KR102627906B1 - 누설전류 저감이 가능한 유니폴라 인버터 역률 보상 장치 - Google Patents

누설전류 저감이 가능한 유니폴라 인버터 역률 보상 장치 Download PDF

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Abstract

누설전류 저감이 가능한 유니폴라 인버터(Unipolar Inverter) 역률 보상 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치는 누설전류 저감을 위해 실시하는 스위칭 타이밍의 변경 시점을 입력 교류 전압의 제로 크로싱(Zero Crossing) 시점으로 특정함으로써, 급격한 누설전류의 발생을 방지하여 전류 및 전압의 불안정성을 해소하고, 안정적인 스위칭 방식 전환 및 동작 안정성을 보장할 수 있다.

Description

누설전류 저감이 가능한 유니폴라 인버터 역률 보상 장치{UNIPOLAR INVERTER POWER FACTOR COMPENSATOR CAPABLE OF REDUCING LEAKAGE CURRENT}
본 발명은 누설전류 저감이 가능한 유니폴라 인버터 역률 보상 장치에 대한 것이다.
현재 하이브리드, 전기 및 수소 연료전지 자동차 등 친환경 자동차 시장이 급격히 증가하고 있다.
이러한 친환경 자동차 중 전기자동차는 고용량/고압의 배터리를 내장하고 있으며, 이들 배터리를 충전하기 위한 차량탑재형 충전기(On-board charger: OBC)가 엔진룸 또는 트렁크 룸에 장착되어 있다.
보통, OBC는 역률 보정을 위한 역률 보상(Power Factor Correction: PFC)단과 충전 전압 생성을 위한 DC/DC 컨버터단의 2단 구조로 구성되어 있다.
아울러, 최근의 전기자동차는 800V 정도의 고전압 배터리가 탑재되고 있어서, PFC단에서 800V 수준의 고전압 출력이 요구되고 있다. 이러한, 고전압 출력 요구를 충족하는 PFC단 토폴로지로는 유니폴라 인버터(Unipolar Inverter) PFC가 사용된다. 다만, 일반적인 유니폴라 인버터 PFC는 라인 전원 주파수와 같은 성분의 저주파 누설전류가 발생하는 문제가 있다.
이러한 누설전류의 발생을 방지하기 위해, 유니폴라 인버터 PFC에 포함된 스위치들의 스위칭 타이밍을 적절하게 조정하는 방법이 사용된다.
구체적으로, 도 1의 도면부호 110의 구조와 같은 유니폴라 인버터 PFC가 있다고 하는 경우, 유니폴라 인버터 PFC는 최초 입력 전원이 인가되면, 출력단의 출력 전압이 일정한 전압에 도달할 때까지, 레그 B(Leg B)와 레그 A(Leg A)를 구성하는 4개의 스위치들(Q1, Q2, Q3, Q4)이, 도면부호 121에 도시된 스위칭 타이밍도와 같은 스위칭 타이밍에 따라 온/오프 스위칭되도록 제어한다.
그러고 나서, 유니폴라 인버터 PFC는 상기 출력 전압이 일정 전압에 도달하게 되면, 임의의 시점에서, 도면부호 122에 도시된 스위칭 타이밍도와 같이, 레그 A(Leg A)를 구성하는 스위치들(Q3, Q4)이 서로 동일한 듀티 사이클을 갖는 스위칭 타이밍에 따라 온/오프 스위칭되도록 그 스위칭 타이밍을 변경한다.
이러한 스위칭 타이밍의 변경을 통해서, 유니폴라 인버터 PFC는 라인 전원 주파수와 같은 성분의 저주파 누설전류의 발생을 방지할 수 있다.
다만, 기존의 유니폴라 인버터 PFC는 상기 스위칭 타이밍의 변경이 임의의 시점에서 이루어지도록 구성되어 있는데, 이러한 임의의 시점에서의 스위칭 타이밍의 변경은 듀티 사이클의 급변을 가져오게 되어, 과도한 누설전류의 발생을 야기할 수 있고, 이로 인해, OBC에서 차단기가 작동하여 충전이 불가해지는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 유니폴라 인버터 PFC에서 누설전류 저감을 위해 실시하는 스위칭 타이밍의 변경 시점을 소정의 안정적 시점으로 특정함으로써, 급격한 누설전류의 발생을 방지하여 전류 및 전압의 불안정성을 해소하고, 안정적인 스위칭 방식 전환 및 동작 안정성을 보장할 수 있는 기술에 대한 연구가 필요하다.
본 발명에 따른 유니폴라 인버터(Unipolar Inverter) 역률 보상 장치는 누설전류 저감을 위해 실시하는 스위칭 타이밍의 변경 시점을 입력 교류 전압의 제로 크로싱(Zero Crossing) 시점으로 특정함으로써, 급격한 누설전류의 발생을 방지하여 전류 및 전압의 불안정성을 해소하고, 안정적인 스위칭 방식 전환 및 동작 안정성을 보장할 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 유니폴라 인버터(Unipolar Inverter) 역률 보상 장치는 풀 브릿지 구조로 연결되어 있는 제1 스위치(Q1), 제2 스위치(Q2), 제3 스위치(Q3) 및 제4 스위치(Q4) - 제1 스위치(Q1), 제2 스위치(Q2)는, 상기 풀 브릿지 구조에서, 한 쌍의 스위치로 연결된 제1 레그(Leg B)를 구성하고, 제3 스위치(Q3)와 제4 스위치(Q4)는 상기 풀 브릿지 구조에서, 한 쌍의 스위치로 연결된 제2 레그(Leg A)를 구성함 - , 상기 제1 스위치(Q1)의 일측과 상기 제2 스위치(Q2)의 일측 간의 제1 노드(B)에, 일측이 연결된 제1 부스터 인덕터(Lb1)와, 상기 제3 스위치(Q3)의 일측과 상기 제4 스위치(Q4)의 일측 간의 제2 노드(A)에, 일측이 연결된 제2 부스터 인덕터(Lb2), 상기 제1 부스터 인덕터(Lb1)의 타측과 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결되어, 외부 전원으로부터 입력 교류 전압(Vin)을 인가받는 전원 입력부(211), 상기 제1 스위치(Q1)의 타측과 상기 제3 스위치(Q3)의 타측 간의 제3 노드(C)와, 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결된 제1 커패시터(CY1,PFC) 및, 상기 제2 스위치(Q2)의 타측과 상기 제4 스위치(Q4)의 타측 간의 제4 노드(D)와, 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결된 제2 커패시터(CY2,PFC), 상기 제3 노드(C)에, 일측이 연결된 제1 보상 커패시터(CPFC1)와, 상기 제1 보상 커패시터(CPFC1)의 타측과 직렬로 연결되면서, 상기 제4 노드(D)에, 일측이 연결된 제2 보상 커패시터(CPFC2), 상기 제3 노드(C)와 상기 제4 노드(D) 사이에 연결되어 직류 전압(VPFC)을 출력하는 부하부(RPFC) 및 사전 지정된 제1 스위칭 타이밍 스킴(Scheme) - 상기 제1 스위칭 타이밍 스킴은 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 온/오프 타이밍을 지정한 스킴으로서, 상기 제1 스위치(Q1)와 상기 제4 스위치(Q4)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클(duty cycle)은 서로 동일하고, 상기 제2 스위치(Q2)와 상기 제3 스위치(Q3)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 동일함 - 에 따라 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 제어하되, 상기 직류 전압(VPFC)이 사전 지정된 최소 기준 전압에 도달하게 되면, 사전 지정된 제1 시점에서, 사전 지정된 제2 스위칭 타이밍 스킴 - 상기 제2 스위칭 타이밍 스킴은 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 온/오프 타이밍을 지정한 스킴으로서, 상기 제1 스위치(Q1)와 상기 제2 스위치(Q2)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 상이하지만, 상기 제3 스위치(Q3)와 상기 제4 스위치(Q4)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 동일함 - 에 따라 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 변경하여 제어하는 제어부(212)로 구성된다.
본 발명에 따른 유니폴라 인버터(Unipolar Inverter) 역률 보상 장치는 누설전류 저감을 위해 실시하는 스위칭 타이밍의 변경 시점을 입력 교류 전압의 제로 크로싱(Zero Crossing) 시점으로 특정함으로써, 급격한 누설전류의 발생을 방지하여 전류 및 전압의 불안정성을 해소하고, 안정적인 스위칭 방식 전환 및 동작 안정성을 보장할 수 있다.
도 1은 기존의 유니폴라 인버터(Unipolar Inverter) PFC의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유니폴라 인버터(Unipolar Inverter) 역률 보상 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치(210)는 제1 스위치(Q1), 제2 스위치(Q2), 제3 스위치(Q3) 및 제4 스위치(Q4), 제1 부스터 인덕터(Lb1), 제2 부스터 인덕터(Lb2), 전원 입력부(211), 제1 커패시터(CY1,PFC), 제2 커패시터(CY2,PFC), 제1 보상 커패시터(CPFC1), 제2 보상 커패시터(CPFC2), 부하부(RPFC), 제어부(212)로 구성된다.
제1 스위치(Q1), 제2 스위치(Q2), 제3 스위치(Q3) 및 제4 스위치(Q4)는 풀 브릿지 구조로 연결되어 있고, 이때, 제1 스위치(Q1), 제2 스위치(Q2)는, 상기 풀 브릿지 구조에서, 한 쌍의 스위치로 연결된 제1 레그(Leg B)를 구성하고, 제3 스위치(Q3)와 제4 스위치(Q4)는 상기 풀 브릿지 구조에서, 한 쌍의 스위치로 연결된 제2 레그(Leg A)를 구성한다.
제1 부스터 인덕터(Lb1)는 상기 제1 스위치(Q1)의 일측과 상기 제2 스위치(Q2)의 일측 간의 제1 노드(B)에, 일측이 연결되고, 제2 부스터 인덕터(Lb2)는 상기 제3 스위치(Q3)의 일측과 상기 제4 스위치(Q4)의 일측 간의 제2 노드(A)에, 일측이 연결된다.
전원 입력부(211)는 상기 제1 부스터 인덕터(Lb1)의 타측과 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결되어, 외부 전원으로부터 입력 교류 전압(Vin)을 인가받는다.
제1 커패시터(CY1,PFC)는 상기 제1 스위치(Q1)의 타측과 상기 제3 스위치(Q3)의 타측 간의 제3 노드(C)와, 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결되고, 제2 커패시터(CY2,PFC)는 상기 제2 스위치(Q2)의 타측과 상기 제4 스위치(Q4)의 타측 간의 제4 노드(D)와, 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결된다.
제1 보상 커패시터(CPFC1)는 상기 제3 노드(C)에, 일측이 연결되고, 제2 보상 커패시터(CPFC2)는 상기 제1 보상 커패시터(CPFC1)의 타측과 직렬로 연결되면서, 상기 제4 노드(D)에, 일측이 연결된다.
부하부(RPFC)는 상기 제3 노드(C)와 상기 제4 노드(D) 사이에 연결되어 직류 전압(VPFC)을 출력한다.
이러한 상황에서, 제어부(212)는 사전 지정된 제1 스위칭 타이밍 스킴(Scheme)에 따라 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 제어하되, 상기 직류 전압(VPFC)이 사전 지정된 최소 기준 전압에 도달하게 되면, 사전 지정된 제1 시점에서, 사전 지정된 제2 스위칭 타이밍 스킴에 따라 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 변경하여 제어한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 스위칭 타이밍 스킴은 도 3의 도면부호 310에 도시된 스위칭 타이밍도에 따라, 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)가 온/오프되도록 지정된 스킴으로서, 상기 제1 스위치(Q1)와 상기 제4 스위치(Q4)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클(duty cycle)은 서로 동일하고, 상기 제2 스위치(Q2)와 상기 제3 스위치(Q3)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 동일하게 구성되어 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2 스위칭 타이밍 스킴은 도 3의 도면부호 320에 도시된 스위칭 타이밍도에 따라, 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)가 온/오프되도록 지정된 스킴으로서, 상기 제1 스위치(Q1)와 상기 제2 스위치(Q2)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 상이하지만, 상기 제3 스위치(Q3)와 상기 제4 스위치(Q4)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 동일하게 구성되어 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2 스위칭 타이밍 스킴에서 지정된 상기 제3 스위치(Q3)와 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭을 위한 듀티 사이클은 0.5일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제어부(212)에 의해 스위칭 타이밍 스킴이 상기 제1 스위칭 타이밍 스킴에서 상기 제2 스위칭 타이밍 스킴으로 변경되는 상기 제1 시점은, 상기 직류 전압(VPFC)이 상기 최소 기준 전압에 도달하게 된 이후, 상기 입력 교류 전압(Vin)이 최초로 제로 크로싱(Zero Crossing)되는 시점일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 외부 전원(211)으로부터 인가되는 상기 입력 교류 전압(Vin)은 220V/60Hz의 교류 전압이고, 이때, 상기 최소 기준 전압은 650V일 수 있다.
이와 관련해서, 제어부(212)는, 상기 외부 전원으로부터 220V/60Hz의 입력 교류 전압(Vin)이 전원 입력부(211)에 인가되기 시작하면, 도면부호 310과 같은 상기 제1 스위칭 타이밍 스킴에 따라, 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 제어할 수 있다.
이로 인해, 부하부(RPFC)를 통해 출력되는 직류 전압(VPFC)이 상기 최소 기준 전압인 650V에 도달하게 되면, 제어부(212)는 상기 입력 교류 전압(Vin)을 체크하여, 상기 입력 교류 전압(Vin)이 최초로 제로 크로싱, 즉, 0V가 되는 제1 시점에서, 도면부호 320과 같은 상기 제2 스위칭 타이밍 스킴에 따라, 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 변경함으로써, 상기 제3 스위치(Q3)와 상기 제4 스위치(Q4)의 듀티 사이클을 0.5로 조정할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치(110)는 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4) 중 제2 레그(Leg A)를 구성하는 상기 제3 스위치(Q3)와 상기 제4 스위치(Q4)의 듀티 사이클을 0.5로 변화시키는 시점을, 상기 부하부(RPFC)를 통해 출력되는 직류 전압(VPFC)이 상기 최소 기준 전압에 도달하게 된 이후, 상기 입력 교류 전압(Vin)이 최초로 제로 크로싱되는 시점으로 고정할 수 있다.
이렇게, 본 발명에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치(210)는 스위칭 타이밍의 변경 시점을 상기 입력 교류 전압(Vin)의 제로 크로싱 시점으로 고정함으로써, 스위칭 타이밍의 변경 시점을 임의의 시점으로 구성한 기존의 유니폴라 인버터 역률 보상 장치에 비해서, 듀티 사이클의 급변으로 인한 과도한 누설전류의 발생을 방지할 수 있는 효과를 가지게 된다.
이와 관련해서, 도 4에는 본 발명에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치(210)와 기존의 유니폴라 인버터 역률 보상 장치에서 발생되는 누설전류를 비교한 측정 그래프가 도시되어 있다.
기존의 유니폴라 인버터 역률 보상 장치는 스위칭 타이밍을 변경하는 시점이 임의의 시점으로 구성되어 있다는 점에서, 도면부호 411에 도시된 그림과 같이, 누설전류(iCM)가 최대 0.02A까지 발생하고 있는 것을 확인할 수 있지만, 본 발명에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치(210)는 스위칭 타이밍의 변경 시점을, 상기 입력 교류 전압(Vin)이 최초로 제로 크로싱되는 시점으로 고정함으로 인해, 도면부호 412에 도시된 그림과 같이, 누설전류(iCM)가 최대 0.004A 이하로 발생하고 있음을 확인할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 유니폴라 인버터 역률 보상 장치(210)는 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍 스킴이 상기 제1 스위칭 타이밍 스킴에서 상기 제2 스위칭 타이밍 스킴으로 변경되는 시점을, 상기 직류 전압(VPFC)이 상기 최소 기준 전압에 도달하게 된 이후 상기 입력 교류 전압(Vin)이 최초로 제로 크로싱되는 시점으로 특정함으로써, 급격한 듀티 사이클의 변화에 따른 회로 상의 누설전류를 최소화할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 풀 브릿지 구조로 연결되어 있는 제1 스위치(Q1), 제2 스위치(Q2), 제3 스위치(Q3) 및 제4 스위치(Q4) - 제1 스위치(Q1), 제2 스위치(Q2)는, 상기 풀 브릿지 구조에서, 한 쌍의 스위치로 연결된 제1 레그(Leg B)를 구성하고, 제3 스위치(Q3)와 제4 스위치(Q4)는 상기 풀 브릿지 구조에서, 한 쌍의 스위치로 연결된 제2 레그(Leg A)를 구성함 - ;
    상기 제1 스위치(Q1)의 일측과 상기 제2 스위치(Q2)의 일측 간의 제1 노드(B)에, 일측이 연결된 제1 부스터 인덕터(Lb1)와, 상기 제3 스위치(Q3)의 일측과 상기 제4 스위치(Q4)의 일측 간의 제2 노드(A)에, 일측이 연결된 제2 부스터 인덕터(Lb2);
    상기 제1 부스터 인덕터(Lb1)의 타측과 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결되어, 외부 전원으로부터 입력 교류 전압(Vin)을 인가받는 전원 입력부(211);
    상기 제1 스위치(Q1)의 타측과 상기 제3 스위치(Q3)의 타측 간의 제3 노드(C)와, 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결된 제1 커패시터(CY1,PFC) 및, 상기 제2 스위치(Q2)의 타측과 상기 제4 스위치(Q4)의 타측 간의 제4 노드(D)와, 상기 제2 부스터 인덕터(Lb2)의 타측 사이에 연결된 제2 커패시터(CY2,PFC);
    상기 제3 노드(C)에, 일측이 연결된 제1 보상 커패시터(CPFC1)와, 상기 제1 보상 커패시터(CPFC1)의 타측과 직렬로 연결되면서, 상기 제4 노드(D)에, 일측이 연결된 제2 보상 커패시터(CPFC2);
    상기 제3 노드(C)와 상기 제4 노드(D) 사이에 연결되어 직류 전압(VPFC)을 출력하는 부하부(RPFC); 및
    사전 지정된 제1 스위칭 타이밍 스킴(Scheme) - 상기 제1 스위칭 타이밍 스킴은 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 온/오프 타이밍을 지정한 스킴으로서, 상기 제1 스위치(Q1)와 상기 제4 스위치(Q4)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클(duty cycle)은 서로 동일하고, 상기 제2 스위치(Q2)와 상기 제3 스위치(Q3)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 동일함 - 에 따라 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 제어하되, 상기 직류 전압(VPFC)이 사전 지정된 최소 기준 전압에 도달하게 되면, 사전 지정된 제1 시점에서, 사전 지정된 제2 스위칭 타이밍 스킴 - 상기 제2 스위칭 타이밍 스킴은 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 온/오프 타이밍을 지정한 스킴으로서, 상기 제1 스위치(Q1)와 상기 제2 스위치(Q2)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 상이하지만, 상기 제3 스위치(Q3)와 상기 제4 스위치(Q4)에 지정된 스위칭을 위한 듀티 사이클은 서로 동일함 - 에 따라 상기 제1 스위치(Q1), 상기 제2 스위치(Q2), 상기 제3 스위치(Q3) 및 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭 타이밍을 변경하여 제어하는 제어부(212)
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 유니폴라 인버터 역률 보상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 시점은, 상기 직류 전압(VPFC)이 상기 최소 기준 전압에 도달하게 된 이후, 상기 입력 교류 전압(Vin)이 최초로 제로 크로싱(Zero Crossing)되는 시점인 것을 특징으로 하는 유니폴라 인버터 역률 보상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스위칭 타이밍 스킴에서 지정된 상기 제3 스위치(Q3)와 상기 제4 스위치(Q4)의 스위칭을 위한 듀티 사이클은 0.5인 것을 특징으로 하는 유니폴라 인버터 역률 보상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부 전원으로부터 인가되는 상기 입력 교류 전압(Vin)은 220V/60Hz의 교류 전압이고, 이때, 상기 최소 기준 전압은 650V인 것을 특징으로 하는 유니폴라 인버터 역률 보상 장치.
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