KR19990044094A - 대향된 전류 전력변환기 - Google Patents

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KR19990044094A
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Abstract

전력변환기는 한 쌍의 스위치를 포함하고, 각각의 스위치는 정(+) 및 부(-)정전압원과 부하에 연결되는 출력노드사이에 연결된다. 변조기는 스위치들에 의해 제어되는 전류가 공통 출력노드에서 상호 반대의 극성을 갖으며 출력노드에서 합산된다. 변조기는 삼각파 발생기와, 방향 절환전압을 비교기에 제공하기 위해 오차증폭기에 연결된 비교기를 포함한다. 비교기는 삼각파발생기에 의해 발생된 삼각파에 따라 제어스위치들을 절환시켜 삼각파를 기준전압 이상으로 증가시키며 그 이하로 감소시킨다. 변환기의 언더랩 및 오버랩은 삼각파의 직류 바이어스레벨의 변화에 의해 제어된다.

Description

대향된 전류 전력변환기
여러 가지 산업 및 상업적인 목적으로 전력 변환기들이 광범위하게 이용되고 있는바, 그러한 전력 변환기들은 직류(DC)를 AC전원이나 배터리 충전기/방전기, 모터제어기 등으로서 이용되어 지도록 교류(AC)로 변환시키는데 이용될 수도 있고, 또한 취미용(음성증폭) 및 산업용의 증폭기로서 이용될 수도 있다.
종래의 펄스폭변조(PWM)변환기는 한 쌍의 스위치들을 이용하여 부하를 반대 극성의 DC전원에 선택적으로 연결토록 한다. 변조기는 스위치들을 교호로(동일한 시간에서가 아님) 개방 및 폐쇄시켜 부하에 전달되기 전에 저역통과필터로서 연속적으로 여파된 폭변조된 출력신호를 발생토록 한다. 이러한 종래의 장치에 있어서, 양 스위치들은 동일시간에 턴온되지 말아야하며, 시스템을 고충실도로서 작동시키기 위해서는 스위치들은 가능한 한 동시에 폐쇄될 때 턴오프 및 온 되도록 하는 것이 바람직하다. 스위칭시 전이(이하 슈트-스루우라 한다)를 관리하기 위해서, 스위치들 사이에는 인덕터들이 연결되어야한다. 더욱이 "언더랩(underlap)"회로로 알려진 회로들은 스위치들의 도전시간들 간의 미소하게 조절되는 시간차를 발생하도록 이용된다. 스위치들의 개폐는 스위치들의 스위칭주파수와 동일한 주파수를 갖는 출력 파형에서의 소위 "리플"주파수를 야기시킨다. 리플주파수의 크기는 특히 입력의 통상적인 값이 발음에 적용했을 경우 영(Zero)이기 때문에 전력변환기의 영(Zero)출력에서 최소화되는 것이 바람직한바, 이 제로출력은 그러한 장치들에서의 출력이 변화하는 것이다.
본 발명은 대향된 전류, 펄스폭변조("PWM")전력 변환기에 관한 것이다.
도1은 종래기술에 따른 반가교 전력변환기를 도시한 회로도;
도2는 도1에 도시된 회로의 스위치들의 동작상태를 도시한 스위치 타이밍선도;
도3은 본 발명에 따른 변환기를 도시한 회로도;
도4는 도3에 도시된 회로의 스위치들이 개폐되는 상태를 도시한 타이밍선도;
도5는 도3에 도시된 회로의 스위치들에 의한 출력노드에 공급되는 전류 및 그의 합계를 도시한 그래프;
도6은 본 발명에 따른 전가교변환기를 도시한 회로도;
도7은 도3에 도시된 본 발명에 따른 변환기를 제어하는 변조기에 의해 이용된 회로도;
도8 내지 도12는 도7의 변조기가 정상상태, 오버랩 및 언더랩상태의 스위칭펄스를 발생하는 상태를 도시한 스위칭선도이다.
본 발명에 있어서는 스위치 도전 중첩이 없는 대신에 중첩은 일부러 극대화시킨다. 본 발명에 있어서 제로출력이 요구될 경우 S1 및 S2는 50%이하의 듀티주기 동안에 동시에 온 된다. 만약 정(+)출력이 요구될 경우 부하에 정DC 전원을 연결하는 스위치는 50%듀티주기 이상 동안 온 되고, 부하에 부(-)DC 전원을 연결하는 스위치는 50%듀티주기 이하 동안에 온 된다. 스위치들의 "온 타임"의 합은 장치의 정상 동작 시에 100%이하의 듀티주기이지만, 스위치들의 온 타임의 합이 듀티주기의 100%이하 및 이상일 경우 장치는 언더랩이나 오버랩상태에서 작동될 수도 있다. "언더랩"상태는 예컨대 변환기에 의해서 받은 입력이 없는 시간동안에 리플 및 전력소모를 최소화하는데 유용하다. "오버랩"상태는 변환기 출력 변동율의 초과시 간단한 요구를 충족시키기 위해서 이용된다.
본 발명의 이러한 이점 및 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 기술된 하기의 설명으로부터 명확해질 수 있다.
종래의 장치를 도시한 도1 및 도2를 참조하면, 10으로 표시한 종래의 변환기 또는 증폭기회로는 변조기(12)와 부하(확성기 등)(14)사이에 적용된다. 전력변환기(10)는 정직류원(18)과 노드(20)사이에 연결된 스위치(16)와, 노드(20)와 부직류원(24)사이에 연결된 스위치(22)를 구비하였다. 인덕터(26,28)는 스위치(16,22)와 노드(20)사이에 연결되어 스위치(16,22)가 동시에 개폐될 때 전류의 "슈트-스루우"를 조절하도록 한다. 변조기(12)에 의해 발생되어 라인(30,32)을 통해 스위치(16,22)에 인가되는 출력신호에 의해 스위치(16,22)가 제어된다. 변조기(12)는 입력(34)에서의 바이어스신호와 출력노드(36)로부터의 궤환신호를 입력받는바, 궤환신호는 라인(38)을 통해 변조기(12)에 입력된다. 출력노드(36)는 부하(14)에 연결되어있고, 출력노드(36)와 노드(20)사이에는 인덕터(40)와 캐패시터(42)로된 저역통과필터가 연결되어 스위치(16,22)의 개폐에 의해 발생된 스위칭신호를 여파 한다. 스위치(16,22)는 통상의 MOSFET나 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)일수도 있는바, 이는 라인(30,32)으로 전달되는 스위칭신호에 의해 제어된다.
도2를 참조하면, 변조기는 라인(30)을 통해 전달되어 스위치(16)를 작동시키는 파형(44)과, 라인(32)을 통해 전달되어 스위치(22)를 작동시키는 파형(46)을 발생한다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이 임펄스들은 라인(30,32)을 통해 교호로 전달된다. 즉, 스위치(16)를 닫기 위한 라인(30)상의 신호는 스위치(22)가 개방(폐쇄)되지 않는 한 스위치(16)를 절대로 폐쇄(개방)하지 않는다. 그러나, 전술한 바와 같이, 고충실도 및 음성증폭을 위해서는 스위치(16)가 개방(폐쇄)되는 즉시 스위치(22)가 폐쇄(개방)되도록 하는 것이 바람직하다. 인덕턴스(26,28)는 스위치(16,22)를 동시에 개폐시킴으로써 발생되는 전이전류인 "슈트-스루우"를 관리하는데 이용된다.
도3 및 도4를 참조하면, 본 발명에 따른 전력변환기회로는 참조번호 48로 표시하였는바, 이는 출력노드(52)를 정직류전원(54)에 연결하는 스위치(50)와 출력노드(52)를 부직류전원(58)에 연결하는 스위치(56)를 포함한다. 다이오드(60)는 스위치(50)가 폐쇄된 후 다시 개방될 때 전류가 출력노드(52)로부터 부직류전원(58)으로 흐르도록 하고, 다이오드(62)는 스위치(56)가 폐쇄된 후 다시 개방될 때 전류가 출력노드(52)로부터 부직류전원(54)으로 흐르도록 한다. 스위치(50)에 의해 출력노드(50)에 인가된 신호는 인덕턴스(64,66)로된 저역통과필터에 의해 여파되고, 인덕턴스(68,66)로된 유사한 저역통과필터는 스위치(56)의 개폐시 발생되는 신호를 여파 한다. 스위치(50,56)는 도8을 참조하여 상세히 설명할 변조기에 의해 제어된다. 전술한 바와 같이, 스위치(50,56)는 MOSFET, IGBT나 이와 유사한 장치로 이루어질 수 있다.
도4를 참조하면 파형(70)은 스위치(50)를 개방하는 변조기(도시하지 않았음)로부터의 신호를 표시하고, 파형(72)은 스위치(56)를 개방하는 변조기로부터의 신호를 표시한다. 이들 파형(70,72)은 각각의 파형(70,72)을 위한 50%의 듀티주기로서 도시되었다. 따라서, 스위치(50)가 출력노드(52)를 정직류전원(54)에 연결하고, 스위치(56)가 출력노드(52)를 부직류전원(58)에 연결하기 때문에 출력노드(52)에서의 출력은 제로가 될 것이다. 파형(70,72)에서의 화살표는 부하(74)에 연결된 공통전원노드(52)에서의 증가된 정출력을 위한 변조방향을 표시한다. 파형(70,72)은 서로 중앙에 위치되지만, 파형(72)의 폭은 감소하고 파형(72)의 폭은 정출력의 증가에 따라 증가할 것이다. 역으로 부출력이 증가할 경우, 파형(72)은 증가되고, 파형(72)은 감소될 것이다.
도5에 도시된 파형을 참조하면, 파형(76)은 인덕턴스(64)에서의 전류이고, 파형(78)은 인덕턴스(68)에서의 전류이며, 파형(80)은 도5에 도시된 출력노드(52)에서의 전류인 상 하 파형의 합을 나타낸다. 파형(76,78)은 파형에서의 피크(A, B)를 연결하는 것으로 표시한 바와 같이 파형에서 중첩되는 리플을 포함한다. 이 리플 주파수 또는 중첩 파형은 파형(76)의 경우 스위치(50), 파형(78)의 경우 스위치(56)의 개폐의 결과이다. 파형(80)에도 유사한 파형이 중첩되지만 이 파형의 주파수는 파형(76,78)에서 중첩된 파형의 주파수의 2배임을 알 수 있다. 이것은 스위치(50,56)가 상이한 시간에 작동되어 어느 한 개의 스위치의 주파수의 2배인 합산된 파형에서의 리플을 중첩토록 한다. 주파수리플이 높으면 높을수록 이들을 여파하기가 매우 용이하다. 도5의 X로 표시한 바와 같은 제로출력에서 리플의 진폭은 거의 제로이다. 이는 도4에서 표시한 바와 같이 스위치(50,56)가 제로출력전류에서 거의 동시에 작동하지만 반대방향이기에 합이 제로가 되기 때문이다. 따라서, 리플은 제로출력에서 제로가된다. 전술한 바와 같이, 직류-교류전력변환기는 리플이 제로출력에서 규정되는 명세에서 정상적으로 시험된다. 본 발명을 사용함으로써 제로출력에서의 이 리플진폭은 최소화될 것이다. 제로출력에서의 리플명세는 음성진폭의 경우 리플에 중첩된 잡음이 현저하게되고 출력이 없는 포즈에서 듣기에 거북하기 때문에 선택된다. 발음의 진폭의 경우 이것은 단어 사이의 포즈로 인한 공통의 상태이다.
슈트스루우를 관리하기 위해 필요로 하는 도1에서 인덕턴스(26,28)와 같은 작은 인덕턴스는 스위치들이 저역통과필터의 일부분인 인덕턴스(64,68)에 의해 고립되기 때문에 본 발명에서는 필요하지 않다. 더욱이 이후 설명하는 바와 같이 제로출력이 장시간동안 부과될 수도 있는 언더랩은 변환기(48)를 작동시키기에 필요한 변조기로 용이하게 달성된다. 또한 변조기는 종래의 변조기에 비해 실질적으로 간단하며 언더랩을 달성하기 위해 요구되는 회로가 없는바, 이는 이후 설명하는 바와 같이 삼각파에서의 직류바이어스의 간단한 편이에 의해 달성된다.
도6을 참조하면, 부하(74)는 도3에 도시된 반가교변환기(48)와 동일한 2개의 반가교변환기(48A,48B)로된 전가교변환기에 연결되어있다. 따라서, 각각의 반가교변환기(48A,48B)의 각 소자는 동일한 참조부호로 표시하였지만 글자 "A" 또는"B" 를 부가하였다. 전가교변환기의 어느 하나의 반가교의 스위치의 동작의 위상을 다른 반가교로 편이하는 것은 공지되어있다. 따라서, 부하(70)에 공급되는 전류의 리플주파수는 각 반가교 것의 2배가된다. 본 발명의 경우 각 반가교는 리플주파수를 증가시키기 위해 반가교를 추가하는 것도 공지되어있다. 전술한 바와 같이, 리플주파수가 높으면 높을수록 여파하기가 점점 더 용이하다.
도7을 참조하면, 변조기(82)는 입력(86)에서 내측증폭기(84)로 공급되는 출력 노드에서의 소망하는 레벨을 표시하는 입력신호와 입력(88)에서 내측증폭기(84)에 의해 수신한 궤환신호사이의 차이를 합산하는 오차증폭기(84)를 포함한다. 입력(88)으로부터의 궤환신호는 출력노드(52)로부터 얻어진다. 오차증폭기(84)의 출력은 비교기(89)의 반전입력(87)에 전달되고, 그의 출력은 라인(90)에 전송되어 스위치(56)를 작동시킨다. 또한 오차증폭기(84)의 출력은 인버터(92)를 경유하여 비교기(96)의 반전입력(94)에 전달되고 비교기의 출력(98)은 스위치(50)를 작동시키도록 연결된다.
또한 변조기(82)는 102에서 삼각파입력(통상의 방법으로 발생됨)을 수신하고 라인(104)상에 삼각파출력을 발생함으로써 비교기(89)의 정입력(106)과 비교기(96)의 정입력(108)에 전달하는 삼각파발생기(100)를 포함한다. 삼각파발생기(100)는 통상의 것으로서 삼각파발생기(100)에 의해 상하로 발생된 파형의 직류레벨을 조정하기 위한 바이어스제어(110)를 포함한다. 바이어스제어(110)는 발음시 포즈 및 변환기에 의해 제공되는 전원 및 접근의 일시적인 요구와 같은 동적 조건에 응답할 수 있다.
도8내지 도12를 참조하여 변조기(82)와 변환기(48)의 동작을 설명한다. 도8을 참조하면, 삼각파발생기(100)에 의해 발생된 삼각파(T)는 제로에서 중심을 잡으며, 오차증폭기(84)의 출력은 제로로 가정한다. 이 경우 비교기(89,96)는 A점에서 온 되고, B점에서는 오프된다. 따라서 파형(70,72)은 도4에 도시한 바와 같이 발생된다. 파형(70,72)은 동시에 온 오프되고, 듀티주기(A점과 A점 또는 B점과 B점 사이와 같은 삼각파(T)에서의 적은 점간의 듀티주기)의 1/2주기를 갖는다. 전술한 바와 같이, 정직류전원에 연결된 스위치(50)는 파형(70)에 의해 온 오프되고, 부직류전원에 연결된 스위치(56)는 파형(72)에 의해 온 오프된다. 이들 스위치(50,56)가 동일한 주기로서 온 되고 듀티주기의 1/2에서 온 되기 때문에 출력노드(52)에서 가정한 바와 같이 이들 스위치를 통해 전달되는 전압은 제로일 것이다.
도9를 참조하면, 삼각파(T)는 제로에서 중심을 잡지만, 증폭기(84)의 출력은 +1단위이다. 이 출력은 인버터(92)를 통해 비교기(96)에 전달된다. 따라서, 비교기(96)는 삼각파가 C점에서 표시한 바와 같이 -1을 초과할 때 온 되고, 삼각파가 F점에서 표시한 바와 같이 일 단위 이하로 떨어질 때 오프될 것이다. 마찬가지로 비교기(89)는 삼각파(T)가 D점에서 표시한 바와 같이 +1을 초과할 때 온 되고, 삼각파(T)가 E점에서 표시한 바와 같이 일 단위 이하로 떨어질 때 오프될 것이다. 따라서 파형(70)은 C점에서 온 되고 F점에서 오프되며, 파형(72)은 D점에서 온 되고 E점에서 오프된다. 도9에서 알 수 있는 바와 같이, 파형(70,72)은 출력노드(52)에서 가산되며, 정출력은 부하(74)로 전달된다. 도10을 참조하면, 증폭기(84)의 출력이 -1단위라고 가정할 경우 스위치(50,56)의 "온" 시간은 도9에서 도시한 것으로부터 파형(70,72)으로 표시한 바와 같이 반전된다. 따라서, 스위치(56)는 G점에서 온 되고 J점에서 오프되며, 스위치(50)는 H점에서 온 되고 I점에서 오프될 것이다. 온 시간 동안의 파형(70,72)의 합은 삼각파(T)의 1주기와 동일하다.
도11은 전이 고출력요구에 응답하여 발생될 수도 있는 소위 오버랩조건에서 작동하는 변조기(82)와 변환기(48)를 도시한 것이다. 증폭기(84)의 출력은 제로로 가정한다. 오버랩조건에서, 바이어스제어(110)는 파형(T)을 1단위씩 상측으로 편이시키토록 작동함으로써 삼각파는 도8∼10의 경우와 같이 제로에서 중심을 잡는 대신에 제로 위에서 1단위로서 중심을 잡게된다. 도11 및 도12에서 점선은 편이되지 않는 파형의 직류바이어스를 갖는 삼각파의 정위치를 포함한다. 따라서, 비교기들은 스위치(50,56)를 작동시키는 동일한 파형(70,72)을 발생하는 K점에서 온 되고, L점에서 오프된다. 그러나, 파형(70,72)으로 표시한 바와 같이, 스위치(50,56)의 "온" 타임의 합은 삼각파(T)의 1듀티주기를 초과한다.
도12를 참조하면, 언더랩조건은 스위치(50,56)가 삼각파(T)의 주기 이하의 전체주기동안 온되는 것으로 도시되었다. 언더랩조건은 예컨대 변환기의 출력이 시간주기동안 요구되지 않을 경우 이용된다. 언더랩조건은 바이어스제어(110)를 작동시킴으로써 삼각파(T)를 하측으로 1단위 편이시킴으로써 달성된다. 도12에 도시한 바와 같이 삼각파(T)는 제로에서 중심을 잡는 대신에 하측으로 1단위 편이 되었으므로, 제로이하의 1단위에서 중심을 잡는다. 또한 증폭기(84)의 출력은 제로이다. 이 경우, 도12에 도시한 바와 같이, 파형(70,72)은 삼각파가 M점에서 표시한 바와 같이 제로위로 증가할 경우 발생되고 삼각파가 N점 이하로 떨어질 때 종료된다.
따라서, 파형(70,72)은 동시에 온 오프되지만, 그들의 전체 듀티주기는 삼각파(T)의 직류바이어스에서의 하향편이의 결과로서 삼각파(T)의 1주기이하이다.
이상에서와 같이 본 발명은 여러 가지 산업 및 상업적인 목적으로 이용될 수 있으며 특히 직류(DC)를 AC전원이나 배터리 충전기/방전기, 모터제어기로서 이용될 수 있다. 또한 오락용(음성증폭) 및 산업용의 증폭기로서 이용될 수도 있다.

Claims (19)

  1. 2개의 정전압원과 부하에 연결되는 스위치에 공통인 출력노드 사이에 연결시킨 한 쌍의 스위치와;
    상기 스위치들에 의해 제어되는 전류가 상호 반대의 극성을 갖으며 상기 출력노드에서 합산되도록 상기 스위치들을 순서대로 개폐하기 위한 변조수단으로 구성된 전력변환기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 변조수단은 각각의 스위치를 제어 가능한 듀티주기로 개폐시키기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 변조수단은 어느 하나의 스위치의 듀티주기를 증가 및 감소시킬 경우 다른 스위치의 듀티주기를 감소 및 증가시킴으로써 출력노드의 출력을 제어하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 정전압원은 상기 어느 하나의 스위치가 정(+)전압원과 공통출력노드 사이에 연결되고, 다른 스위치가 부(-)전압원과 공통출력노드 사이에 연결되도록 한 정(+)전압원 및 부(-)전압원과, 상기 어느 하나의 스위치가 개방될 때 전류가 상기 공통 출력노드로부터 유기 되도록 상기 어느 하나의 스위치와 부전압원 사이에 연결된 제1일방향 도전수단 및 상기 다른 스위치가 개방될 때 전류가 상기 공통 출력노드로부터 유기 되도록 상기 다른 스위치와 정전압원 사이에 연결된 제2일방향 도전수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 하나의 스위치를 닫고, 다른 스위치를 닫으며, 상기 하나의 스위치를 개방하기 전에 다른 스위치를 개방하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 어느 하나의 스위치는 제1인덕턴스를 통해 상기 출력노드에 연결되고 다른 스위치는 제2인덕턴스를 통해 상기 출력노드에 연결됨을 특징으로 하는 전력변환기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 어느 하나의 스위치를 닫은 다음 어느 하나의 스위치가 개방되기 전에 다른 스위치를 닫기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 어느 하나의 스위치를 제어하는 제1전기신호와 다른 스위치를 제어하는 제2전기신호를 발생하기 위한 수단과, 삼각파 신호를 발생하기 위한 삼각파발생수단 및 상기 삼각파발생수단에 의해 발생된 동일한 삼각파신호의 함수로서 상기 제1 및 제2전기신호들을 발생하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 제1 및 제2전기신호들을 발생하기 위한 한 쌍의 비교기를 포함하되, 상기 어느 하나의 비교기는 상기 삼각파신호를 기준신호와 비교하고, 다른 비교기는 상기 삼각파신호를 상기 기준신호의 반전값과 비교함을 특징으로 하는 전력변환기.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 변조수단은 상기 삼각파신호의 직류레벨을 편이시켜 상기 스위치들의 출력간의 언더랩을 발생토록 한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  11. 각 반가교의 스위치가 정전압원과 각 반가교의 각 스위치에 공통인 출력노드 사이에 연결되며, 반가교의 출력노드가 부하에 연결된 한 쌍의 스위치를 포함하는 높은 측 반가교와 상기 반가교 사이에 연결된 부하를 갖는 낮은 측 반가교 및;
    상기 스위치들에 의해 제어되는 전류가 상호 반대의 극성을 갖으며 상기 출력노드에서 합산되도록 상기 반가교들의 상기 스위치들을 순서대로 개폐하기 위한 변조수단으로 구성된 전가교 전력변환기.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 변조기수단은 어느 하나의 반가교의 스위치들의 작동을 다른 반가교의 스위치들의 작동에 대해 위상편이 시키기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전가교 전력변환기.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 변조수단은 각 반가교의 어느 하나의 스위치의 듀티주기를 증가 및 감소시킬 경우 각 반가교의 다른 스위치의 듀티주기를 감소 및 증가시킴으로써 각 반가교의 출력노드의 출력을 제어하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 정전압원은 각 반가교의 상기 어느 하나의 스위치가 정(+)전압원과 공통출력노드 사이에 연결되고, 각 반가교의 다른 스위치가 부(-)전압원과 공통출력노드 사이에 연결되도록 한 정(+)전압원 및 부(-)전압원과, 각 반가교의 상기 어느 하나의 스위치가 개방될 때 전류가 해당 반가교의 상기 공통 출력 노드로부터 유기되도록 각 반가교의 상기 어느 하나의 스위치와 부전압원 사이에 연결된 제1일방향 도전수단 및 각 반가교의 상기 다른 스위치가 개방될 때 전류가 해당 반가교의 상기 공통 출력노드로부터 유기되도록 각 반가교의 상기 다른 스위치와 정전압원 사이에 연결된 제2일방향 도전수단을 포함함을 특징으로 하는 전력변환기.
  15. 각각의 전원을 출력노드에 연결하는 스위치들을 통해 전원들을 공통출력노드에 연결하는 단계와;
    스위치들에 의해 제어되는 전류가 상호 반대의 극성을 갖으며 상기 출력노드에서 합산되도록 상기 스위치들을 순서대로 개폐하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 방법은 상기 스위치들을 제어된 듀티주기로 개폐하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법
  17. 제 16항에 있어서, 상기 방법은 어느 하나의 스위치의 듀티주기를 증가 및 감소시킬 경우 다른 스위치의 듀티주기를 감소 및 증가시킴으로써 출력노드의 출력을 제어하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 방법은 상기 하나의 스위치를 닫고, 다른 스위치를 닫으며, 상기 하나의 스위치를 개방하기 전에 다른 스위치를 개방하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 방법은 상기 어느 하나의 스위치를 닫은 다음 어느 하나의 스위치가 개방되기 전에 다른 스위치를 닫는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전력변환기 작동방법.
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