KR20050047501A - 직류-교류 변환 장치 및 교류 전력 공급 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (15)
- 직류 전원과,1차 코일과 적어도 하나의 2차 코일을 갖는 변압기와,상기 1차 코일을 사이에 개재하여 직렬로 접속되고 상기 직류 전원으로부터의 전류를 제1 방향으로 흘리기 위한 제1 반도체 스위치 및 제2 반도체 스위치와, 상기 1차 코일을 사이에 개재하여 직렬로 접속되며 상기 직류 전원으로부터의 전류를 제2 방향으로 흘리기 위한 제3 반도체 스위치 및 제4 반도체 스위치를 포함하는 스위치 회로와,상기 2차 코일에 접속된 부하에 흐르는 전류에 따른 검출 전류를 검출하기 위한 전류 검출 회로와,펄스폭 제어용 삼각파 신호를 발생하는 변조용 삼각파 신호 발생 회로와,상기 전류 검출 회로의 검출 전류에 근거하여 형성된 귀환 신호와 상기 펄스폭 제어용 삼각파 신호열을 비교하여 펄스폭 변조 신호를 발생하는 펄스폭 변조 회로와,상기 펄스폭 변조 신호에 근거하여 상기 제1 반도체 스위치를 온ㆍ오프하는 제1 스위치 신호와,상기 제2 반도체 스위치를 온ㆍ오프하는 제2 스위치 신호와,상기 제3 반도체 스위치를 온ㆍ오프하는 제3 스위치 신호와,상기 제4 반도체 스위치를 온ㆍ오프하는 제4 스위치 신호를 발생하는 스위치 신호 출력용의 로직 회로를 구비하고,상기 로직 회로는 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치의 양쪽을 동시에 온으로 하여 상기 제1 방향의 전류를 흘리는 제1 도전 경로와,상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치의 양쪽을 동시에 온으로 하여 상기 제2 방향의 전류를 흘리는 제2 도전 경로를 교대로 형성하는 동시에, 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치 양쪽이 오프로 되는 동시 오프 기간 및 상기 제3 스위치와 상기 제2 스위치 양쪽이 오프로 되는 동시 오프 기간을 설정하도록, 또한 상기 1차 코일에 흐르는 전류의 방향을 상기 제1 방향에서 상기 제2 방향으로 또는 상기 제2 방향에서 상기 제1 방향으로 전환할 때의 전류치가 제로의 상태에서 전환하는 타이밍에 상기 제1∼제4 스위치 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제2 스위치는 상기 삼각파 신호열의 하나 건너의 삼각파 신호의 한 쪽 정점의 시점에서 온으로 하고, 그 직후의 삼각파 신호와 상기 귀환 신호가 같아질 때까지 온을 계속하고,상기 제1 스위치는 상기 제2 스위치가 온으로 되는 시점의 소정 시간 전에 온으로 하고, 상기 제2 스위치가 오프한 직후의 삼각파 신호의 다른 쪽 정점의 시점까지 온을 계속하고,상기 제4 스위치는 상기 삼각파 신호열의 상기 제2 스위치가 온으로 되는 삼각파 신호와는 다른 하나 건너의 삼각파 신호의 한 쪽 정점의 시점에서 온으로 하고, 그 직후의 삼각파 신호와 상기 귀환 신호가 같아질 때까지 온을 계속하고,상기 제3 스위치는 상기 제2 스위치가 오프로 되며 상기 제1 스위치가 온으로 되는 시점으로서, 상기 제4 스위치가 온으로 되는 소정 기간 전부터 온으로 하고, 상기 제4 스위치가 오프한 직후의 삼각파 신호의 다른 쪽 정점의 시점까지 온을 계속하는 동시에,상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치는 항상 그 어느 하나의 스위치가 온하고 있도록 상기 소정 기간의 각각의 길이를 설정하고 있는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 2차 코일에 접속된 부하에 공급되는 전압을 검출하고 검출 전압을 발생하기 위한 전압 검출 회로와,검출 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고, 이 비교에 의한 오차 신호에 따라 상기 귀환 신호를 제어하는 귀환 신호 제어 회로를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 펄스폭 제어 신호에 근거하여 상기 스위치 회로의 제1∼제4 스위치를 제어하는 온 듀티 기간과,상기 펄스폭 제어 신호에 관계하지 않고 상기 스위치 회로를 정지시키는 오프 듀티 기간을 설정하기 위한 버스트 제어 신호를 발생하는 버스트 제어 신호 발생 회로를 구비하고,상기 온 듀티 기간과 상기 오프 듀티 기간과의 비율을 조정 가능하게 한 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제4항에 있어서,상기 버스트 제어 신호 발생 회로는 버스트 제어용 삼각파 신호를 발생하는 버스트용 발진 회로와,임의로 레벨을 조정할 수 있는 듀티 신호와 상기 버스트용 삼각파 신호를 비교하고, 비교 결과에 근거하여 상기 버스트 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제5항에 있어서,상기 버스트 제어 신호에 근거하여 상기 전류 검출 회로의 검출 전류의 크기를 규정치로 규제함과 규제하지 않음을 전환함으로써, 버스트 제어와 펄스폭 제어를 전환하는 제어 모드 전환 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 변압기의 2차 코일에 접속된 부하에 교류 전력을 공급하는 전력 공급 방법에 있어서,직류 전원간에 상기 변압기의 1차 코일을 사이에 개재하여 이 1차 코일에 제1 방향으로 전류를 흘리기 위한 제1 반도체 스위치 및 제2 반도체 스위치를 직렬로 접속하고,상기 직류 전원간에 상기 1차 코일을 사이에 개재하여 이 1차 코일에 제2 방향으로 전류를 흘리기 위한 제3 반도체 스위치 및 제4 반도체 스위치를 직렬로 접속하고,상기 2차 코일에 접속된 부하에 흐르는 전류를 전류 검출 회로에 의하여 검출하고,상기 전류 검출 회로에 의하여 검출된 전류에 근거하여 귀환 신호를 형성하고, 이 귀환 신호와 삼각파 신호열을 비교하여 펄스폭 변조 신호를 발생하고,상기 펄스폭 변조 신호에 근거하여 상기 제1 반도체 스위치를 온으로 하는 제1 스위치 신호와, 상기 제2 반도체 스위치를 온으로 하는 제2 스위치 신호와, 상기 제3 반도체 스위치를 온으로 하는 제3 스위치 신호와, 상기 제4 반도체 스위치를 온으로 하는 제4 스위치 신호를 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치 양쪽이 오프로 되는 동시 오프 기간 및 상기 제3 스위치와 상기 제2 스위치 양쪽이 오프로 되는 동시 오프 기간을 설정하도록, 또한 상기 1차 코일에 흐르는 전류의 방향을 상기 제1 방향에서 상기 제2 방향으로 또는 상기 제2 방향에서 상기 제1 방향으로 전환할 때의 전류치가 제로의 상태에서 전환하는 타이밍에 발생하는 것을 특징으로 하는 교류 전력 공급 방법.
- 제7항에 있어서,상기 제2 스위치는 상기 삼각파 신호열의 하나 건너의 삼각파 신호의 한 쪽 정점의 시점에서 온으로 하고, 그 직후의 삼각파 신호와 상기 귀환 신호가 같아질 때까지 온을 계속하고,상기 제1 스위치는 상기 제2 스위치가 온으로 되는 시점의 소정 시간 전에 온으로 하여 상기 제2 스위치가 오프한 직후의 삼각파 신호의 다른 쪽 정점의 시점까지 온을 계속하고,상기 제4 스위치는 상기 삼각파 신호열의 상기 제2 스위치가 온으로 되는 삼각파 신호와는 다른 하나 건너의 삼각파 신호의 한 쪽 정점의 시점에서 온으로 하고, 그 직후의 삼각파 신호와 상기 귀환 신호가 같아질 때까지 온을 계속하고,상기 제3 스위치는 상기 제2 스위치가 오프로 되며 상기 제1 스위치가 온으로 되는 시점으로서, 상기 제4 스위치가 온으로 되는 소정 기간 전부터 온으로 하고, 상기 제4 스위치가 오프한 직후의 삼각파 신호의 다른 쪽 정점의 시점까지 온을 계속하고,상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치는 항상 그 어느 하나의 스위치가 온하고 있도록 상기 소정 기간의 각각의 길이가 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 교류 전력 공급 방법.
- 직류 전원과,1차 코일과 적어도 하나의 2차 코일을 갖는 변압기와,상기 1차 코일을 사이에 개재하여 직렬로 접속되고, 상기 직류 전원으로부터의 전류를 제1 방향으로 흘리기 위한 제1 콘덴서와 제1 반도체 스위치와,상기 1차 코일을 사이에 개재하여 직렬로 접속되고, 상기 직류 전원으로부터의 전류를 제2 방향으로 흘리기 위한 제2 반도체 스위치 및 제2 콘덴서를 포함하는 스위치 회로와,상기 2차 코일에 접속된 부하에 흐르는 전류에 따른 검출 전류를 검출하기 위한 전류 검출 회로와,펄스폭 제어용 삼각파 신호열을 발생하는 변조용 삼각파 신호 발생 회로와,상기 전류 검출 회로의 검출 전류에 근거하여 형성된 귀환 신호와 상기 펄스폭 제어용 삼각파 신호열을 비교하고, 펄스폭 변조 신호를 발생하는 펄스폭 변조 회로와,상기 펄스폭 변조 신호에 근거하여 상기 제1 반도체 스위치를 온ㆍ오프로 하는 제1 스위치 신호와,상기 제2 반도체 스위치를 온ㆍ오프로 하는 제2 스위치 신호를 발생하는 스위치 신호 출력용의 로직 회로를 구비하고,상기 로직 회로는 상기 제1 스위치를 온으로 하여 상기 제1 콘덴서와 함께 상기 제1 방향의 전류를 흘리는 제1 도전 경로와,상기 제2 스위치를 온으로 하여 상기 제2 콘덴서와 함께 상기 제2 방향의 전류를 흘리는 제2 도전 경로를 교대로 형성하는 동시에, 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 양쪽이 오프로 되는 동시 오프 기간을 설정하도록, 또한 상기 1차 코일에 흐르는 전류의 방향을 상기 제1 방향에서 상기 제2 방향으로 또는 상기 제2 방향에서 상기 제1 방향으로 전환할 때의 전류치가 제로의 상태에서 전환하는 타이밍에 상기 제1,제2 스위치 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제5항에 있어서,상기 제1 스위치는 상기 삼각파 신호열의 하나 건너의 삼각파 신호의 한 쪽 정점의 시점에서 온으로 하고, 그 직후의 삼각파 신호와 상기 귀환 신호가 같아질 때까지 온을 계속하고,상기 제2 스위치는 상기 삼각파 신호열의 상기 제1 스위치가 온으로 되는 삼각파 신호와는 다른 하나 건너의 삼각파 신호의 한 쪽 정점의 시점에서 온으로 하고, 그 직후의 삼각파 신호와 상기 귀환 신호가 같아질 때까지 온을 계속하는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제9항 또는 제10항에 있어서,상기 2차 코일에 접속된 부하에 공급되는 전압을 검출하여 검출 전압을 발생하기 위한 전압 검출 회로와, 검출 기준 전압과 상기 검출 전압을 비교하고, 이 비교에 의한 오차 신호에 따라 상기 귀환 신호를 제어하는 귀환 신호 제어 회로를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,상기 펄스폭 제어 신호에 근거하여 상기 스위치 회로의 제1, 제2 스위치를 제어하는 온 듀티 기간과,상기 펄스폭 제어 신호에 관계하지 않고 상기 스위치 회로를 정지시키는 오프 듀티 기간을 설정하기 위한 버스트 제어 신호를 발생하는 버스트 제어 신호 발생 회로를 구비하고,상기 온 듀티 기간과 상기 오프 듀티 기간과의 비율을 조정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제12항에 있어서,상기 버스트 제어 신호 발생 회로는 버스트 제어용 삼각파 신호를 발생하는 버스트용 발진 회로와, 임의로 레벨을 조정할 수 있는 듀티 신호와 상기 버스트용 삼각파 신호를 비교하고, 비교 결과에 근거하여 상기 버스트 제어 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 제13항에 있어서,상기 버스트 제어 신호에 근거하여 상기 전류 검출 회로의 검출 전류의 크기를 규정치로 규제함과 규제하지 않음을 전환함으로써, 버스트 제어와 펄스폭 제어를 전환하는 제어 모드 전환 회로를 갖는 것을 특징으로 하는 직류-교류 변환 장치.
- 변압기의 2차 코일에 접속된 부하에 교류 전력을 공급하는 전력 공급 방법에 있어서,직류 전원간에 상기 변압기의 1차 코일을 사이에 개재하여 상기 1차 코일에 제1 방향으로 전류를 흘리기 위한 제1 콘덴서와 제1 반도체 스위치를 직렬로 접속하고,상기 직류 전원간에 상기 1차 코일을 사이에 개재하여 상기 1차 코일에 제2 방향으로 전류를 흘리기 위한 제2 반도체 스위치 및 제2 콘덴서를 직렬로 접속하고,상기 2차 코일에 접속된 부하에 흐르는 전류를 전류 검출 회로에 의하여 검출하고,상기 전류 검출 회로에 의하여 검출된 전류에 근거하여 귀환 신호를 형성하고, 이 귀환 신호와 삼각파 신호열을 비교하여 펄스폭 변조 신호를 발생하고,상기 펄스폭 변조 신호에 근거하여 상기 제1 반도체 스위치를 온으로 하는 제1 스위치 신호와, 상기 제2 반도체 스위치를 온으로 하는 제2 스위치 신호를 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치 양쪽이 오프로 되는 동시 오프 기간을 설정하도록, 또한 상기 1차 코일에 흐르는 전류의 방향을 상기 제1 방향에서 상기 제2 방향으로 또는 상기 제2 방향에서 상기 제1 방향으로 전환할 때의 전류치가 제로의 상태에서 전환하는 타이밍에 발생하는 것을 특징으로 하는 교류 전력 공급 방법.
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