KR20060094466A - 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부하의 증대로 인해 대용량화로 구현되는 플라즈마 발생용 전원장치에 있어서 복수의 단상 PWM 인버터의 입력단을 병렬 접속하여 서로 다른 위상으로 스위칭 제어하고 복수의 단상 PWM 인버터와 각각 직렬 접속된 복수의 정류기의 각 출력단을 직렬 및 병렬 접속하여 플라즈마 발생용 전원장치의 출력량이 증대될 수 있도록 한 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 단위 용량의 증대를 통해 플라즈마 전원장치의 대용량화를 구현하고 복수의 단상 PWM 인버터의 제어를 통해 출력 리플 전압을 저감시키는 효과가 있다.
플라즈마, 전원장치, 단상 PWM 인버터, 변압기, 정류기, 리액터

Description

단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치{Apparatus for minimizing ripple of DC output voltage of plasma power supply}
도 1은 종래의 플라즈마 발생용 전원장치의 구성을 나타낸 회로구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치의 구성을 나타낸 회로구성도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치의 구성을 나타낸 회로구성도,
도 4는 본 발명에 따른 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치에서의 각 인버터의 동작 타이밍, 정류기 출력, 부하 출력을 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 제1 출력수단 110 : 제1 출력부
111 : 제1 단상 PWM 인버터 112 : 제1 교류 리액터
113 : 제1 변압기 114 : 제1 정류기
120 : 제2 출력부 121 : 제2 단상 PWM 인버터
122 : 제2 교류 리액터 123 : 제2 변압기
124 : 제2 정류기 130 : C-L 필터부, 제1 C-L 필터부
200 : 제2 출력수단 210 : 제3 출력부
211 : 제3 단상 PWM 인버터 212 : 제3 교류 리액터
213 : 제3 변압기 214 : 제3 정류기
220 : 제4 출력부 221 : 제4 단상 PWM 인버터
222 : 제4 교류 리액터 223 : 제4 변압기
224 : 제4 정류기 230 : 제2 C-L 필터부
본 발명은 플라즈마 발생용 전원장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부하의 증대로 인한 대용량화의 전원장치를 구성함에 있어서 복수의 단상 PWM 인버터의 입력단을 병렬 접속하여 서로 다른 위상으로 스위칭 제어하고 복수의 단상 PWM 인버터와 각각 직렬 접속된 복수의 정류기의 각 출력단을 직렬 및 병렬 접속하여 전원장치의 출력량을 증대시키는 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치에 관한 것이다.
플라즈마 전원장치는 물질의 제4의 상태라 불리는 플라즈마의 발생 및 유지를 위한 전원장치로 그 응용범위는 무궁 무진하다. 예를 들면 반도체 공정 등에 쓰 이는 각종 CVD(Chemical Vapor Deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), 코팅, 스퍼터링, 금속의 질화처리, 탄화 결정성장, 다이아몬드 합성 등에 이용된다.
이러한 종래의 플라즈마 발생용 전원장치는 제품의 표면 처리를 위한 공정에서 전력을 공급하는 역할을 하는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부로부터 교류 전원이 인가되면 브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류전압을 입력받아 고주파 교류 전압으로 변환하는 인버터(10)와; 상기 인버터(10)의 출력단에 접속되어 수하특성을 유지하는 교류 리액터(Lr)와; 상기 인버터(10)로부터 고주파 교류 전압을 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하는 변압기(20)와; 상기 변압기(20)로부터 변압된 교류 전압을 입력받아 직류 전압으로 정류하는 정류기(30) 및 상기 정류기(30)에서 출력되는 정류된 전압을 병렬 접속된 콘덴서(C1)를 통해 축적하고 그 축적된 전압을 직렬 접속된 리액터(L)를 통해 부하단으로 출력하는 C-L 필터(Filter)(40)로 구성되었다.
그러나 최근의 플라즈마 발생용 전원장치는 부하단에서의 부하 증대로 인해 대용량화가 필요하게 되었고, 대용량화의 구현을 위해서는 대용량 반도체 소자가 필요하게 되는바 최근 개발된 고속용 대용량 반도체 소자 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 사용할 경우 20kHz 이하의 제어 주파수를 가지게 된다.
이 경우, 플라즈마 발생용 전원장치의 크기 증대는 물론 출력의 리플 저감을 위해서 큰 용량의 C-L 필터를 필요로 하게 되고, 이는 전원장치의 C-L에 축적된 에너지를 크게 하여 부하단에서의 아크(쇼트 상태) 발생시 큰 에너지를 부하단으로 가하게 되어 플라즈마를 불안정하게 하는 문제가 있으며, 이는 응용부하의 특성과 품질을 저하시키고 시스템을 불안정하게 하는 요인으로 작용된다.
따라서, 플라즈마 발생용 전원장치의 축적 에너지를 줄이고 출력 리플을 줄이기 위해서는 고주파 스위칭 반도체 소자를 사용하여야 하는데 현재까지의 개발된 반도체 소자는 용량의 한계를 가지고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수의 단상 PWM 인버터의 입력단을 병렬 접속하여 서로 다른 위상으로 스위칭 제어하고 복수의 단상 PWM 인버터와 각각 직렬 접속된 복수의 정류기의 각 출력단을 직렬 및 병렬 접속하여 전원장치의 단위 용량을 증대시키고, 고주파용 반도체 소자인 FET를 사용한 단상 PWM 인버터의 직병렬 제어에 의한 최소의 C-L 필터로 출력 리플을 최소화하는 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치는, 플라즈마 발생용 전원장치의 구성으로서, 브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류전압을 고주파 교류전압으로 변환하는 제1 단상 PWM 인버터와, 상기 제1 단상 PWM 인버터 출력단에 접속된 제1 교류 리액터(Lr)와, 상기 제1 단상 PWM 인버터로부터 고주파 교류전압을 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하는 제1 변압기와, 상기 제1 변압기로부터 변압된 교류전압을 직류전압으로 정류하는 제1 정류기를 구비한 제1 출력부;
상기 제1 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되어 서로 다른 위상으로 동작하는 제2 단상 PWM 인버터와, 제2 교류 리액터(Lr)와, 제2 변압기와, 제2 정류기가 서로 직렬 연결된 제2 출력부; 및
상기 제1 정류기와 병렬 연결된 콘덴서(C1), 상기 콘덴서(C1)와 직렬 연결되고 상기 제2 정류기에 병렬 연결되는 콘덴서(C2), 및 상기 제1 정류기에 직렬 연결되는 리액터(L)로 이루어진 C-L 필터부;를 포함하여 구성된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플라즈마 발생용 전원장치의 구성으로서, 브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류전압을 고주파 교류전압으로 변환하는 제1 단상 PWM 인버터와 상기 제1 단상 PWM 인버터 출력단에 접속된 제1 교류 리액터(Lr)와 상기 제1 단상 PWM 인버터로부터 고주파 교류전압을 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하는 제1 변압기와 상기 제1 변압기로부터 변압된 교류전압을 직류전압으로 정류하는 제1 정류기를 구비한 제1 출력부와, 상기 제1 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되어 서로 다른 위상으로 동작하는 제2 단상 PWM 인버터와 제2 교류 리액터(Lr)와 제2 변압기와 제2 정류기가 서로 직렬 연결된 제2 출력부와, 상기 제1 정류기와 병렬 연결된 콘덴서(C1)와 상기 콘덴서(C1)와 직렬 연결되고 상기 제2 정류기에 병렬 연결되는 콘덴서(C2) 및 상기 제1 정류기에 직렬 연결되는 리액터(L)로 이루어진 제1 C-L 필터부를 구비하는 제1 출력수단; 및
상기 제1 및 제2 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되어 서로 다른 위상으로 동작하는 제3 단상 PWM 인버터와 제3 교류 리액터(Lr)와 제3 변압기와 제3 정류기를 구비한 제3 출력부와, 상기 제3 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되고 상기 제1 내지 제3 단상 PWM 인버터와 서로 다른 위상으로 동작하는 제4 단상 PWM 인버터와 제4 교류 리액터(Lr)와 제4 변압기와 제4 정류기를 구비한 제4 출력부와, 상기 제3 정류기와 병렬 연결된 콘덴서(C3)와 상기 콘덴서(C3)와 직렬 연결되고 상기 제4 정류기에 병렬 연결되는 콘덴서(C4) 및 상기 제3 정류기에 직렬 연결되는 리액터(L)로 이루어진 제2 C-L 필터부를 구비하는 제2 출력수단;을 포함하되, 상기 제1 및 제2 출력수단의 각 C-L 필터부의 출력단자가 병렬 접속되는 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치를 개시한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위 용량 증대 및 리플 저감을 위한 장치의 구성을 나타낸 회로구성도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 단위 용량 증대 및 리플 저감을 위한 플라즈마 발생용 전원장치는 제1 단상 PWM(Pulse Width Modulation; 이하 'PWM'이라 칭함) 인버터(111)와 제1 교류 리액터(112)와 제1 변압기(113)와 제1 정류기(114)를 구비한 제1 출력부(110), 제2 단상 PWM 인버터(121)와 제2 교류 리액터(122)와 제2 변압기(123)와 제2 정류기(124)를 구비한 제2 출력부(120) 및 제1 정류기(114)와 병렬 접속되어 출력되는 정류된 전압을 축적하 는 콘덴서(C1)와 콘덴서(C1)와 직렬 접속되어 제2 정류기(124)에서 출력되는 정류된 전압을 축적하는 콘덴서(C2)와 상기 제1 정류기(114)와 직렬 접속되어 상기 콘덴서(C1,C2)의 축적된 전압을 부하단(미도시)으로 출력하는 리액터(L)를 구비한 C-L 필터부(130)로 구성된다.
제1 출력부(110)의 제1 단상 PWM 인버터(111)는 브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류 전압을 입력받아 고주파 교류 전압으로 변환하여 제1 변압기(113)로 출력한다. 이때, 브리지 다이오드(BD)는 교류 전원을 외부의 전압원으로부터 공급받는다.
제1 변압기(113)는 제1 단상 PWM 인버터(111)로부터 고주파 교류 전압을 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하여 제1 정류기(114)로 출력한다. 여기서, 상기 제1 단상 PWM 인버터(111)와 제1 변압기(113) 사이에는 수하특성을 유지하기 위한 제1 교류 리액터(112)가 직렬 접속되어 있다.
제1 정류기(114)는 상기 제1 변압기(113)로부터 변압된 교류 전압을 입력받아 직류 전압으로 정류한다.
한편, 제2 출력부(120)의 제2 단상 PWM 인버터(121)는 상기 제1 단상 PWM 인버터(111)와 병렬 접속되어 45°의 서로 다른 위상으로 동작하는 것으로, 브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류 전압을 입력받아 고주파 교류 전압으로 변환하여 제2 변압기(123)로 출력한다.
제2 변압기(123)는 제2 단상 PWM 인버터(121)로부터 고주파 교류 전압을 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하여 제2 정류기(124)로 출력하 며, 상기 제2 단상 PWM 인버터(121)와 제2 변압기(123) 사이에는 수하특성을 유지하기 위한 제2 교류 리액터(122)가 직렬 접속되고, 제2 정류기(124)는 상기 제2 변압기(123)로부터 변압된 교류 전압을 입력받아 직류 전압으로 정류한다.
이때, 상기 제1 및 제2 단상 PWM 인버터(111, 121)는 고주파용 반도체 스위칭 소자로 FET(Field Effect Transistor)가 사용되고, 도 4에 도시된 바와 같이 45°의 위상차로 스위칭 동작한다.
그리고, 상기 제1 단상 PWM 인버터(111)와 제1 교류 리액터(112)와 제1 변압기(113)와 제1 정류기(114)를 구비한 제1 출력부(110)와, 제2 단상 PWM 인버터(121)와 제2 교류 리액터(122)와 제2 변압기(123)와 제2 정류기(124)를 구비한 제2 출력부(120)는 하나의 단위모듈로 구성될 수도 있다.
상기 C-L 필터부(130)는 콘덴서(C1,C2) 및 리액터(L)에 축적된 플라즈마 발생을 위한 전력을 부하단(예, 플라즈마 발생부(미도시))으로 출력하며, 플라즈마 발생부에서는 발생된 플라즈마를 이용하여 해당 공정을 수행하게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예는 플라즈마 발생용 전원장치에서의 단위 용량을 증대시키기 위한 장치로서, 제1 단상 PWM 인버터(111)와 직렬 접속된 제1 정류기(114)의 출력과 제2 단상 PWM 인버터(121)와 직렬 접속된 제2 정류기(124)의 각각의 출력은 인버터 주파수의 2배의 주파수 리플을 갖는 DC 성분을 출력하고, 제1 출력부(110)와 제2 출력부(120)내 인버터-정류기 간은 도 4에 도시된 바와 같이, 0°와 45°의 서로 다른 위상으로 동작 됨으로써 최종 부하 출력에서는 단위 용량이 증대된 상태에서 출력 리플은 인버터 주파수의 4배 주파수의 아주 작 은 리플을 가지게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치의 구성을 나타낸 회로구성도로서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 단위 용량 증대 및 리플 저감을 위한 플라즈마 발생용 전원장치는 제1 출력부(110)와 제2 출력부(120)와 제1 C-L 필터부(130)를 구비한 제1 출력수단(100) 및 제3 출력부(210)와 제4 출력부(220)와 제2 C-L 필터부(230)를 구비한 제2 출력수단(200)으로 구성된다.
하기에서는 본 발명을 설명함에 있어, 상기 제1 출력수단(100)의 제1 출력부(110)와 제2 출력부(120)와 제1 C-L 필터부(130)의 구체적 구성 및 동작원리가 상술한 본 발명의 도 2에 도시한 일 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
제3 출력부(210)는 제3 단상 PWM 인버터(211)와 제3 교류 리액터(212)와 제3 변압기(213)와 제3 정류기(214)를 구비하며, 제4 출력부(220)는 제4 단상 PWM 인버터(221)와 제4 교류 리액터(222)와 제4 변압기(223)와 제4 정류기(224)를 구비하며, 제2 C-L 필터부(230)는 제3 정류기(214)와 병렬 접속되어 출력되는 정류된 전압을 축적하는 콘덴서(C3)와, 콘덴서(C3)와 직렬 접속되어 제4 정류기(224)에서 출력되는 정류된 전압을 축적하는 콘덴서(C4)와, 상기 콘덴서(C3,C4)의 축적된 전압을 부하단으로 출력하는 리액터(L)로 구성되고, 상기 리액터(L)는 제3 정류기(214)와 직렬 접속된다.
그리고, 상기 제1 및 제2 출력수단(100, 200)은 각 제1 및 제2 C-L 필터부 (130, 230)의 출력단자가 병렬 접속되어 부하단과 연결된다.
제1 출력부(110)의 제1 단상 PWM 인버터(111)는 브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류 전압을 입력받아 고주파 교류 전압으로 변환하여 제1 변압기(113)로 출력한다.
또한, 제2 출력부(120)의 제2 단상 PWM 인버터(121)는 상기 제1 단상 PWM 인버터(111)와 병렬 접속되고, 도 4에 도시된 바와 같이 45°의 서로 다른 위상으로 동작한다.
그리고, 제3 출력부(210)의 제3 단상 PWM 인버터(211)는 상기 제1 및 제2 단상 PWM 인버터(111, 121)와 병렬 접속되고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 단상 PWM 인버터(111, 121) 사이의 22.5°의 서로 다른 위상으로 동작한다.
제4 출력부(220)의 제4 단상 PWM 인버터(221)는 상기 제1 내지 제3 단상 PWM 인버터(111, 121, 211)와 병렬 접속되고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제3 단상 PWM 인버터(221)와 22.5°위상차를 갖는 67.5°로 동작한다.
이어서, 제1 내지 제4 변압기(113, 123, 213, 223)는 각각 직렬 접속된 제1 내지 제4 단상 PWM 인버터(111, 121, 211, 221)로부터 고주파 교류 전압을 각각 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하여 직렬 접속된 제1 및 제4 정류기(114, 124, 214, 224) 각각으로 출력하며, 상기 제1 내지 제4 단상 PWM 인버터(111, 121, 211, 221)와 제1 내지 제4 변압기(113, 123, 213, 223) 사이에는 수하특성을 유지하기 위한 제1 내지 제4 교류 리액터(112, 122, 212, 222)가 각각 직렬 접속되어 있다.
그리고, 각각의 제1 내지 제4 정류기(114, 124, 214, 224)는 상기 제1 내지 제4 변압기(113, 123, 213, 223)로부터 변압된 교류 전압을 각각 입력받아 직류 전압으로 정류한다.
이어서, 제1 출력수단(100)의 상기 제1 C-L 필터부(130)는 콘덴서(C1)와 콘덴서(C2) 및 리액터(L)에 축적된 플라즈마 발생을 위한 전력을 부하단으로 출력하며, 제2 출력수단(200)의 상기 제2 C-L 필터부(230)는 콘덴서(C3)와 콘덴서(C4) 및 리액터(L)에 축적된 플라즈마 발생을 위한 전력을 부하단으로 출력한다. 이후, 부하단의 플라즈마 발생부(미도시)에서는 발생된 플라즈마를 이용하여 해당 공정을 수행하게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명은 플라즈마 발생용 전원장치에서의 단위 용량을 증대시키기 위한 또 다른 예시의 장치로서, 제1 출력수단(100)에서는 제1 단상 PWM 인버터(111)와 직렬 접속된 제1 정류기(114)의 출력과, 제2 단상 PWM 인버터(121)와 직렬 접속된 제2 정류기(124)의 각각의 출력은 인버터 주파수의 2배의 주파수 리플을 갖는 DC 성분을 출력하고, 제1 출력부(110)와 제2 출력부(120)내 인버터-정류기 간은 도 4에 도시된 바와 같이, 0°와 45°의 서로 다른 위상으로 동작한다.
여기에, 도 3에 도시된 제2 출력수단(200)의 제3 출력부(210)와 제4 출력부(220)내 인버터-정류기 간이 도 4에 도시된 바와 같이, 22.5°와 67.5°의 서로 다른 위상으로 동작 됨으로써 본 발명의 최종 부하 출력에서는 4개의 인버터의 서로 다른 위상 제어 동작으로 단위 용량이 증대되고, 출력 리플은 1 주기당 인버터 주파수의 8배 주파수의 아주 작은 리플을 가지게 된다.
상기 제1 내지 제4 단상 PWM 인버터(111, 121, 211, 221)는 고주파용 반도체 스위칭 소자로 FET가 사용되고 있으며, 제1 단상 PWM 인버터(111)와 제1 교류 리액터(112)와 제1 변압기(113)와 제1 정류기(124)를 구비한 제1 출력부(110)와, 제2 단상 PWM 인버터(121)와 제2 교류 리액터(122)와 제2 변압기(123)와 제2 정류기(124)를 구비한 제2 출력부(120)는 하나의 단위모듈로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제3 단상 PWM 인버터(211)와 제1 교류 리액터(212)와 제3 변압기(213)와 제3 정류기(214)를 구비한 제3 출력부(210)와, 제4 단상 PWM 인버터(221)와 제4 교류 리액터(222)와 제4 변압기(223)와 제4 정류기(224)를 구비한 제4 출력부(220) 또한 상기와 같이 하나의 단위모듈로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 각 출력부를 구성함에 있어 그 출력부는 2개와 4개를 사용하는 단위모듈의 구성예에 한정되지 않고 당업자 수준에서 출력부의 증설이 가능하다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치에 의하면, 플라즈마 발생용 전원장치를 구성함에 있어 복수의 단상 PWM 인버터의 입력단을 병렬 접속하여 서로 다른 위상으로 스위칭 제어하고 복수의 단상 PWM 인버터와 각각 직렬 접속된 복수의 정류기의 각 출력단을 직렬 및 병렬 접속하여 전원장치의 출력량을 증대시키는 것이 가능하도록 해줌으로써 단위 용량의 증대를 통해 플라즈마 전원장치의 대용량화를 구현하고 복수의 단상 PWM 인버터의 제어를 통해 출력 리플 전압을 저감시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 부하단에서의 아크 발생시에도 단위 용량의 증대에 따른 아크 에너지가 증가되지 않음으로써 시스템이 안정화되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 플라즈마 발생용 전원장치의 구성으로서,
    브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류전압을 고주파 교류전압으로 변환하는 제1 단상 PWM 인버터와, 상기 제1 단상 PWM 인버터 출력단에 접속된 제1 교류 리액터(Lr)와, 상기 제1 단상 PWM 인버터로부터 고주파 교류전압을 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하는 제1 변압기와, 상기 제1 변압기로부터 변압된 교류전압을 직류전압으로 정류하는 제1 정류기를 구비한 제1 출력부;
    상기 제1 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되어 서로 다른 위상으로 동작하는 제2 단상 PWM 인버터와, 제2 교류 리액터(Lr)와, 제2 변압기와, 제2 정류기가 서로 직렬 연결된 제2 출력부; 및
    상기 제1 정류기와 병렬 연결된 콘덴서(C1), 상기 콘덴서(C1)와 직렬 연결되고 상기 제2 정류기에 병렬 연결되는 콘덴서(C2), 및 상기 제1 정류기에 직렬 연결되는 리액터(L)로 이루어진 C-L 필터부;
    를 포함하여 구성되는 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 단상 PWM 인버터는 고주파용 반도체 스위칭 소자로 FET가 사용되고, 45°의 서로 다른 위상으로 동작하는 것을 특징으로 하는 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치.
  3. 플라즈마 발생용 전원장치의 구성으로서,
    브리지 다이오드(BD)를 통해 정류되고 콘덴서(C)를 통해 평활화된 직류전압을 고주파 교류전압으로 변환하는 제1 단상 PWM 인버터와 상기 제1 단상 PWM 인버터 출력단에 접속된 제1 교류 리액터(Lr)와 상기 제1 단상 PWM 인버터로부터 고주파 교류전압을 입력받아 특정 권선비에 따라 필요한 전압으로 변압하는 제1 변압기와 상기 제1 변압기로부터 변압된 교류전압을 직류전압으로 정류하는 제1 정류기를 구비한 제1 출력부와, 상기 제1 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되어 서로 다른 위상으로 동작하는 제2 단상 PWM 인버터와 제2 교류 리액터(Lr)와 제2 변압기와 제2 정류기가 서로 직렬 연결된 제2 출력부와, 상기 제1 정류기와 병렬 연결된 콘덴서(C1)와 상기 콘덴서(C1)와 직렬 연결되고 상기 제2 정류기에 병렬 연결되는 콘덴서(C2) 및 상기 제1 정류기에 직렬 연결되는 리액터(L)로 이루어진 제1 C-L 필터부를 구비하는 제1 출력수단; 및
    상기 제1 및 제2 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되어 서로 다른 위상으로 동작하는 제3 단상 PWM 인버터와 제3 교류 리액터(Lr)와 제3 변압기와 제3 정류기를 구비한 제3 출력부와, 상기 제3 단상 PWM 인버터와 병렬 접속되고 상기 제1 내지 제3 단상 PWM 인버터와 서로 다른 위상으로 동작하는 제4 단상 PWM 인버터와 제4 교류 리액터(Lr)와 제4 변압기와 제4 정류기를 구비한 제4 출력부와, 상기 제3 정류기와 병렬 연결된 콘덴서(C3)와 상기 콘덴서(C3)와 직렬 연결되고 상기 제4 정류기에 병렬 연결되는 콘덴서(C4) 및 상기 제3 정류기에 직렬 연결되는 리액터(L)로 이루어진 제2 C-L 필터부를 구비하는 제2 출력수단;을 포함하되,
    상기 제1 및 제2 출력수단의 각 C-L 필터부의 출력단자가 병렬 접속된 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 단상 PWM 인버터는 고주파용 반도체 스위칭 소자로 FET가 사용되고, 상기 제3, 제2, 제4 단상 PWM 인버터는 상기 제1 단상 PWM 인버터에 대해 각각 22.5°, 45°, 67.5°의 위상차로 스위칭 제어됨을 특징으로 하는 단위 용량 증대 및 출력 리플 저감을 위한 장치.
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