KR20100086720A - Non-contact power supply using synchronize switching method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비접촉 급전장치에 관한 것으로, 특히 동기식 스위칭 방식을 채용하여 대용량의 전력을 급전할 수 있는 비접촉 급전장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 비접촉 급전장치는 전자 유도 작용에 의해 급전측의 코일(Coil)로부터 수전측의 코일에 전력을 전달한다. 전력의 전달 원리는 변압기와 같지만, 1차측과 2차측의 코일과 철심은 분리되어 공간의 자속 변화에 의해 전력의 송수신을 행한다. In general, a non-contact power supply device transfers electric power from a coil on the power supply side to a coil on the power receiving side by an electromagnetic induction action. The principle of power transmission is the same as that of a transformer, but the coil and the iron core on the primary side and the secondary side are separated to transmit and receive electric power by changing the magnetic flux in the space.
일반적인 비접촉 급전장치의 구성을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 일반적인 비접촉 급전장치의 구성을 도시하는 구성도이다.A configuration of a general non-contact power supply device will be described with reference to FIG. 1. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a general non-contact power supply device.
일반적으로 이용되는 비접촉 급전장치는, 전력의 송수신을 커플러(Coupler)(2)로 불리는 전력결합기를 채용하고 있다. 급전 측에는 커플러(2)에 전력을 보내는 급전회로(1)가 있고, 수전 측에는 커플러(2)로부터 전력을 제공받아 부하에 공급하기 위한 수전 회로(3)를 구비하고 있다. The non-contact power supply device generally used employs a power combiner called a coupler (Coupler) 2 to transmit and receive electric power. On the power supply side, there is a
여기에서, 커플러(2)는 코어(2b, 2e)의 철심에 코일을 감아 만들어진 코일부 와 자기차폐판(2a, 2d)으로 구성되어 있어, 급전측과 수전측에서 서로 마주보게 구성되어 있다. 급전 코일(2c)에 전압을 인가하면, 급전 코일에 의하여 발생한 자속이, 갭(Gap)을 통하여 수전 코일(2f)에 자속이 통과하여 수전 코일(2f)에 전압이 발생한다. 즉 급전 커플러와 수전 커플러 라는, 1차측과 2차측이 갭(Gap)에 의해서 분리된 변압기 형태를 이루고 있다. 이와 같이 철심에 갭(Gap)이 있기 때문에, 커플러(2)의 자기 인덕턴스(Inductance)가 작아져, 상용 주파수에서는 여자 전류가 크게 되어 버린다. 이 때문에 커플러(2)의 구동 전압에는 수십 kHz 정도의 고주파가 이용된다. 또 갭(Gap)이 있기 때문에, 급전 코일(2c)에서 발생한 자속의 일부는 누설 자속이 되어, 노이즈(Noise)가 발생되거나 효율저하의 원인이 된다. 자기차폐판(2d)은 이 누설 자속을 저감 하기 위해 설치되고 있다. 누설 자속이 자기막판에 들어가면 와류전류가 생긴다. 와류전류는 들어간 자속과 반대 방향의 자속을 발생하고, 자속이 새어 나가는 것을 방지한다. Here, the
또, 급전회로(1)는 정류회로(1a), 코일 구동회로(1b) 등으로 구성되어 입력된 교류 전압을 정류회로로 직류로 변환하여 코일(Coil) 구동 회로(1b)로부터, 급전코일(2c)에 고주파의 구형파 전압을 인가한다. The
또한, 수전회로(3)는 평활 회로(3a) 등으로 구성되어 수전 코일(2f)로 유기된 고주파 전압을 직류로 변환해 부하(3b)에 공급한다. The
다음으로, 소용량형 비접촉 급전장치의 구성 및 작동에 대해 도 2 내지 도 3을 참조하면서 설명하기로 한다. 도 2는 소용량형 비접촉 급전장치의 구성을 도시하는 회로도이고, 도 3은 도 2의 회로구성과 등가회로를 도시한다.Next, the configuration and operation of the small capacity non-contact power feeding device will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a small capacity non-contact power feeding device, and FIG. 3 shows the circuit configuration and equivalent circuit of FIG.
소용량형 비접촉 급전장치는 LC 공진 방식을 채용하고 있다. 소용량품은 수 10 W 급의 전력급전을 실시하기 위한 것으로, 제조 비용등의 문제가 있어 회로 구성이 심플하고 저가의 LC공진 방식을 채용하고 있다. 이러한 LC 공진 방식은, 커플러(Coupler)(5a, 5b)간의 결합 임피던스(impedance)를 공진에 의해 저감시켜, 급전회로(4)측과 수전회로(6)측의 결합을 용이하게 하고, 보다 많은 전력을 전달시키는 것이다.The small capacity non-contact power feeding device adopts an LC resonance method. The small-capacity product is intended for power supply of several 10 W class, and there are problems such as manufacturing cost, and the circuit configuration is simple and a low-cost LC resonance method is adopted. This LC resonance method reduces the coupling impedance between the
급전회로(4)에는 상용교류전원을 인가받아 정류하는 정류회로(4a)와 코일구동회로(4b)를 구비하고, 수전 회로(6)에는, 수전코일과 병렬로 공진용 콘덴서(6a)를 접속하고 있다. 공진용 콘덴서(6a)에 인가하는 전압은 교류이기 때문에, 후단에는 정류 다이오드(Diode)(6b)와 평활 콘덴서(6c)를 구성하여 이루어진다. The
이러한 소용량형 비접촉 급전장치의 급전원리는, 급전측의 급전 커플러(5a)와 수전측의 수전 커플러(5b)가 1 차측과 2 차측이 갭(Gap)에 의해서 분리된 변압기라고 볼 수 있으므로, 도 3에 도시한 바와 같이 변압기의 등가 회로로 볼 수 있다. 변압기의 1차 측에는, 듀티비(Duty ratio) 50 %의 고주파 전압을 인가한다. 이 회로는, 변압기의 2차 측이 본 임피던스(Inductance)와 공진용 콘덴서(6a)에 공진한다. 따라서 급전 커플러(5a)를 공진 주파수에 구동하고, 구동 주파수에 맞추어 공진 콘덴서의 값을 결정하는 것에 의해서 최대의 급전전력을 얻을 수 있다.Since the power supply of such a small capacity non-contact power feeding device is considered to be a transformer in which the
이러한 구성의 소용량형 비접촉 급전장치의 특징은, 회로 구성이 간단하기 때문에 신뢰성이 높고, 제품을 소형화할 수 있어 저가이므로 가격을 우선시키기 위해 갭(Gap) 변동이나 부하 변동에 대해서의 급전전력의 제어 기능은 없다. 그 대 신, 갭(Gap)의 거리의 변동에 대해서는, 공진 콘덴서의 값을 바꿀 수 있는 스위치(Switch)를 준비하여 여러 종류의 갭(Gap) 거리에 대응하고 있다. 또 조명 장식 용도 전용의 제품에서는, LED의 휘도를 일정하게 유지하고, 간단한 정전류 회로를 후단에 부가하여 부하측의 전력을 조정하고 있다. The characteristics of the small-capacity non-contact power feeding device having such a configuration are high reliability because of the simple circuit configuration, and small size and low cost of the product. There is no function. Instead, a switch that can change the value of the resonant capacitor is prepared for variations in the distance of the gap Gap and corresponds to various types of gap distances. In addition, in the product for illumination decoration use, the brightness of LED is kept constant, and a simple constant current circuit is added to the rear stage to adjust the power of the load side.
그러나 이러한 구성으로된 일반적인 비접촉 급전장치나 소용량형 비접촉 급전장치로는 그 전력전달 용량에 한계가 있기 때문에 대용량의 전력을 효과적으로 전달할 수 있는 산업 기기용의 비접촉 급전장치의 개발이 요구되어 왔다. 특히, 본 발명자등은 100~1,000W 급의 대용량형 비접촉 급전장치의 개발에 필요성을 강하게 갖게 되었다. However, the general non-contact power supply or small-capacity non-contact power supply having such a configuration has a limitation in its power transmission capacity, and thus there has been a demand for the development of a non-contact power supply for industrial equipment capable of effectively delivering a large amount of power. In particular, the present inventors have a strong need for the development of a large capacity non-contact power feeding device of the 100 ~ 1,000W class.
본 발명은 상술한 바와 같은 대용량형 비접촉 급전장치의 필요성을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 급전측과 수전측을 동기화시켜 공급전류를 증대함으로써 대용량의 전력을 전달할 수 있는 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the necessity of a large-capacity non-contact power supply device as described above, the object of the present invention is to synchronize the power supply side and the power receiving side synchronous switching capable of delivering a large amount of power by increasing the supply current It is to provide a non-contact power supply device using the method.
또, 본 발명의 다른 목적은, 급전측과 수전측을 동기화하고 희망하는 전력 공급을 제어하기 위하여 듀티비를 제어할 수 있는 기능을 수행하는 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a non-contact power supply using a synchronous switching method that performs a function of controlling the duty ratio in order to synchronize the power supply side and the power receiver side and to control a desired power supply.
본 발명의 또 다른 목적은 상용교류전원이 순간적으로 차단되는 경우에도 안 정적으로 전력공급을 수행할 수 있는 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치를 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a non-contact power feeding device using a synchronous switching method that can stably perform power supply even when a commercial AC power supply is momentarily cut off.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치는, 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치로서, 급전측의 상용교류 전원을 인가 받아 DC 24V를 출력하는 SMPS(Switched-mode power supply)(12)와, SMPS(10)에 연결되고 고주파수로 스위칭하기 위한 고주파 스위칭부(Switching)(20)와, 급전부와 수전부의 급전 및 동기화를 제어하기 위한 CPU 컨트롤러(CPU Controller), 급전부와 수전부의 듀티비(DUTY Ratio)를 제어하여 전력의 크기를 조절하기 위한 듀티 컨트롤러(Duty Controller)(40)를 구비하는 급전부(10)와; 급전측에 설치되어 자기 인덕턴스를 발생하는 급전코일(52)과, 수전부측에 설치되어 자기인덕턴스를 발생하는 수전코일(54), 및 급전부와 수전부의 전력전달과 듀티비를 전송하는 기능을 수행하는 포토커플러(56)로 구성되어 상기 급전부(10)와 수전부(80) 간의 전력 전달을 수행하는 커플러(50)와; 상기 커플러(50)의 수전코일(54)에 연결되며 동기화 스위칭을 수행하는 동기화스위칭부(60)와, 수전코일(54)에서 제공되는 전원을 인가받아 상기 CPU 컨트롤러(30)의 보조전원을 제공하는 보조전원부(70)를 구비하는 수전부(80); 를 포함함으로써 달성할 수 있다.A non-contact power supply using a synchronous switching method according to an embodiment of the present invention, a non-contact power supply using a synchronous switching method, SMPS (Switched-mode power supply) to output a DC 24V by receiving a commercial AC power supply on the
또 본 발명에 따른 대용량형 비접촉 급전장치는, 전자 유도 작용에 의해 급전측의 코일(Coil)로부터 수전측의 코일에 전력을 전달하는 비접촉 급전장치로서, 상용 교류전원을 인가받아 정류하는 정류회로(7a)와, 정류회로(7a)의 출력을 제공받아 급전 코일을 구동하는 코일구동회로(7b)를 구비하는 급전회로부(7)와; 상기 급전회로부(7)에 연결되고 자기 인덕턴스(L1)을 갖는 급전 커플러(8a)와, 상기 급전 커플러(8a)와 이격되어 설치되고 자기 인덕턴스(L2)을 갖는 수전 커플러(8b)로 이루어지고, 상기 급전 커플러(8a)와 수전 커플러(8b)가 작용하여 이루는 상호 인덕턴스(M)를 형성하는 급전 및 수전커플러 부(8)와; 상기 급전 및 수전커플러 부(8)로부터 전달된 전력을 동기식 스위칭 방식으로 제어하여 부하에 공급하기 위한 수전회로부(3);를 구비함으로써 달성할 수 있다. In addition, the large-capacity non-contact power supply device according to the present invention is a non-contact power supply device that transfers electric power from the coil on the power supply side to the coil on the power supply side by an electromagnetic induction action. 7a) and a feeder circuit portion 7 including a
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치에 의하면, 급전측과 수전측을 동기화시켜 공급전류를 증대함으로써 대용량의 전력을 전달할 수 있는 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치를 구현 할 수 있다. According to the non-contact power supply using the synchronous switching method according to the preferred embodiment of the present invention, the non-contact power supply using a synchronous switching method that can deliver a large amount of power by increasing the supply current by synchronizing the power supply side and the power receiving side. Can be.
또, 본 발명의 구성에 의하면, 급전측과 수전측을 동기화하고 희망하는 전력 공급을 제어하기 위하여 듀티비를 제어할 수 있는 기능을 수행하는 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치를 구현하는 효과가 있다. In addition, according to the configuration of the present invention, there is an effect of implementing a non-contact power supply device using a synchronous switching method that performs the function of controlling the duty ratio in order to synchronize the power supply side and the power receiver side and control the desired power supply. .
또한, 본 발명의 구성에 의하면, 상용교류전원이 순간적으로 차단되는 경우에도 안정적으로 전력공급을 수행할 수 있는 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치를 구현하는 효과가 있다. In addition, according to the configuration of the present invention, there is an effect of implementing a non-contact power supply device using a synchronous switching method that can perform a stable power supply even when the commercial AC power supply is momentarily shut off.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예에 따른 사계절 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치의 구성 및 작동을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the configuration and operation of the non-contact power supply using a four-season synchronous switching method according to an embodiment of the present invention.
(실시 예)(Example)
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 대용량형의 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치의 회로 구성을 도시하는 회로도이고, 도 5는 도 4의 등가회로도이며, 도 6은 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치의 전압, 전류 전력 파형을 도시하는 파형도를 각각 도시한다. 4 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration of a non-contact power feeding device using a large capacity synchronous switching method according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4, and FIG. 6 is a non-contact method using a synchronous switching method. Waveform diagrams showing voltage and current power waveforms of the power feeding device are respectively shown.
도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치는 상용 교류전원을 인가받아 정류하는 정류회로(7a)와, 정류회로(7a)의 출력을 인가받아 급전 코일을 구동하는 코일구동회로(7b)를 구비하는 급전회로부(7)와, 자기 인덕턴스(L1)을 갖는 급전 커플러(8a)와 자기 인덕턴스(L2)을 갖는 수전 커플러(8b)가 이루는 상호 인덕턴스(M)를 형성하는 급전 및 수전커플러 부(8)와, 상기 급전 및 수전커플러 부(8)로부터 전달된 전력을 동기식 스위칭 방식으로 제어하여 부하에 공급하기 위한 수전회로부(3)를 구비하여 이루어진다. As shown, the non-contact power supply using the synchronous switching method according to an embodiment of the present invention is applied to the rectifying
도면에서 부호 S1, S2는 MOSFET 으로 구성되는 동기 스위치를 나타내고, 부호 C1, C2는 평활용의 평활 콘덴서를 나타내고, 부호 L1, L2는 급전 및 수전커플러(8a, 8b)의 자기 인덕턴스(Inductance)를 나타내고, 부호 M은 급전 및 수전커플러(8a, 8b)간의 상호 인덕턴스를 나타내고 있다. 또, 부호 e1, e2는 급전 및 수전 커플러(8a, 8b)에 인가되는 인가전압을 나타내고, i1은 급전커플러(8a)의 인가전압을 i2는 수전커플러(8b)의 인가전압을 나타내며, Vc1, Vc2는 각각의 평활콘덴서(C1, C2)의 전압값을 지시한다. 또 VDC는 직류의 부하전압을 나타내고, P는 순시출력전력값을 나타내며, P―는 평균출력전력을 나타내고 있다.In the figure, reference numerals S1 and S2 denote synchronous switches composed of MOSFETs, reference numerals C1 and C2 denote smoothing capacitors for smoothing, and reference numerals L1 and L2 denote magnetic inductances of the power supply and receiving
상기 급전회로부(7)는 상용교류전원을 인가받아 정류하는 정류회로(7a)와 급전커플러(8a)에 인가되는 전압을 제공하기 위한 코일구동회로(7b)로 구성된다.The power supply circuit unit 7 is composed of a
또, 상기 수전회로부(9)는 수전커플러(8b)에 연결되는 MOSFET에 의한 스위치(S1, S2)와, 평활 콘덴서(C1, C2)를 하프 브리지 구성으로 접속하여 이루어진다.The power
상기 급전 및 수전커플러 부(8)는 급전회로부(7)에 설치되는 급전커플러(8a)와, 수전회로부(9)측에 설치되는 수전커플러(8b)로 구성된다.The power feeding and receiving
상기한 바와 같은 구성으로 되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치에서는 급전과 제어에 동기식 스위칭 방식을 채용한 것이 특징이다. 이것은 수전회로부(9)의 스위칭에 의해 수전 코일에 급전코일과 같은 주파수의 구형파 전압을 위상을 늦추어 더하는 방식이다. 이것에 의해 코일에 흘리는 전류를 증가 시킴으로써 보다 많은 전력을 전달하게 된다. In the non-contact power supply using the synchronous switching method according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above is characterized in that the synchronous switching method is adopted for feeding and control. This is a method in which a square wave voltage of the same frequency as a power supply coil is delayed and added to the power receiving coil by switching of the power
또 이 위상차를 제어 하는 것으로 급전전력을 제어함으로써, 출력전압의 안정화를 이룬다. 수전회로부(9)에는 수전 코일에 구형파를 부가하기 위해서, MOSFET에 의한 스위치(S1, S2)와 평활 콘덴서(C1, C2)를 하프 브리지 구성으로 접속하고 있다. 평활 콘덴서(C1, C2)에는 직류 전압 밖에 더해지지 않게 스위칭을 실시하기 위해, 정류 다이오드(Diode)등의 정류회로는 불필요하다. By controlling the phase difference, the feed power is controlled to stabilize the output voltage. In order to add a square wave to the power receiving coil, the power
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치의 제어 원리는 다음과 같다. The control principle of the non-contact power supply using the synchronous switching method according to an embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
급전전력의 제어는, 급전코일에 인가하는 구형파 전압을 기준으로 하고, 수전 코일에 인가하는 구형파 전압의 위상차이를 0˚~ 90˚의 범위에서 제어하는 것에 의해서 행해진다. 이러한 위상차이의 제어는, 수전회로부(9)측에서 급전코일의 전압 위상을 검출하여, 그것을 기준으로서 수전회로부(9)의 스위칭 타이밍을 바꾸는 것으로 하고 있다. 위상차이의 명령은 수전회로부(9)의 출력전압을 피드백하는 것으로 결정된다.The control of the power feeding power is performed by controlling the phase difference of the square wave voltage applied to the power receiving coil in the range of 0 ° to 90 ° based on the square wave voltage applied to the power supply coil. This phase difference control detects the voltage phase of the power supply coil on the power
이것에 의해서 커플러(8)의 갭(Gap) 거리의 변동, 입력 변동 및 부하 변동에 대해 출력이 안정화 되어 급전전력이 제어된다. As a result, the output is stabilized against fluctuations in the gap Gap of the
위상차이를 0˚~ 90˚의 범위에서 제어했을 때의 전압 파형, 전류파형 및 전력 파형의 예를 도 6에 도시하였다. 6 shows examples of voltage waveforms, current waveforms, and power waveforms when the phase difference is controlled in a range of 0 ° to 90 °.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치의 구성을 도 7을 참조하면서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다. Next, the configuration of the non-contact power supply device using the synchronous switching method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 비접촉 급전장치의 구성을 도시하는 블록도이다.7 is a block diagram showing the configuration of a non-contact power feeding device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7에서 부호 10은 급전부를 도시하고, 부호 12는 급전측의 상용교류 전원을 인가 받아 DC 24V를 출력하는 SMPS(Switched-mode power supply; 이하, 'SMPS' 라고 함)장치를 도시하고, 부호 20은 SMPS(10)에 연결되고 수십KHz(예를 들어, 20KHz)의 고주파수로 스위칭하기 위한 고주파 스위칭부(Switching), 부호 30은 급전부 측과 수전부 측에 급전 및 동기화를 제어하기 위한 CPU 컨트롤러(CPU Controller), 부호 40은 급전부와 수전부의 듀티비(DUTY Ratio)를 제어하기 위한 듀티 컨트롤러(Duty Controller), 부호 50은 급전부와 수전부의 전력을 전달하기 위한 커플러(Coupler), 부호 52는 급전측에 설치되는 급전코일을 도시하고, 부호 54는 수전부측에 설치되는 수전코일을 도시하며, 부호 56은 급전부와 수전부의 급전과 동기화 제어를 수행하는 포토커플러(Photo-Coupler)를 각각 도시한다. In FIG. 7,
또, 부호 60은 상기 커플러(50)의 수전코일(54)에 연결되며 동기화 스위칭을 수행하는 동기화스위칭부(Synchronizing Swithcing)를 도시하고, 부호 70은 수전코일(54)에서 제공되는 전원을 인가받아 상기 CPU 컨트롤러(30)의 보조전원을 제공하는 보조전원부(Aux Power)를 도시하고, 상기 SMPS(10) 장치의 전원은 상기 CPU 컨트롤러(30)와 동기화스위칭부(60)와 포토커플러(56)에 제공되고, 입력되는 교류전원이 일시적으로 중단되는 경우에도 가동전력을 제공하기 위하여 추가로 내장 부착할 수 있는 고용량 캐패시터(Super Capacitor)(12)와 고용량 캐패시터 충전기(Super Cap Charger)(14)에도 제공된다. 여기에서, 부호 80은 수전부를 도시한다. In addition,
상기와 같은 구성을 갖추어 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치(100)는, SMPS(10)와, 고주파 스위칭부(20)와, CPU 컨트롤러(30)와 듀티 컨트롤러(40)로 구성되는 급전부(10)와; 급전코일(52)과, 수전코일(54) 및 포토커플러(56)로 구성되어 급전부(10)와 수전부(80) 간의 전력 전달을 수행하는 커플러(50)와; 동기화스위칭부(60)와, 보조전원부(70)를 구비하는 수전부(80)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 수전부(80)는, 전원의 일시적인 중단시에 가동전원을 공급하기 위한 고용량 캐패시터(12)와, 고용량 캐패시터 충전기(14)를 별도로 내장하여 사용할 수 있다. The non-contact
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치는 상기와 같은 구성을 통하여 이루어지며, 급전부(10)와 수전부(80)를 동기화 스위칭 방식을 이용하여 제어함으로써 대용량의 전력을 전달할 수 있는 기능을 구현한다. As described above, the non-contact power feeding device using the synchronous switching method according to the preferred embodiment of the present invention is made through the above configuration, and by controlling the
도 1은 일반적인 비접촉 급전장치의 구성을 도시하는 구성도.1 is a configuration diagram showing the configuration of a general non-contact power supply device.
도 2는 소용량형 비접촉 급전장치의 회로 구성을 도시하는 회로도.2 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a small capacity non-contact power supply device.
도 3은 도 2의 회로구성과 등가회로.3 is an equivalent circuit of the circuit configuration of FIG.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 대용량형의 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치의 회로 구성을 도시하는 회로도.4 is a circuit diagram showing a circuit configuration of a non-contact power feeding device using a large capacity synchronous switching method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4의 등가회로도.5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4.
도 6은 동기식 스위칭 방식을 이용한 비접촉 급전장치의 전압, 전류 전력 파형을 도시하는 파형도.Fig. 6 is a waveform diagram showing voltage and current power waveforms of a non-contact power feeding device using a synchronous switching method.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 비접촉 급전장치의 구성을 도시하는 블록도.7 is a block diagram showing a configuration of a non-contact power feeding device according to a preferred embodiment of the present invention.
*도면의 주요 구성요소에 대한 부호의 설명** Description of Symbols for Major Components of Drawings *
3 : 수전회로부 7 : 급전회로부3: power receiving circuit part 7: power feeding circuit part
7a : 정류회로 7b: 코일구동회로7a:
8 : 수전커플러 부 8a: 급전 커플러8:
8b: 수전 커플러 9 : 수전회로부8b: power receiving coupler 9: power receiving circuit part
10 : 급전부 12 : SMPS 장치10: power supply unit 12: SMPS device
20 : 고주파 스위칭부 30 : CPU 컨트롤러(CPU Controller)20: high frequency switching unit 30: CPU controller
40 : 듀티 컨트롤러(Duty Controller) 50 : 커플러 (Coupler)40: Duty Controller 50: Coupler
52 : 급전코일 54 : 수전코일52: power supply coil 54: power supply coil
56 : 포토커플러(Photo-Coupler) 60 : 동기화스위칭부 (Synchronizing Swithcing)56: Photo-Coupler 60: Synchronizing Swithcing
70 : 보조전원부(Aux Power) 80 : 수전부70: auxiliary power unit 80: power receiving unit
S1, S2 : MOSFET에 의한 스위치 C1, C2 : 평활 콘덴서S1, S2: Switch by MOSFET C1, C2: Smoothing capacitor
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