KR20150073561A - 출력 전류 추정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 출력 전류 추정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플랜트의 1차측 입력 전류를 측정하기 위한 센싱부, 상기 센싱부에서 센싱한 입력 전류를 이용하여 플랜트의 2차측 출력 전류를 추정하는 프로세서 및 상기 프로세서에서 추정한 출력 전류에 따라 입력 전류를 제어하여 출력 전류를 출력하는 제어부를 포함하고, 상기 프로세서는 출력 전류 추정 시, 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나를 보정하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치에 관한 것이다.

Description

출력 전류 추정 장치{Device for estimating secondary output current}
본 발명은 출력 전류 추정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차측 전류를 직접 측정하는 대신 1차측 입력 전류를 이용하여 2차측 전류를 추정하여 전류 제어를 수행하는 데에 사용하기 위한 출력 전류 추정 장치에 관한 것이다.
전류 제어란 트랜스포머가 포함된 플랜트의 1차측 입력단에 일정 전류를 입력시켜 플랜트의 2차측 출력단에 흐르는 전류를 조절하여, 그 이하의 부하단에 필요한 전류를 흘려주기 위한 제어 방식이다.
종래의 전류 제어는 2차측 출력단에 흐르는 전류를 측정하고, 측정된 2차측 전류에 근거하여 1차측 전류의 양을 조절하는 방식에 의해 이루어졌다.
그러나, 이러한 종래 방식은 2차측 출력 전류를 측정하기 위한 전류 측정 기기를 2차측에 연결해야 하는데 2차측의 저전압/고전류 특성(LC/HC, Low Current / High Voltage)으로 인해 전류 측정 장치의 부설이 어렵고, 정확하게 측정하기 곤란할 뿐만 아니라, 측정된 전류를 이용하여 입력 전류를 조절하므로, 전류 제어에 소요되는 시간이 오래 걸리고, 정밀도가 낮은 문제가 있었다.
한국공개특허 2005-0097975호
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 2차측의 전류를 정확히 추정하여 신속하고 정확한 전류 제어를 실시하는 것을 목적으로 한다.
특히, 전류 제어 장치에서 발생하는 정상상태의 오차를 반영하여 전류 제어의 정확도를 높이는 것을 목적으로 한다.
한편, 전류 제어 장치 내에서 비선형적 특성을 가지는 구성으로 인해 발생하는 전류 측정 오차를 감안하여 전류 제어의 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 출력 전류 추정 장치는 플랜트의 1차측 입력 전류를 측정하기 위한 센싱부, 상기 센싱부에서 센싱한 입력 전류를 이용하여 플랜트의 2차측 출력 전류를 추정하는 프로세서 및 상기 프로세서에서 추정한 출력 전류에 따라 입력 전류를 제어하여 출력 전류를 출력하는 제어부를 포함하고, 상기 프로세서는 출력 전류 추정 시, 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나를 보정할 수 있다.
이 때, 상기 프로세서는 센싱한 입력 전류를 이용하여 출력 전류를 추정하고, 출력 전류 추정시 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나에 따른 오차를 연산하는 전류 보정부 및 상기 전류 보정부에서 추정된 출력 전류를 목표 출력 전류로 조절하기 위한 제어 신호를 생성하여 제어부로 전송하는 디지털 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전류 보정부는 입력 전류의 평균값, 플랜트 내에 포함된 트랜스포머의 권선비 및 플랜트 전압의 듀티비를 이용하여 출력 전류를 추정하며, 보다 상세하게는 I out _ bar = (n * I in _ bar ) / D(단, n : 트랜스포머의 권선비, Iin _ bar : 입력 전류 평균값, D : 플랜트 전압의 듀티비)에 의해 출력 전류를 추정할 수 있다. 이 때, 상기 듀티비는 D = VO / VL(단, D : 플랜트 전압의 듀티비, VO : 플랜트의 출력 전압, VL : 플랜트 출력의 인덕턴스 전압)에 의해 연산될 수 있다. 그리고, 입력 전류의 평균 값은 입력 전류를 저역 통과 필터를 통과시켜 도출시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 전류 보정부는 플랜트 내 스위치의 인덕턴스 또는 트랜스포머의 인덕턴스 중 적어도 어느 하나에 의한 정상 상태 오차 또는 측정 오차를 연산하할 수 있으며, 보다 상세하게는 A = 1/2 * ( L lk + L C )/( V in ) * ( I in _ bar / D) 2 (단, A : 오차 성분, Llk : 플랜트 내에 포함된 트랜스포머의 누출 인덕턴스, LC : 플랜트 내에 포함된 스위칭 소자에 의해 발생하는 인덕턴스 성분, Vin : 1차측의 입력 전압, Iin_bar : 1차측 입력 전류의 평균, D : 듀티비)에 의해 정상상태 오차 또는 측정 오차를 연산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 출력 전류 추정 장치의 디지털 제어부는 전류 보정부에서 추정된 출력 전류 및 목표 출력 전류를 비교하고, 차이를 감쇄하기 위한 제어 신호를 생성하여 제어부로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 제어부는 + 입력 단자에 기준 전압 신호가 입력되고, - 입력 단자에 1차측 출력 전압이 입력되는 증폭기 및 상기 증폭기의 + 단자에 연결되며 상기 프로세서에 의해 제어되는 FET 소자를 포함할 수 있다. 이 때, FET 소자는 상기 디지털 제어부로부터 입력되는 제어 신호를 수신하여 게이트 단자의 온/오프를 조절하며, 증폭기는 상기 게이트 단자가 온/오프되는 정도에 따라 출력 전류를 조절한다.
이 뿐 아니라 본 발명의 제어부는 상기 증폭기의 - 입력 단자와 출력 단자 사이에 직렬 RC 회로 및 - 입력 단자와 1차측 출력 단자 사이에 저항을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 2차측 출력 전류를 직접 측정하지 않더라도, 추정할 수 있으므로, 별도의 전류 측정용 센서를 2차측에 연결하지 않아도 된다. 그 결과 전류 제어를 실시하는 비용을 절감할 수 있다.
또한, 전류 추정치를 이용하여 전류 제어를 실시하므로, 종래에 비하여 신속한 전류 제어가 가능하다.
한편, 전류 측정 및 추정 시 발생 가능한 다양한 오차를 고려하여 전류를 추정하므로, 정확한 전류 제어를 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 출력 전류 추정 장치의 일 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 출력 전류 추정 장치의 일 실시예를 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 프로세서 내 세부 구성과 제어부의 연결 관계를 도식적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 출력 전류 추정 장치가 플랜트와 연결된 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 프로세서에서 출력 전류를 추정하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 출력 전류 추정 장치에서 정상상태 오차 유무에 따라 제어부 내 증폭기에 입력되는 전압의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 센싱부의 일 예를 나타낸 회로도이다.
도 8은 본 발명의 출력 전류 추정 장치에서 발생되는 측정 오차 및 이를 보정하기 위한 예를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 출력 전류 추정 장치의 일 실시예를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 출력 전류 추정 장치는 플랜트의 1차측 입력 전류를 측정하기 위한 센싱부(100), 상기 센싱부(100)에서 센싱한 입력 전류를 이용하여 플랜트의 2차측 출력 전류를 추정하는 프로세서(200) 및 상기 프로세서(200)에서 추정한 출력 전류에 따라 입력 전류를 제어하여 출력 전류를 출력하는 제어부(300)를 포함한다. 이 때, 프로세서(200)는 출력 전류 추정 시, 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나를 보정한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 플랜트의 2차측 출력 전류를 추정하기 위한 구성을 포함한다. 종래에는 플랜트의 2차측 출력 전류를 측정하여 제어에 이용하였지만, 2차측 출력 전류를 측정하는 것은 정밀도, 시간, 비용 등에 있어서 큰 어려움을 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 2차측 출력 전류를 추정하기 위한 구성인 프로세서(200)를 포함한다.
본 발명의 프로세서(200)는 1차측의 입력 전류를 바탕으로 2차측 출력 전류를 추정할 수 있다. 이 때 플랜트의 1차측 입력 전류를 측정하기 위하여 본 발명의 출력 전류 추정 장치는 센싱부(100)를 포함한다. 한편, 프로세서(200)에서 추정한 2차측의 출력 전류에 따라, 실제 2차측에 필요한 전류를 보내기 위해 본 발명은 입력 전류를 제어하여 출력 전류를 출력하는 제어부(300)를 포함한다. 상기 센싱부(100), 프로세서(200), 제어부(300)에 관한 상세한 설명은 후술한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 프로세서(200)는 출력 전류 추정 시 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나를 보정할 수 있다. 정상 상태 오차란 비선형적인 특성을 가지는 소자에 의해 발생되는 오차 또는 파라미터의 불확실성(parameter uncertainty)로 인하여 발생되는 오차를 의미한다. 수동 소자 만을 이용하여 전류를 제어하는 경우, 이상적으로는 정확한 수치의 전류, 전압이 발생해야 하나, 여러가지 오차 유발 요인으로 인해 오차가 생긴다. 또한, 능동 소자가 포함되는 경우에는 더욱 다양한 변수가 작용하여 오차를 발생시키며, 정상 상태 동작에 있어서도 오차가 발생한다. 따라서 출력 전류 추정 시 실제 출력 전류와 추정된 출력 전류가 달라진다. 한편, 플랜트에 입력되는 전류를 측정하는 데에 있어서도, 여러가지 요인에 의하여 오차가 발생한다.
본 발명은 이러한 정상 상태 오차 또는 측정 오차를 반영하여 출력 전류를 보다 정확하게 추정할 수 있도록 한다. 이하에서는 오차를 반영하여 출력 전류를 추정하는 보다 상세한 실시예에 대해 살펴본다.
본 발명의 일 실시예에서 프로세서(200)는 센싱한 입력 전류를 이용하여 출력 전류를 추정하고, 출력 전류 추정시 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나에 따른 오차를 연산하는 전류 보정부(210) 및 상기 전류 보정부(210)에서 추정된 출력 전류를 목표 출력 전류로 조절하기 위한 제어 신호를 생성하여 제어부(300)로 전송하는 디지털 제어부(220)를 포함한다.
전류 보정부(210)는 오차를 연산하기 위한 구성이고, 디지털 제어부(220)는 연산된 오차를 반영하여 2차측 출력 전류가 목표 출력 전류로 제어될 수 있도록 제어하기 위한 구성이다.
먼저 전류 보정부(210)에 대해 도 4를 통해 상세하게 살펴본다. 도 4는 본 발명의 출력 전류 추정 장치가 플랜트와 연결된 일 예를 나타낸 블록도이다. 도 4를 보면, 프로세서(200) 내 전류 보정부(210)는 입력 전류(Iin), 플랜트 전압의 듀티비(D) 및 플랜트 내에 포함된 트랜스포머의 권선비(n)에 관한 정보를 이용하여 출력 전류를 추정한다. 도 4에는 위 변수를 이용하여 출력 전류를 추정하는 상세한 과정은 도시되어 있지 않고, 함수의 형태(f(Iin, D, Vin))로만 표시되어 있으나, 이하에서는 수학식 및 도 5의 그래프와 함께 출력 전류를 추정하는 과정을 상세히 살펴본다.
도 5는 본 발명의 프로세서(200)에서 출력 전류를 추정하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다. 도 5의 위 쪽에 그려진 그래프는 1차측의 입력 전류이다., 도 5의 아래 쪽에 그려진 그래프는 2차측의 출력 전류이다. 1차측의 입력 전류는 1주기(Ts) 중 스위치가 켜진 시간(ton)동안 전류를 2차측에 보낸다. 1주기 평균 전류는 Iin _ bar가 된다. 2차측의 출력 전류는 1주기 동안 전류가 출력되며 Iout _ bar의 평균 전류가 흐른다. 한편, 1차측 입력 전류와 2차측 출력 전류가 흐르는 시간 동안(입력 전류의 경우 ton)의 평균 전류는 각각 A, B가 된다. 이를 바탕으로 각 변수의 관계를 연산하면,
[수학식 1]
I in _ bar * T S = A * t on
이 된다. 이는 Iin _ bar 가 1주기(TS)의 평균 값이기 때문이다.
이를 바탕으로 A를 연산하면
[수학식 2]
A = ( I in _ bar * T S ) / t on = I in _ bar / D
가 된다. D는 입력 전류의 1주기와 실제로 입력 전류가 입력된 시간의 비이다.
한편, 1차측 입력 전류와 2차측 출력 전류 사이에는 트랜스포머가 존재하고 이에 따라 1차측 입력 전류는 도 5에 표시된 것과 같이 A, B가 트랜스포머의 권선비에 비례한다. 즉, 아래 [수학식 3]의 관계를 갖는다.
[수학식 3]
I out _ bar = B = A * n = (n * I in _ bar )/ D
정리하면, 2차측 출력 전류 추정치는 (n * Iin _ bar)/ D가 된다.
한편, 여기서 듀티비(D)는 (ton / TS)에 의해 연산되었지만, 2차측의 출력 전압을 이용하여 연산할 수도 있다.
도 5에 나타난 플랜트의 2차측 출력 전압의 비(VL과 VO의 비)를 이용하여 듀티비를 연산할 수 있으며, 이는 아래 [수학식 4]와 같다.
[수학식 4]
D = V O / V L
(단, D : 플랜트 전압의 듀티비, VO : 플랜트의 출력 전압, VL : 플랜트 출력의 인덕턴스 전압)
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 출력 전류를 추정하기 위하여 입력 전류의 평균 값(Iin _ bar)을 이용하는데, 평균 값을 획득하기 위하여 입력 전류를 저역 통과 필터에 통과시킬 수 있다. 저역 통과 필터는 도 2, 도 3 에는 LPF, 도 4에는 AVG로 표시되어 있으며, 도 5를 참고하면, 저역 통과 필터를 이용하여 주기적으로 변하는 전류 요소를 막고, 변하지 않는 전류 요소만을 통과시켜 1주기 동안의 평균 입력 전류를 도출할 수 있다.
한편, 본 발명의 전류 보정부(210)는 플랜트 내 스위치의 인덕턴스 또는 트랜스포머의 인덕턴스 중 적어도 어느 하나에 의한 정상 상태 오차 또는 측정 오차를 연산할 수 있다. 정상 상태 오차 및 측정 오차를 연산하여 2차측 출력 전류를 추정하는 과정은 도 2, 도 6 및 도 8을 통해 살펴본다.
도 2는 본 발명의 출력 전류 추정 장치의 일 실시예를 나타낸 회로도이고, 도 6은 본 발명의 출력 전류 추정 장치에서 정상상태 오차 유무에 따라 제어부(300) 내 증폭기(310)에 입력되는 전압의 변화를 나타낸 그래프이며, 도 8은 본 발명의 출력 전류 추정 장치에서 발생되는 측정 오차 및 이를 보정하기 위한 예를 나타낸 그래프이다.
추정된 출력 전류를 이용하여 입력 전류를 제어하여 출력 전류를 출력하는 제어부(300)는 + 입력 단자에 기준 전압 신호가 입력되고, - 입력 단자에 1차측 출력 전압이 입력되는 증폭기(310) 및 상기 증폭기(310)의 + 단자에 연결되며 상기 프로세서(200)에 의해 제어되는 FET 소자(320)를 포함한다. + 입력 단자로 조절되는 기준 전압(Vref) 자체를 조절하여 개회로(open-loop) 제어에 따라 2차측에 목표 출력 전류가 흐르게 하거나 또는 FET 소자(320)의 동작을 제어하여 증폭기(310)의 입력단의 전압 레벨(V+)를 조절함으로써 2차측에 목표 출력 전류가 흐르게 할 수도 있다(둘을 동시에 적용할 수도 있다.) 이 때, 도 2의 제어부(300) 내에 포함된 모든 소자들이 정확히 선형적으로 동작한다면, 특정 입력에 따른 특정 출력의 관계를 테이블(look-up table)화 하여 프로세서(200)에 저장한 후 목표 출력 전류를 발생시키거나 또는, 프로세서(200) 내에 출력 전류를 연산하는 식을 입력하고, 입력된 식에 따라 목표 출력 전류가 발생되도록 제어할 수 있다.
그러나, 비선형적 특성을 가지는 소자 또는 파라미터의 불확실성(parameter uncertainty)으로 인해 테이블 또는 수식으로 정리된 입-출력 전류 관계와 일치하지 않는 출력 전류가 발생한다. 이러한 오차의 일 예가 도 6에 도시되어 있다. 도 6의 (A)는 오차가 발생된 경우의 시간에 따른 V+(증폭기(310)의 입력 전압)을 나타내고, (B)는 오차가 보상된 경우 또는 오차가 발생되지 않은 경우의 V+를 나타낸다. V+에 따라 출력 전류가 발생하므로, 출력 전류도 동일한 형태의 오차가 발생된다. 오차는 FET와 연결된 용량성 소자 등으로 인해 발생한다. 위와 같은 오차를 보상하기 위하여 본 발명은 먼저, 피드백 회로를 적용한다(이러한 과정은 도 1, 3에서 플랜트 후단에 흐르는 2차측 전류가 프로세서(200)로 입력되는 것으로 표시되어 있다.)
피드백 회로에 의해 도 6에 나타난 형태의 오차는 바로잡을 수 있으나, 피드백 회로를 정확하게 제어하기 위해서는 2차측의 출력 전류가 정확하게 센싱되어야 한다. 그러나 본 발명은 2차측의 출력 전류를 직접 센싱하지 않고 추정하여 연산한다(2차측의 출력 전류를 직접 센싱하지 않는 이유에 대해서는 앞서 배경 기술에서 언급하였다.). 전류를 추정하는 과정에서 정상 상태의 오차 및 측정에 따른 오차가 발생한다. 따라서 이러한 오차를 보상할 필요가 있다.
전류 추정 과정에서 발생하는 오차는 도 8과 같은 형태로 발생한다. 본 발명의 일 실시예에서 1차측의 입력 전류를 센싱하기 위해 도 7과 같은 형태의 전류 측정 회로를 사용한다. 도 7의 회로는 전류가 양으로 흐를 때 RCT에 전압(VCT)이 유기된다. 도 8은 도 7의 전류 측정 회로에 의해 전류를 측정할 때 발생하는 입력 전류의 파형으로 면적 A는 플랜트 내에 포함된 스위치가 freewheeling 영역에서 Active 영역으로 절환함에 따라 발생되는 완충 영역으로, 출력 전류와 물리적으로 관련이 없다. 이 값(A)이 1차측 입력 전류를 센싱하고 2차측 출력 전류를 추정하는 데에 있어서 오차로 작용한다.
따라서, 상기 오차를 감산하여 출력 전류의 오차를 보정할 수 있다. 보다 상세한 과정은 아래 [수학식 5]를 따른다.
[수학식 5]
A = 1/2 * ( L lk + L C )/( V in ) * ( I in _ bar / D) 2
A는 정상 상태 오차 및 측정 오차에 의해 발생하는 오차 성분으로 도 8에 음영 처리된 면적의 넓이이고, Llk는 플랜트 내에 포함된 트랜스포머의 누출 인덕턴스(leakage inductance)이며 LC는 플랜트 내에 포함된 스위칭 소자(ZVS choke)에 의해 발생하는 인덕턴스 성분이다. Vin은 1차측의 입력 전압, Iin _ bar는 입력 전류의 평균, D는 듀티비이다.
위 [수학식 5]에 의해 구해진 오차의 평균 값을 취하여 이를 [수학식 3]에 의해 추정한 출력 전류에 반영하면, 정상 상태 오차 및 측정 오차를 반영한 2차측 출력 전류를 추정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 디지털 제어부(220)는 [수학식 3], [수학식 5]에 따라 전류 보정부(210)에서 추정된 출력 전류(Iout _ bar) 및 목표 출력 전류(I*)를 비교하고, 차이를 감쇄하기 위한 제어 신호(DV)를 생성하여 제어부(300)로 전송할 수 있다. 2차측에 발생시키려는 목표 출력 전류와 실제 2차측에 출력되리라 추정되는 전류를 비교하고, 이 둘의 차이에 관계된 제어 신호를 생성하여 제어부(300)로 송신하면, 제어부(300) 내의 FET 소자(320)는 디지털 제어부(220)로부터 수신한 제어 신호에 따라 게이트 단자의 온/오프를 조절한다.
FET 소자(320)의 온/오프 동작 및 Vref에 따라 V+가 결정되고, 이에 따라 2차측 출력 전류가 결정되므로, 전류 보정부(210)에서 추정된 2차측 출력 전류를 바탕으로 한 디지털 제어부(220)의 동작에 의해 2차측 출력 전류를 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 제어부(300)는 상기 증폭기(310)의 입력 단자와 출력 단자 사이에 직렬 RC 회로(330) 및 - 입력 단자와 1차측 출력 단자 사이에 저항(340)을 더 포함할 수 있다. 상기 직렬 RC 회로(330) 및 저항(340)에 의해 2차측에 연결되는 부하의 급변으로 인한 동적 변화를 제어할 수 있게 되고, 이에 따라 2차측 출력 전류를 추정하고 제어하는 것이 보다 정확해진다.
본 발명의 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것으로 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 수정, 변경, 부가가 가능한 부분까지 본 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 센싱부 200 프로세서
210 전류 보정부 220 디지털 제어부
300 제어부 310 증폭기
320 FET 소자 330 직렬 RC 회로
340 저항

Claims (12)

  1. 플랜트의 1차측 입력 전류를 측정하기 위한 센싱부;
    상기 센싱부에서 센싱한 입력 전류를 이용하여 플랜트의 2차측 출력 전류를 추정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에서 추정한 출력 전류에 따라 입력 전류를 제어하여 출력 전류를 출력하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 프로세서는 출력 전류 추정 시, 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나를 보정하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는
    센싱한 입력 전류를 이용하여 출력 전류를 추정하고, 출력 전류 추정시 정상 상태 오차 또는 측정 오차 중 적어도 어느 하나에 따른 오차를 연산하는 전류 보정부; 및
    상기 전류 보정부에서 추정된 출력 전류를 목표 출력 전류로 조절하기 위한 제어 신호를 생성하여 제어부로 전송하는 디지털 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 전류 보정부는
    입력 전류의 평균값, 플랜트 내에 포함된 트랜스포머의 권선비 및 플랜트 전압의 듀티비를 이용하여 출력 전류를 추정하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 전류 보정부는
    I out _ bar = (n * I in _ bar )/ D
    (단, n : 트랜스포머의 권선비,
    Iin _ bar : 입력 전류 평균값,
    D : 플랜트 전압의 듀티비)
    에 의해 출력 전류를 추정하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 듀티비는
    D = V O / V L
    (단, D : 플랜트 전압의 듀티비,
    VO : 플랜트의 출력 전압,
    VL : 플랜트 출력의 인덕턴스 전압)
    인 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 입력 전류의 평균 값은 입력 전류를 저역 통과 필터를 통과시켜 도출시키는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 전류 보정부는
    플랜트 내 스위치의 인덕턴스 또는 트랜스포머의 인덕턴스 중 적어도 어느 하나에 의한 정상 상태 오차 또는 측정 오차를 연산하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 전류 보정부는
    A = 1/2 * ( L lk + L C )/( V in ) * ( I in _ bar / D) 2
    (단, A : 오차 성분,
    Llk : 플랜트 내에 포함된 트랜스포머의 누출 인덕턴스,
    LC : 플랜트 내에 포함된 스위칭 소자에 의해 발생하는 인덕턴스 성분,
    Vin : 1차측의 입력 전압,
    Iin _ bar : 1차측 입력 전류의 평균,
    D : 듀티비)
    에 의해 정상상태 오차 또는 측정 오차를 연산하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  9. 청구항 2에 있어서, 상기 디지털 제어부는
    상기 전류 보정부에서 추정된 출력 전류 및 목표 출력 전류를 비교하고, 차이를 감쇄하기 위한 제어 신호를 생성하여 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  10. 청구항 2에 있어서, 상기 제어부는
    + 입력 단자에 기준 전압 신호가 입력되고, - 입력 단자에 1차측 출력 전압이 입력되는 증폭기;
    상기 증폭기의 + 단자에 연결되며 상기 프로세서에 의해 제어되는 FET 소자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 FET 소자는 상기 디지털 제어부로부터 입력되는 제어 신호를 수신하여 게이트 단자의 온/오프를 조절하며,
    상기 증폭기는 상기 게이트 단자가 온/오프되는 정도에 따라 출력 전류를 조절하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 제어부는
    상기 증폭기의 - 입력 단자와 출력 단자 사이에 직렬 RC 회로; 및
    - 입력 단자와 1차측 출력 단자 사이에 저항;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 전류 추정 장치
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322612A (ja) * 1993-07-30 1995-12-08 At & T Corp スイッチモード電源用電流推定回路
JPH11289669A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電力系統の安定化装置
JPH11352179A (ja) * 1998-06-10 1999-12-24 Toshiba Electric Service Corp 回転電機の部分放電監視装置
JP2004525344A (ja) * 2000-11-08 2004-08-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 地絡抵抗検出／計算装置と方法
US20050097975A1 (en) 2003-11-12 2005-05-12 Weijin Ma Transmission mechanism with a differential mechanism
US20120169245A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Hangzhou Silergy Semiconductor Technology LTD Controlling circuit for an led driver and controlling method thereof
JP2012517018A (ja) * 2009-02-03 2012-07-26 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 改良型固定子巻線故障検出装置および誘導機のための方法
US20130294118A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Company Limited Output Current Estimation for an Isolated Flyback Converter With Variable Switching Frequency Control and Duty Cycle Adjustment for Both PWM and PFM Modes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07322612A (ja) * 1993-07-30 1995-12-08 At & T Corp スイッチモード電源用電流推定回路
JPH11289669A (ja) * 1998-03-31 1999-10-19 Tokyo Electric Power Co Inc:The 電力系統の安定化装置
JPH11352179A (ja) * 1998-06-10 1999-12-24 Toshiba Electric Service Corp 回転電機の部分放電監視装置
JP2004525344A (ja) * 2000-11-08 2004-08-19 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 地絡抵抗検出／計算装置と方法
US20050097975A1 (en) 2003-11-12 2005-05-12 Weijin Ma Transmission mechanism with a differential mechanism
JP2012517018A (ja) * 2009-02-03 2012-07-26 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 改良型固定子巻線故障検出装置および誘導機のための方法
US20120169245A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Hangzhou Silergy Semiconductor Technology LTD Controlling circuit for an led driver and controlling method thereof
US20130294118A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Company Limited Output Current Estimation for an Isolated Flyback Converter With Variable Switching Frequency Control and Duty Cycle Adjustment for Both PWM and PFM Modes

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