KR20170059661A - 역률 개선 회로 및 이를 적용한 자동차용 충전기 - Google Patents

역률 개선 회로 및 이를 적용한 자동차용 충전기 Download PDF

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Abstract

본 실시예는 입력단과, 상기 입력단에 연결되어 입력단을 통해 역률을 개선하는 출력단을 포함하고, 상기 출력단은 출력용 전해 커패시터를 중심으로 양측에 비전해 커패시터를 형성하고, 상기 비전해 커패시터와 상기 전해 커패시터사이마다 제1 인덕터를 형성한다.
이에, 본 실시예는 전해 커패시터를 중심으로 좌측에 형성된 CL 회로를 통해 PFC 출력단의 리플 전류(전류 스트레스)를 저감시키고, 우측에 형성된 LC 회로를 통해 DC-DC 컨버터의 입력 리플 전류(입력 전류 스트레스)를 저감시킬 수 있다.

Description

역률 개선 회로 및 이를 적용한 자동차용 충전기{POWER FACTOR IMPROVING CIRCUIT AND CHARGER FOR VEHICLE ADAPTING THE SAME}
본 실시예는 역률을 개선하기 위한 회로 및 이를 적용한 자동차용 충전기에 관한 것이다.
최근에는 공해가 없는 친환경 차량이 각광받고 있다. 이러한 친환경 차량은 고전압을 배터리에 충전시키기 위한 컨버터를 필수적으로 사용하여 왔다. 컨버터는 전압 승압 및 역률 개선을 목적으로 하는 PFC 회로(Power Factor Correction Circuit가 필요하다.
PFC 회로는 높은 정격 전압과 대용량을 요구하고 있기 때문에 설계시 패키지 측면에서 가장 유리한 전해 커패시터를 사용하였다.
전해 커패시터가 작더라도 높은 정격 전압과 대용량을 만족할 수 있었지만, 액체 성분의 유전체를 가지므로, 전류 스트레스(전류 리플)에 의한 신뢰성 저하가 심각한 문제로 대두되었다.
예를 들면, 다량의 리플 전류에 노출시 전해액이 증발하는 현상이 발생하고, 이는 더 이상 유전체로 작용하지 못하여 궁극적으로 커패시터 용량 감소로 이어져 왔다.
더불어, 전술한 컨버터는 입력으로 고전압 AC 전원을 사용하고, 높은 주파수의 스위칭을 동반하기 때문에 EMC(Electro Magnetic Compatibility)적으로 매우 취약하였다.
이러한 EMC에 대한 대책을 수립하지 못할 경우에는 컨버터 단품을 넘어서 차량 전체의 상품성 저하 및 심각하게는 차량 법규 불만족의 위험성을 야기시킬 수 있었다.
1. 일본공개특허 : 제5-204478호, 2. 일본공개특허 : 제2008-172868호.
본 실시예는 전류 스트레스를 줄이기 위한 역률 개선 회로 및 이를 적용한 자동차용 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 실시예는 EMC 성능을 개선하기 위한 역률 개선 회로 및 이를 적용한 자동차용 충전기를 제공하는데 그 다른 목적이 있다.
하나의 실시예에 따르면, 입력단; 및 상기 입력단에 연결되어, 상기 입력단을 통해 역률을 개선하는 출력단을 포함하는 역률 개선 회로를 제공하고, 상기 출력단은 출력용 전해 커패시터를 중심으로 양측에 비전해 커패시터를 형성하고, 상기 비전해 커패시터와 상기 전해 커패시터사이마다 제1 인덕터를 형성시킨다.
상기 입력단은 입력 전원, 제2 인덕터, 다이오드 및 IGFET 회로간 직병렬 연결될 수 있다.
상기 비전해 커패시터는, 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터일 수 있다.
상기 제1 인덕터는, 상기 전해 커패시터의 양측에서 커플링되어 형성될 수 있다.
상기 비전해 커패시터와 상기 제1 인덕터는, 병렬 연결될 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 고전압용 배터리를 충전하기 위한 자동차용 충전기로서, 입력단과 상기 입력단에 연결되어, 상기 입력단을 통해 역률을 개선하는 출력단을 구비한 역률 개선 회로; 및 상기 출력단에 연결되어 상기 역률 개선 회로에서 출력된 정현파를 포함한 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전압을 제2 직류 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 포함하는 자동차용 충전기를 제공한다.
상기 출력단은, 출력용 전해 커패시터를 중심으로 양측에 비전해 커패시터를 형성하고, 상기 비전해 커패시터와 상기 전해 커패시터사이마다 제1 인덕터를 형성한다.
상기 입력단은, 입력 전원, 제2 인덕터, 다이오드 및 IGFET 회로간 직병렬 연결될 수 있다.
상기 비전해 커패시터는, 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터일 수 있다.
상기 제1 인덕터는, 상기 전해 커패시터의 양측에서 커플링되어 형성될 수 있다.
상기 DC-DC 컨버터는, 부스터 컨버터(boost converter)일 수 있다.
상기 비전해 커패시터와 상기 제1 인덕터는, 병렬 연결될 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예는 기존 기술에 비하여 하기와 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다.
첫번째, 본 실시예는 전해 커패시터를 중심으로 좌측에 형성된 CL 회로를 통해 PFC 출력단의 리플 전류(전류 스트레스)를 저감시키고, 우측에 형성된 LC 회로를 통해 DC-DC 컨버터의 입력 리플 전류(입력 전류 스트레스)를 저감시킨다.
두번째, 본 실시예는 커플링된 인덕터들을 통해 고전압 DC 링크단 인덕턴스 밸런싱이 가능하므로, 고전압 Common-Mode 노이즈를 저감시켜 궁극적으로 EMC 성능을 개선시킨다.
세번째, 본 실시예는 PFC 출력 커패시터의 정전 용량이 최적화되어 충전기의 사이즈를 최적화하고, 충전기의 무게(질량 개선)를 줄일 수 있다.
네번째, 본 실시예는 입출력 EMC 필터의 사이즈가 축소되어 이 또한 충전기의 사이즈를 최적화하고, 충전기의 무게(질량 개선)를 줄일 수 있다.
다섯번째, 본 실시예는 저가의 필터 구성으로 인하여, 고가의 출력용 전해 커패시터와 충전기의 입출력 EMC 필터를 축소시켜 적용하기 때문에 제작 비용을 줄일 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 역률 개선 회로의 일례를 예시적으로 나타낸 회로 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 자동차용 충전기의 일례를 예시적으로 나타낸 회로 구성도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 역률 개선 회로에 대비되는 기존의 역률 개선 회로를 나타낸 회로 구성도이다.
도 4는 도 1 및 도 2의 역률 개선 회로와 비교되는 역률 개선 회로를 나타낸 회로 구성도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하고자 한다.
이하의 실시예에서 설명되는 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것이지, 이들로 한정하려는 의도는 아니다.
예를 들면, 이하의 본 명세서에서 개시되는 접미사인 "단"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 이하의 실시예에서 설명되는 '제1'과 '제2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 제한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 용도로서 사용된다.
또한, 다양하게 기재된 실시예들의 설명 및 특허청구범위에 사용되는 단수 표현인 '상기는 아래위 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현도 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 이하의 실시예에서 개시되는 '및/또는'은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 이하의 실시예에서 개시되는 "포함하다" 또는 "형성하다" 등의 용어들은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비하는 것으로 이해되어야 한다.
<역률 개선 회로의 예>
도 1은 일 실시예에 따른 역률 개선 회로의 일례를 예시적으로 나타낸 회로 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 역률 개선 회로(100)는 역률 개선을 위하여 입력단(110)과 출력단(120)를 포함한다.
입력단(110)은 입력 전류의 피크값이 입력 전압을 추종하도록 입력 전류 또는 입력 전압을 제어할 수 있다.
이를 위해, 입력단(110)은 전원(111)과 상기 전원(111)에 연결된 인덕터(112)와 상기 전원(111)과 인덕터(112) 사이에 병렬 연결되는 제1 다이오드(113)와 상기 인덕터(112)에 연결되는 제2 다이오드(114)와 상기 인덕터(112)와 제2 다이오드(114) 사이에 병렬 연결되는 IGFET 회로(115)들로 구성된다.
반면, 출력단(120)은 입력단(110)에 연결되어, 입력단(110)의 입력 전압 추종에 의해 정현파를 생성함으로써, 역률을 개선할 뿐만 아니라, 고조파 규제의 대응할 수 있게끔 할 수 있다.
이를 위해, 출력단(120)은 출력용 전해 커패시터(121)와 상기 전해 커패시터(121)로부터 양측에 연결된 비전해 커패시터(122)를 형성할 수 있다.
전해 커패시터(121)는 통상적으로 널리 알려진 액체 성분의 유전체를 가지고 있기 때문에, 전류 스트레스(전류 리플)에 의한 신뢰성이 저하가 유발된다.
따라서, 전류 스트레스에 의한 신뢰성 저하를 막고자, 전해 커패시터(121)의 양측에 비전해 커패시터(122)를 연결하고, 또한 비전해 커패시터(122)와 전해 커패시터(121)사이마다 제1 인덕터(123)를 형성할 수 있다.
이런 경우, 전해 커패시터(121)를 중심으로 좌측에 비전해 커패시터(122)와 제1 인덕터(123)가 형성된다.
이들에 대해 회로 연결 관계를 보면, 좌측의 비전해 커패시터(122)는 입력단(110)과 병렬 연결되고, 좌측의 제1 인덕터(123)는 좌측의 비전해 커패시터(122)와 병렬 연결되며, 좌측의 제1 인덕터(123)는 출력용 전해 커패시터(121)와 병렬 연결될 수 있다.
이처럼, 전해 커패시터(121)를 중심으로 좌측에 비전해 커패시터(122)와 제1 인덕터(123)가 형성되면, PFC 출력단(120)의 CL 필터로서 역할을 할 수 있다. CL 필터는 전술한 전해 커패시터(121)에 의한 전류 스트레스(리플 전류)를 저감시킬 수 있다.
여기서, 좌측의 비전해 커패시터(122)는 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터로 제작될 수 있고, 좌측의 비전해 커패시터(122)와 전해 커패시터(121) 사이에 형성된 제1 인덕터(123)는 커플링 구조를 가질 수 있다.
이 처럼, 좌측의 제1 인덕터(123)를 커플링 구조를 갖는 이유는 EMC 문제를 개선함기 위함이다.
예를 들어, 하나의 제1 인덕터(123)가 좌측의 비전해 커패시터(122)와 전해 커패시터(121) 사이에 형성되면, 입력단(110)으로부터 발생된 고전압 사이에 노이즈에 의한 위상차가 발생하고, 이로 인한 고전압 Common-Mode 노이즈가 출력단(120)으로 유기되어 심각한 EMC 문제가 야기될 수 있다.
따라서, 전술한 EMC 문제를 방지하기 위하여, 좌측의 비전해 커패시터(122)와 전해 커패시터(121) 사이에는 커플링된 제1 인덕터(123)가 형성되고 있는 이유이다.
반면, 출력용 전해 커패시터(121)를 중심으로 우측에 제1 인덕터(123)와 비전해 커패시터(122)가 형성될 수 있다.
이들에 대해 회로 연결 관계를 보면, 우측의 제1 인덕터(123)는 전해 커패시터(121)와 병렬 연결되고, 우측의 비전해 커패시터(122)는 우측의 제1 인덕터(123)와 병렬 연결될 수 있다.
이처럼, 전해 커패시터(121)를 중심으로 우측에 제1 인덕터(123)와 비전해 커패시터(122)가 형성되면, PFC 출력단(120)의 LC 필터로서 역할을 할 수 있다. LC 필터는 출력단(120)에 연결될 DC-DC 컨버터의 입력 리플 전류를 저감시킬 수 있기 때문에 궁극적으로 전술한 전해 커패시터(121)에 의한 전류 스트레스(리플 전류)를 저감시킬 수 있다고 할 수 있다.
여기서, 우측의 비전해 커패시터(122)는 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터로 제작될 수 있고, 우측의 전해 커패시터(121)와 비전해 커패시터(122) 사이에 형성된 제1 인덕터(123)는 커플링 구조를 가질 수 있다.
이 처럼, 우측의 제1 인덕터(123)를 커플링 구조를 갖는 이유는 EMC 문제를 개선함기 위함이다.
예를 들어, 하나의 제1 인덕터(123)가 우측의 비전해 커패시터(122)와 전해 커패시터(121) 사이에 형성되면, 입력단(110)으로부터 발생된 고전압 사이에 노이즈에 의한 위상차가 발생하고, 이로 인한 고전압 Common-Mode 노이즈가 출력단(120)으로 유기되어 심각한 EMC 문제가 야기될 수 있다.
따라서, 전술한 EMC 문제를 개선하기 위하여, 우측의 전해 커패시터(121)와 비전해 커패시터(122) 사이에는 커플링된 제1 인덕터(123)가 형성되고 있는 이유이다.
이를 통해 알 수 있듯이, 전해 커패시터(121)의 양측에 각각 커플링된 제1 인덕터(123)가 적용됨으로써, 궁극적으로, 입력단(110)으로부터 발생된 고전압 Link (+)/(-) 사이에 인덕턴스 벨런싱(balancing)을 맞추어, 고전압 Common-Mode 노이즈를 저감시킴으로써, 역률 개선 회로(100)에서의 EMC 성능을 개선시킬 수 있었다.
<충전기의 예>
도 2는 일 실시예에 따른 자동차용 충전기의 일례를 예시적으로 나타낸 회로 구성도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 자동차용 충전기(200)는 고전압용 배터리를 충전하기 위하여, 역률 개선 회로 및 DC-DC 컨버터(230)를 포함하고, 상기 역률 개선 회로는 입력단(210)과 출력단(220)를 포함한다.
입력단(210)은 입력 전류의 피크값이 입력 전압을 추종하도록 입력 전류 또는 입력 전압을 제어할 수 있다.
이를 위해, 입력단(210)은 전원(211)과 상기 전원(211)에 연결된 인덕터(212)와 상기 전원(211)과 인덕터(212) 사이에 병렬 연결되는 제1 다이오드(213)와 상기 인덕터(212)에 연결되는 제2 다이오드(214)와 상기 인덕터(212)와 제2 다이오드(214) 사이에 병렬 연결되는 IGFET 회로(215)들로 구성된다.
반면, 출력단(220)은 입력단(210)에 연결되어, 입력단(210)의 입력 전압 추종에 의해 정현파를 생성함으로써, 역률을 개선할 뿐만 아니라, 고조파 규제의 대응할 수 있게끔 할 수 있다.
이를 위해, 출력단(220)은 출력용 전해 커패시터(221)와 상기 전해 커패시터(221)로부터 양측에 연결된 비전해 커패시터(222)를 형성할 수 있다.
전해 커패시터(221)는 통상적으로 널리 알려진 액체 성분의 유전체를 가지고 있기 때문에, 전류 스트레스(전류 리플)에 의한 신뢰성이 저하가 유발된다.
따라서, 전류 스트레스에 의한 신뢰성 저하를 막고자, 전해 커패시터(221)의 양측에 비전해 커패시터(222)를 연결하고, 또한 비전해 커패시터(222)와 전해 커패시터(221)사이마다 제1 인덕터(223)를 형성할 수 있다.
이런 경우, 전해 커패시터(221)를 중심으로 좌측에 비전해 커패시터(222)와 제1 인덕터(223)가 형성된다.
이들에 대해 회로 연결 관계를 보면, 좌측의 비전해 커패시터(222)는 입력단(210)과 병렬 연결되고, 좌측의 제1 인덕터(223)는 좌측의 비전해 커패시터(222)와 병렬 연결되며, 좌측의 제1 인덕터(223)는 출력용 전해 커패시터(221)와 병렬 연결될 수 있다.
이처럼, 전해 커패시터(221)를 중심으로 좌측에 비전해 커패시터(222)와 제1 인덕터(223)가 형성되면, PFC 출력단(220)의 CL 필터로서 역할을 할 수 있다. CL 필터는 전술한 전해 커패시터(221)에 의한 전류 스트레스(리플 전류)를 저감시킬 수 있다.
여기서, 좌측의 비전해 커패시터(222)는 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터로 제작될 수 있고, 좌측의 비전해 커패시터(222)와 전해 커패시터(221) 사이에 형성된 제1 인덕터(223)는 커플링 구조를 가질 수 있다.
이 처럼, 좌측의 제1 인덕터(223)를 커플링 구조를 갖는 이유는 EMC 문제를 개선함기 위함이다.
예를 들어, 하나의 제1 인덕터(223)가 좌측의 비전해 커패시터(222)와 전해 커패시터(221) 사이에 형성되면, 입력단(210)으로부터 발생된 고전압 사이에 노이즈에 의한 위상차가 발생하고, 이로 인한 고전압 Common-Mode 노이즈가 출력단(220)으로 유기되어 심각한 EMC 문제가 야기될 수 있다.
따라서, 전술한 EMC 문제를 방지하기 위하여, 좌측의 비전해 커패시터(222)와 전해 커패시터(221) 사이에는 커플링된 제1 인덕터(223)가 형성되고 있는 이유이다.
반면, 출력용 전해 커패시터(221)를 중심으로 우측에 제1 인덕터(223)와 비전해 커패시터(222)가 형성될 수 있다.
이들에 대해 회로 연결 관계를 보면, 우측의 제1 인덕터(223)는 전해 커패시터(221)와 병렬 연결되고, 우측의 비전해 커패시터(222)는 우측의 제1 인덕터(223)와 병렬 연결될 수 있다.
이처럼, 전해 커패시터(221)를 중심으로 우측에 제1 인덕터(223)와 비전해 커패시터(222)가 형성되면, PFC 출력단(220)의 LC 필터로서 역할을 할 수 있다. LC 필터는 이후에 설명될 출력단(220)에 연결된 DC-DC 컨버터(230)의 입력 리플 전류를 저감시킬 수 있기 때문에 궁극적으로 전해 커패시터(221)에 의한 전류 스트레스(리플 전류)를 저감시킬 수 있다고 할 수 있다.
여기서, 우측의 비전해 커패시터(222)는 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터로 제작될 수 있고, 우측의 전해 커패시터(221)와 비전해 커패시터(222) 사이에 형성된 제1 인덕터(223)는 커플링 구조를 가질 수 있다.
이 처럼, 우측의 제1 인덕터(223)를 커플링 구조를 갖는 이유는 EMC 문제를 개선함기 위함이다.
예를 들어, 하나의 제1 인덕터(223)가 우측의 비전해 커패시터(222)와 전해 커패시터(221) 사이에 형성되면, 입력단(210)으로부터 발생된 고전압 사이에 노이즈에 의한 위상차가 발생하고, 이로 인한 고전압 Common-Mode 노이즈가 출력단(220)으로 유기되어 심각한 EMC 문제가 야기될 수 있다.
따라서, 전술한 EMC 문제를 개선하기 위하여, 우측의 전해 커패시터(221)와 비전해 커패시터(222) 사이에는 커플링된 제1 인덕터(223)가 형성되고 있는 이유이다.
이를 통해 알 수 있듯이, 전해 커패시터(221)의 양측에 각각 커플링된 제1 인덕터(223)가 적용됨으로써, 궁극적으로, 입력단(210)으로부터 발생된 고전압 Link (+)/(-) 사이에 인덕턴스 벨런싱(balancing)을 맞추어, 고전압 Common-Mode 노이즈를 저감시킴으로써, 역률 개선 회로(100)에서의 EMC 성능을 개선시킬 수 있었다.
예시적인 실시예에서, DC-DC 컨버터(230)는 출력단(220)에 연결되어, 역률 개선 회로에서 출력된 정현파를 포함한 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하고, 변환된 교류 전압을 제2 직류 전압으로 변환한다.
이러한 DC-DC 컨버터(230)는 부스터 컨버터(boost converter)인 것이 바람직하다.
예를 들어, 부스터 컨버터는 예컨대 출력단(220)으로부터 병렬 연결된 4개의 IGFET 회로(231)와, 상기 IGFET 회로(231)의 상하 IGFET 회로 사이에 병렬 연결되는 한쌍의 인덕터(232)와, 상기 인덕터(232)으로부터 병렬 연결된 4개의 다이오드(233)와, 상기 4개의 다이오드(233)의 출력단과 연결된 인덕터(236)와, 상기 4개의 다이오드(233)의 입력단과 일단이 연결되고 타단이 상기 인덕터(236)와 연결된 2개의 전해 커패시터(235)를 포함할 수 있다.
그러나, 전술한 부스터 컨버터의 회로 구성에 한정되지 않는다. 더 나아가 부스터 컨버터가 아닌 역률 개선 및 전압 승압을 위한 컨버터라면 본 실시예에서 말하는 DC-DC 컨버터의 범주안에 포함될 수 있다.
<비교예>
도 3은 도 1 및 도 2의 역률 개선 회로에 대비되는 기존의 역률 개선 회로를 나타낸 회로 구성도이고, 도 4는 도 1 및 도 2의 역률 개선 회로와 비교되는 역률 개선 회로를 나타낸 회로 구성도이다.
도 3을 참조하면, 기존의 역률 개선 회로는 도 1 및 도 2에서 설명된 입력단(110,210)과 동일한 입력단의 회로들을 구성하고 있지만, 도 1 및 도 2의 출력단(120, 220)과는 다르게 출력단(10A)에서 하나의 전해 커패시터(10)만을 구성한다.
출력단(10A)에서 하나의 전해 커패시터(10)만이 구성되면, PFC 출력 전해커패시터의 전류 스트레스 저감 및 EMC 개선 대책 부족으로 인하여 충전기의 신뢰성 저하 및 EMC 문제 야기 가능성이 매우 높아질 수 있다.
반면, 도 4에 도시된 역률 개선 회로의 출력단(20A)은 도 1 및 도 2에서 설명한 출력용 전해 커패시터(121)와 상기 전해 커패시터(121)로부터 양측에 연결된 비전해 커패시터(122)를 포함하고, 상기 전해 커패시터(121)와 비전해 커패시터의 사이에는 도 1 및 도 2의 커플링된 제1 인덕터(123, 223)와 다르게 각각 하나의 인덕터(20A)로 구성될 수 있다.
이런 경우, 하나의 인덕터(L, 20A)로 인하여, 고전압 Link의 (+)/(-) 사이에 노이즈 위상차이가 발생하고 이로 인한 Commom-Mode 노이즈가 발생하여 심각한 EMC 문제가 야기되고 있음을 확인하였다.
따라서, 도 1 및 도 2에서 실시되고 있는 역률 개선 회로는 전술한 도 3 및 도 4에 비하여, 리플 전류(전류 스트레스)를 저감시키고, EMC 문제를 해결할 수 있었다.
이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
본 실시예들은 EV(Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 및 BEV(Battery Electric Vehicle)에 적용될 수 있다.
100 : 역률 개선 회로 110,210 : 입력단
120,220 : 출력단 121,221 : 전해 커패시터
122,222 : 비전해 커패시터 123,223 : 제1 인덕터

Claims (11)

  1. 입력단; 및
    상기 입력단에 연결되어, 상기 입력단을 통해 역률을 개선하는 출력단을 포함하고,
    상기 출력단은,
    출력용 전해 커패시터를 중심으로 양측에 비전해 커패시터를 형성하고, 상기 비전해 커패시터와 상기 전해 커패시터사이마다 제1 인덕터를 형성하는, 역률 개선 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력단은,
    입력 전원, 제2 인덕터, 다이오드 및 IGFET 회로를 구성하고, 상기 구성간 직병렬 연결되는, 역률 개선 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비전해 커패시터는, 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터인 것인, 역률 개선 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인덕터는, 각각 상기 전해 커패시터의 양측에서 커플링되는, 역률 개선 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비전해 커패시터와 상기 제1 인덕터는, 병렬 연결되는, 역률 개선 회로.
  6. 고전압용 배터리를 충전하기 위한 자동차용 충전기로서,
    입력단과 상기 입력단에 연결되어, 상기 입력단을 통해 역률을 개선하는 출력단을 구비한 역률 개선 회로; 및
    상기 출력단에 연결되어 상기 역률 개선 회로에서 출력된 정현파를 포함한 제1 직류 전압을 교류 전압으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전압을 제2 직류 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터를 포함하고,
    상기 출력단은,
    출력용 전해 커패시터를 중심으로 양측에 비전해 커패시터를 형성하고, 상기 비전해 커패시터와 상기 전해 커패시터사이마다 제1 인덕터를 형성하는, 자동차용 충전기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 입력단은,
    입력 전원, 제2 인덕터, 다이오드 및 IGFET 회로를 구성하고, 상기 구성간 직병렬 연결되는, 자동차용 충전기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 비전해 커패시터는, 필름 커패시터 또는 세라믹 커패시터인 것인, 자동차용 충전기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 인덕터는, 각각 상기 전해 커패시터의 양측에서 커플링되는 자동차용 충전기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터는, 부스터 컨버터(boost converter)인 것인, 자동차용 충전기.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 비전해 커패시터와 상기 제1 인덕터는, 병렬 연결되는, 자동차용 충전기.
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