KR20170143324A - Isolated multi-output power supplier and motor driver having thereof - Google Patents

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KR20170143324A
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현대일렉트릭앤에너지시스템(주)
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Abstract

The present invention relates to an insulating multi-output power supply apparatus where a transformer is separated to be suitable for usage of output and a motor-driving apparatus having the same. The insulating multi-output power supply apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: a main conversion unit switching inputted power; a first insulating transformer transforming the switched inputted power to output a plurality of first power; an auxiliary conversion unit switching at least one first power among the plurality of the first power of the first insulating transformer; a second insulating transformer transforming the first power switched by the auxiliary conversion unit to output second power; and a voltage multiplication unit multiplying a voltage level of the second power from the second insulating transformer to make an output. The motor-driving apparatus having the insulating multi-output power supply apparatus according to an embodiment of the present invention comprises, along with the above-mentioned insulating multi-output power supply apparatus; a rectification unit rectifying system power; an inverter unit inverting the rectified system power to drive a motor; and a control unit controlling an inverting operation of the inverter unit.

Description

절연형 다출력 전력공급장치 및 이를 갖는 전동기 구동 장치{ISOLATED MULTI-OUTPUT POWER SUPPLIER AND MOTOR DRIVER HAVING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an insulated multi-output power supply apparatus and an electric motor drive apparatus having the same,

본 발명은 절연형 다출력 전력공급장치 및 이를 갖는 전동기 구동 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an insulated multi-output power supply apparatus and a motor drive apparatus having the same.

최근 들어, 전력변환장치에 대한 요구가 다양해지고 있으며, 이에 대한 내부 회로도 점차 복잡, 다양해지고 있어서, 이를 구현하기 위해서는 다수의 파워소자가 사용되어 지고 있다. 2. Description of the Related Art [0002] In recent years, demands for power conversion devices have been diversified, and internal circuits for the power conversion devices have become increasingly complicated and diverse.

특히, 태양광 발전 및 전동기를 구동하기 위한 전력 변환 장치에 대한 요구가 다양해지고 있다.Particularly, demands for power conversion devices for driving photovoltaic power generation and electric motors have been diversified.

다양한 회로와 파워소자를 구동하기 위해서는 다수의 절연된 출력을 가진 전력공급장치가 필요하게 된다. In order to drive various circuits and power devices, a power supply having a plurality of insulated outputs is required.

이러한 절연형 다출력 전력공급장치는 다양한 출력을 필요로 하는 사용자의 요구에 부합하기 위해 트랜스포머의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
Such an insulated multi-output power supply apparatus has a problem in that the configuration of the transformer is complicated to meet the needs of users who need various outputs.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0017720호Korean Patent Publication No. 10-2016-0017720

본 발명의 일 실시예에 따르면, 트랜스포머를 출력 용도에 맞게 분리한 절연형 다출력 전력공급장치 및 이를 갖는 전동기 구동 장치가 제공된다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided an insulated multi-output power supply apparatus in which a transformer is separated for an output purpose and a motor drive apparatus having the same.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력공급장치는 입력 전력을 스위칭하는 메인 변환부와, 스위칭된 입력 전력을 변압하여 복수의 제1 전력을 출력하는 제1 절연형 트랜스포머와, 상기 제1 절연형 트랜스포머의 복수의 제1 전력 중 적어도 하나의 제1 전력을 스위칭하는 보조 변환부와, 상기 보조 변환부에 의해 스위칭된 제1 전력을 변압하여 제2 전력을 출력하는 제2 절연형 트랜스포머와, 상기 제2 절연형 트랜스포머로부터의 제2 전력의 전압 레벨을 체배하여 출력하는 배전압부를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an insulated multi-output power supply apparatus including a main conversion unit for switching input power, a power conversion unit for converting a plurality of first power An auxiliary transformer for switching at least one first power among a plurality of first powers of the first insulated transformer; and a second transformer for transforming the first power switched by the auxiliary transformer A second insulated transformer for outputting a second power, and a voltage multiplier for multiplying the voltage level of the second power from the second insulated transformer and outputting the multiplied voltage.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력공급장치를 갖는 전동기 구동 장치는 상술한 절연형 다출력 전력공급장치와 함께, 계통 전원을 정류하는 정류부와, 정류된 계통 전원을 인버팅하여 전동기를 구동시키는 인버터부와, 상기 인버터부의 인버팅 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
In addition, the motor drive apparatus having an insulated multi-output power supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes a rectification unit for rectifying the system power supply, An inverter unit for driving the electric motor, and a control unit for controlling the inverter operation of the inverter unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 출력 용도에 따라 트랜스포머를 분리하여 전력 공급 장치를 간략하게 구성할 수 있고, 트랜스포머를 위한 상용 보빈을 이용할 수 있어 제조 비용을 저감할 수 있는 효과가 있다.
According to the embodiment of the present invention, the power supply can be simplified by separating the transformer according to the output use, and the commercial bobbin for the transformer can be used, thereby reducing the manufacturing cost.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 구동 장치의 개략적인 구성도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치의 개략적인 구성도이다.FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic configuration diagram of an insulated multi-output power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of an insulated multi-output power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.
3 is a schematic configuration diagram of an insulated multi-output power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 구동 장치의 개략적인 구성도이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치의 개략적인 구성도이다.
FIG. 1A is a schematic configuration diagram of a motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic configuration diagram of an insulated multi-output power supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 구동 장치(100)는 정류부(110), 인버터부(120), 메인 제어부(130) 및 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)를 포함할 수 있다.1A, a motor driving apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a rectifier 110, an inverter 120, a main controller 130, and an insulated multi-output power supply 140, . ≪ / RTI >

정류부(110)는 입력 전력을 정류할 수 있으며, 상기 입력 전력은 교류 전력일 수 있고, 3상 계통 전력일 수 있다.The rectifying unit 110 can rectify the input power, and the input power can be AC power and can be three-phase system power.

정류부(110)는 상기 입력 전력을 정류하기 위해, 다이오드(DR1,DR2,DR3)와 사이리스터(Thyristor)(Thy1,Thy2,Thy3)를 포함할 수 있다. 사이리스터(Thy1,Thy2,Thy3)를 구동하기 위한 전력(Thyristor Gate Power(12V))은 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)로부터 공급받을 수 있다.The rectifying unit 110 may include diodes DR1, DR2 and DR3 and thyristors Thy1, Thy2 and Thy3 for rectifying the input power. (Thyristor Gate Power (12V)) for driving the thyristors (Thy1, Thy2, Thy3) can be supplied from the insulated multi-output power supply device 140. [

캐패시터(Vdc)에 충전된 정류된 전력은 인버터부(120) 및 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)에 전달될 수 있다.
The rectified electric power charged in the capacitor Vdc may be transmitted to the inverter unit 120 and the insulated multi-output power supply unit 140.

인버터부(120)는 계통 전력이 3상인 경우 상기 정류된 전력이 공급되는 일단과 타단 사이에 하이 사이드 및 로우 사이드에 각각 스위치가 배치된 세개의 인터버 암(arm)을 포함할 수 있다.The inverter unit 120 may include three inter-arm arms, each of which is disposed at a high side and a low side, respectively, between one end and the other end of the rectified power when the system power is three phases.

각 인버터 암의 스위치(S1,S2,S3,S4,S5,S6) 각각은 트랜지스터(transistor), 전계효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field-effect transistor;MOS FET), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated gate bipolar transistor;IGBT) 등 다양할 수 있다.Each of the switches S1, S2, S3, S4, S5, and S6 of each inverter arm includes a transistor, a metal oxide semiconductor field-effect transistor (MOS FET), an insulated gate bipolar transistor ; IGBT).

하이 사이드의 스위치(S1,S3,S5) 및 로우 사이드의 스위치(S2,S4,S6)는 게이트 구동 전력(Gate Power(+15V))을 공급받아 동작할 수 있으며, 게이트 구동 전력은 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)로부터 공급받을 수 있다.The high side switches S1, S3 and S5 and the low side switches S2, S4 and S6 can be operated with the gate drive power (Gate Power (+ 15V)) and the gate drive power is insulated And can be supplied from the output power supply device 140.

인버터부(120)의 각 인버터 암은 메인 제어부(130)의 제어에 따라 구동되어 전동기(Motor)를 구동시킬 수 있다.
Each inverter arm of the inverter unit 120 is driven under the control of the main control unit 130 to drive a motor.

메인 제어부(130)는 인버터부(120)의 인버터 암 각각의 스위치(S1,S2,S3,S4,S5,S6)의 동작을 제어하여 전동기(Motor)의 구동을 제어할 수 있다.The main control unit 130 may control the operation of the motors by controlling the operations of the switches S1, S2, S3, S4, S5, and S6 of the inverter arms of the inverter unit 120. [

메인 제어부(130)는 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)로부터 전력(MCU Control Power(24V))를 공급받아 동작할 수 있다.The main control unit 130 can operate by receiving power (MCU Control Power (24V)) from the insulated multi-output power supply unit 140. [

절연형 다출력 전력 공급 장치(140)는 이외에도 전동기 구동 장치(100)에서 발생되는 열을 조절하기 위한 공조 시스템에 필요한 전력(FAN Power(24V))을 공급할 수 있다.
The insulated multi-output power supply apparatus 140 can supply the power (FAN Power (24V)) necessary for the air conditioning system for regulating the heat generated in the motor-driving apparatus 100.

다음으로, 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)는 메인 변환부(141), 제1 절연형 트랜스포머(T1), 보조 변환부(142), 제2 절연형 트랜스포머(T2) 및 배전압부(144)를 포함할 수 있으며, 제어부(143)를 더 포함할 수 있다.1B, an insulated multi-output power supply apparatus 140 according to an embodiment of the present invention includes a main transformer 141, a first insulated transformer T1, an auxiliary transformer 142, A second insulation transformer T2, and a voltage doubler 144, and may further include a controller 143. [

메인 변환부(141)는 메인 PWM(Pulse Width Modulation) 제어부(141a) 및 메인 스위치부(141b)를 포함할 수 있다. The main conversion unit 141 may include a main PWM (Pulse Width Modulation) control unit 141a and a main switch unit 141b.

메인 PWM 제어부(141a)는 메인 스위치부(141b)의 스위칭 동작을 PWM 방식으로 제어할 수 있고, 메인 스위치부(141b)는 메인 PWM 제어부(141a)의 제어에 따라 스위칭 동작하여 메인 변환부(141)는 플라이백 컨버터로 동작할 수 있다. 메인 변환부(141)는 제1 절연형 트랜스포머(T1)의 출력 전력의 전압 레벨을 피드백받을 수 있으며, 이에 기초하여 메인 스위치부(141b)의 스위칭 동작에 제어될 수 있다.The main PWM control section 141a can control the switching operation of the main switch section 141b by the PWM method and the main switch section 141b performs switching operation under the control of the main PWM control section 141a to control the main conversion section 141 ) Can operate as a flyback converter. The main converting unit 141 can receive the feedback of the voltage level of the output power of the first insulating transformer T1 and can be controlled on the basis of the switching operation of the main switch unit 141b.

제1 절연형 트랜스포머(T1)는 메인 스위치부(141b)에 의해 스위칭된 전력이 입력되는 1차 권선과, 상기 1차 권선과 사전에 설정된 권선비를 갖는 복수의 2차 권선을 포함할 수 있다. 상기 복수의 이차 권선 중 적어도 일부의 이차 권선은 나머지 이차 권선과, 1차 권선 간의 권선비를 다르게 설정할 수 있으며, 복수의 이차 권선 각각이 서로 다른 권선비를 가질 수도 있다.The first insulated transformer T1 may include a primary winding to which power switched by the main switch unit 141b is input and a plurality of secondary windings having a predetermined winding ratio with the primary winding. At least a part of the secondary windings of the plurality of secondary windings may have different winding ratios between the remaining secondary windings and the primary windings, and each of the plurality of secondary windings may have different winding ratios.

예를 들어, 상기 복수의 이차 권선로부터의 각 전력들은 정류 및 평활되어 각각 메인 제어부(130)를 구동하기 위한 전력(MCU Control Power(24V)), 공조 시스템에 필요한 전력(FAN Power(24V)), 사이리스터(Thy1,Thy2,Thy3)를 구동하기 위한 전력(Thyristor Gate Power(12V)) 등으로 출력될 수 있으며, 더하여 게이트 구동 전력(Gate Power(+15V))으로 출력될 수 있다.For example, each of the powers from the plurality of secondary windings is rectified and smoothed to generate electric power (MCU Control Power (24V)) for driving the main control unit 130, electric power (FAN Power (24V) (Thyristor Gate Power (12V)) for driving the thyristors (Thy1, Thy2, Thy3) or the like, and in addition, the gate driving power (Gate Power (+ 15V)).

보조 변환부(142)는 보조 PWM 제어부(142a) 및 보조 스위치부(142b)를 포함할 수 있다.The auxiliary conversion unit 142 may include an auxiliary PWM control unit 142a and an auxiliary switch unit 142b.

보조 PWM 제어부(142a)는 보조 스위치부(142b)의 스위칭 동작을 PWM 방식으로 제어할 수 있고, 보조 스위치부(141b)는 도시된 바와 같이 하프 브리지(half-bridge) 구조의 스위치를 구비하여 보조 PWM 제어부(142a)의 제어에 따라 스위칭 동작할 수 있다. 이에 더하여, 보조 스위치부(141b)는 풀 브리지(full-bridge) 구조, 또는 푸쉬-풀(push-pull) 구조의 스위치 등으로 구성될 수도 있다.The auxiliary PWM control unit 142a can control the switching operation of the auxiliary switch unit 142b by a PWM method and the auxiliary switch unit 141b has a half- The switching operation can be performed under the control of the PWM control section 142a. In addition, the auxiliary switch portion 141b may be constituted by a full-bridge structure, a switch of a push-pull structure, or the like.

제2 절연형 트랜스포머(T2)은 보조 스위치부(142b)로부터의 스위칭된 전력을 입력받는 1차 권선 및 상기 1차 권선과 설정된 권선비를 갖는 복수의 이차 권선을 포함할 수 있다. The second insulated transformer T2 may include a primary winding receiving the switched power from the auxiliary switch portion 142b and a plurality of secondary windings having the primary winding and the set winding ratio.

예를 들어, 제1 절연형 트랜스포머(T1)의 복수의 2차 권선 중 하나의 2차 권선은 15V의 전압 레벨을 갖는 전력을 출력할 수 있고, 보조 변환부(142)는 이의 전압 레벨을 7.5V로 변환하여 출력할 수 있으며, 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각은 7.5V의 전압 레벨을 갖는 전력을 출력할 수 있다. For example, one secondary winding of the plurality of secondary windings of the first insulation transformer (T1) may output power having a voltage level of 15V, and the auxiliary conversion section 142 may output its voltage level to 7.5 V, and each of the plurality of secondary windings of the second insulated transformer T2 can output power having a voltage level of 7.5V.

제어부(143)는 보조 PWM 제어부(142a)의 동작 및 동작 중단(Enable/Disable)을 제어할 수 있다.
The control unit 143 can control the operation and the operation stop (Enable / Disable) of the auxiliary PWM control unit 142a.

한편, 게이트 구동 전력은 15V의 전압 레벨을 필요로 하므로, 배전압부(143)는 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각이 출력하는 7.5V의 전압 레벨을 갖는 전력의 전압 레벨을 체배하여 출력할 수 있다.On the other hand, since the gate driving power requires a voltage level of 15V, the voltage doubling section 143 is connected to the voltage level of the power having the voltage level of 7.5V output by each of the plurality of secondary windings of the second insulation transformer T2 Can be multiplied and output.

이를 위해, 배전압부(144)는 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)와, 캐패시터(C1)을 갖는 배전압기(144a)를 포함할 수 있으며, 배전압기(144a)는 복수의 이차 권선에 일대일 대응되어, 복수개 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연형 트랜스포머(T2)가 제1 내지 제3 2차 권선을 포함하는 경우, 제1 내지 제3 배전압기(144a,144b,144c)가 구비될 수 있다.To this end, voltage doubler 144 may include first and second diodes D1 and D2 and a power distributor 144a having a capacitor C1, the power distributor 144a may include a plurality of secondary windings One-to-one correspondence with one another. For example, when the second insulated transformer T2 includes the first to third secondary windings, the first to third power distributors 144a, 144b, and 144c may be provided.

배전압기(144a,144b,144c) 각각의 구성을 살펴보면, 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각의 일단에는 캐패시터(C1)의 일단이 연결되고, 캐패시터(C1)의 타단과 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각의 타단 간에는 제1 다이오드가 연결되어 전력이 전달 경로를 제공하고, 제2 다이오드(D2)는 캐패시터(C1)의 타단과 출력단 간에 연결되어 전력의 전달 경로를 제공한다.One end of the capacitor C1 is connected to one end of each of the plurality of secondary windings of the second insulated transformer T2 and the other end of the capacitor C1 is connected to one end of the capacitor C1. A second diode D2 is connected between the other end of the capacitor C1 and the output terminal of the second transformer T2 to supply power to the second transformer T2. Provide a delivery path.

보조 스위치부(142b)의 스위칭 동작에 따라, 캐패시터(C1)은 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각의 일단으로부터 전달되는 전력을 충전하고, 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각의 타단으로부터 전달되는 전력은 제1 다이오드(D1)를 거쳐 캐패시터(C1)에 충전된 전력과 함께 제2 다이오드(D2)를 통하여 출력단에 전달될 수 있다. 출력단에 전달되는 전력의 전압 레벨은 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각으로부터 출력되는 전력의 전압 레벨을 체배하여 출력할 수 있다.According to the switching operation of the auxiliary switch portion 142b, the capacitor C1 charges the electric power transmitted from one end of each of the plurality of secondary windings of the second insulation transformer T2, The power transmitted from the other end of each of the plurality of secondary windings can be transmitted to the output terminal through the second diode D2 together with the electric power charged in the capacitor C1 via the first diode D1. The voltage level of the electric power delivered to the output terminal can be output by multiplying the voltage level of the electric power output from each of the plurality of secondary windings of the second insulated transformer T2.

예를 들어, 인버터부(120)의 제1, 제3 및 제5 스위치(S1,S3,S5)에는 배전압부(144)의 제1 내지 제3 배전압기(144a,144b,144c)로부터 출력되는 게이트 구동 전력(Gate Power(+15V))이 공급될 수 있고, 제2, 제4 및 제6 스위치(S2,S4,S6)에는 제1 절연형 트랜스포머(T1)의 복수의 2차 권선 중 하나의 2차 권선으로부터 출력되는 게이트 구동 전력(Gate Power(+15V))이 공급될 수 있다.
For example, the first, third and fifth switches S1, S3 and S5 of the inverter unit 120 are connected to the first to third power distributors 144a, 144b and 144c of the voltage doubler 144, And the second, fourth, and sixth switches S2, S4, and S6 may be supplied with the gate drive power (Gate Power (+ 15V)) of the first insulated transformer T1 The gate drive power (Gate Power (+ 15V)) output from one secondary winding can be supplied.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of an insulated multi-output power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치(240)는 도 1b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)에 대비하여 배전압부(244)가 플러스 전압 레벨을 갖는 게이트 구동 전력과 마이너스 전압 레벨을 갖는 게이트 구동 전력(Gate Power +15V/-7V)을 출력할 수 있다. 마찬가지로, 제1 절연형 트랜스포머(T1)의 복수의 2차 권선 중 하나의 2차 권선은 센터탭을 포함하여 플러스 전압 레벨을 갖는 게이트 구동 전력과 마이너스 전압 레벨을 갖는 게이트 구동 전력(Gate Power +15V/-7V)을 출력할 수 있다.2, an insulated multi-output power supply 240 according to another embodiment of the present invention includes an insulated multi-output power supply 140 according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 1B The multiplication voltage section 244 can output the gate drive power having the positive voltage level and the gate drive power having the negative voltage level (Gate Power + 15V / -7V). Similarly, one secondary winding among the plurality of secondary windings of the first insulating transformer (T1) includes the center tap and the gate driving power having the positive voltage level and the gate driving power having the negative voltage level (Gate Power + 15V / -7 V).

이를 제외하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치(240)의 메인 변환부(241), 보조 변환부(242), 제어부(243) 및 제2 절연형 트랜스포머(T2)는 도 1b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치(140)의 구성과 동일하므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
The main transformer 241, the auxiliary transformer 242, the controller 243, and the second insulated transformer T2 (not shown) of the insulated multi-output power supply 240 according to another embodiment of the present invention. Is the same as the configuration of the insulated multi-output power supply apparatus 140 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1B, so a detailed description thereof will be omitted.

한편, 배전압부(244)는 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 2차 권선 각각에 일대일 대응되는 복수의 배전압기(244a,244b,244c)를 포함할 수 있다.On the other hand, the voltage multiplier 244 may include a plurality of power distributors 244a, 244b and 244c corresponding one-to-one to each of the plurality of secondary windings of the second insulation transformer T2.

복수의 배전압기(244a,244b,244c) 각각은 캐패시터(C1) 및 제1 내지 제3 다이오드(D1,D2,D3)를 포함할 수 있다.Each of the plurality of power distribution devices 244a, 244b, and 244c may include a capacitor C1 and first to third diodes D1, D2, and D3.

보조 스위치부(242b)의 스위칭 동작에 따라, 복수의 배전압기(244a,244b,244c) 각각에 도시된 두께가 굵은 화살표와 가는 화살표와 같이 전력이 전달되며, 각 배전압기(244a,244b,244c)의 캐패시터 (C1)와 제1 및 제2 다이오드(D1,D2)는 도 1b에 관한 설명과 마찬가지로, 제2 절연형 트랜스포머(T2)의 복수의 이차 권선 각각으로부터 출력되는 전력의 전압 레벨을 체배하여 출력할 수 있다.Power is transmitted as shown by thick arrows and a thin arrow shown in each of the plurality of power distributing appliances 244a, 244b and 244c in accordance with the switching operation of the auxiliary switch section 242b, and each of the power distributing appliances 244a, 244b and 244c The capacitor C1 and the first and second diodes D1 and D2 of the second insulated transformer T2 multiply the voltage level of the power output from each of the plurality of secondary windings of the second insulated transformer T2 And output it.

한편, 인버터부의 각 스위치(S1,S2,S3,S4,S5,S6)는 오동작 방지를 위해 접지의 전위가 '0'이 아닌 마이너스 전압 레벨은 전력이 필요할 수 있다. 이를 위해, 복수의 배전압기(244a,244b,244c) 각각은 제3 다이오드(D3)를 포함하여, 보조 스위치부(242b)의 스위칭 동작에 따라, 도시된 두께가 가는 화살표와 같이 전력이 전달되어, 예를 들어 -7V의 전압 레벨을 갖는 전력을 출력할 수 있다.In order to prevent malfunction, each of the switches S1, S2, S3, S4, S5, and S6 of the inverter unit may be required to have power at the negative voltage level and not at the ground potential. To this end, each of the plurality of power distributing appliances 244a, 244b, 244c includes a third diode D3, and electric power is transmitted as shown by a thin thickness shown by the switching operation of the auxiliary switch portion 242b , For example, a voltage having a voltage level of -7V.

즉, 복수의 배전압기(244a,244b,244c) 각각은 +15V의 전압 레벨과 -7V의 전압 레벨을 갖는 게이트 구동 전력(Gate Power +15V/-7V)을 출력할 수 있다.
That is, each of the plurality of power distribution devices 244a, 244b, and 244c can output the gate drive power (Gate Power + 15V / -7V) having the voltage level of + 15V and the voltage level of -7V.

도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of an insulated multi-output power supply apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치(340)는 도 2에 도시된 절연형 다출력 전력 공급 장치(240)에 대비하여, 보조 변환부(342)는 복수개의 보조 변환기를 포함할 수 있으며, 복수개의 보조 변환기(342a,342b,342c) 각각은 보조 PWM 제어부 및 보조 스위치부를 포함할 수 있다. 보조 PWM 제어부 및 보조 스위치부의 구성 및 동작은 도 2에 도시된 보조 PWM 제어부 및 보조 스위치부와 동일하므로 상세한 설명을 생략하도록 한다.3, the insulated multi-output power supply apparatus 340 according to another embodiment of the present invention includes an auxiliary multi-output power supply apparatus 340 as shown in FIG. May include a plurality of auxiliary converters, and each of the plurality of auxiliary converters 342a, 342b, and 342c may include an auxiliary PWM control unit and an auxiliary switch unit. The configuration and operation of the auxiliary PWM control unit and the auxiliary switch unit are the same as those of the auxiliary PWM control unit and the auxiliary switch unit shown in FIG. 2, and thus the detailed description thereof will be omitted.

한편, 복수개의 보조 변환기(342a,342b,342c)가 구비됨에 따라, 제2 절연형 트랜스포머도 복수개 구비될 수 있다.Meanwhile, since the plurality of auxiliary converters 342a, 342b, and 342c are provided, a plurality of second insulating transformers may be provided.

복수개의 트랜스포머(T2a,T2b,T2c) 각각은 해당하는 보조 변환기(342a,342b,342c)로부터의 전력의 전압 레벨을 변압하여 출력할 수 있다. 복수개의 트랜스포머(T2a,T2b,T2c) 각각의 2차 권선에는 배전압기(344a,344b,344c,344d,344e,344f)가 각각 전기적으로 연결되어, 2차 권선 각각으로부터 출력되는 전력에 기초하여 게이트 구동 전력을 출력할 수 있다.Each of the plurality of transformers T2a, T2b, and T2c may convert and output the voltage level of the power from the corresponding auxiliary converters 342a, 342b, and 342c. The power distributors 344a, 344b, 344c, 344d, 344e, and 344f are electrically connected to the secondary windings of the plurality of transformers T2a, T2b, and T2c, respectively. Based on the power output from each of the secondary windings, The driving power can be outputted.

이를 제외하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 절연형 다출력 전력 공급 장치(340)의 메인 변환부(341), 제1 절연형 트랜스포머(T1), 제어부(343) 및 배전압부(344)는 도 2에 도시된 절연형 다출력 전력 공급 장치(240)의 구성과 동일하므로 이에 관한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
The main transformer 341, the first insulated transformer T1, the controller 343, and the voltage doubler 344 of the insulated multi-output power supply apparatus 340 according to another embodiment of the present invention. Is the same as the configuration of the insulated multi-output power supply apparatus 240 shown in FIG. 2, so that a detailed description thereof will be omitted.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 출력 용도에 따라 트랜스포머를 분리하여 전력 공급 장치를 간략하게 구성할 수 있고, 트랜스포머를 위한 상용 보빈을 이용할 수 있어 제조 비용을 저감할 수 있다.
As described above, according to the present invention, the power supply can be simplified by separating the transformer according to the output application, and the commercial bobbin for the transformer can be used, so that the manufacturing cost can be reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 전동기 구동 장치
110: 정류부
120: 인버터부
130: 메인 제어부
140,240,340: 절연형 다출력 전력 공급 장치
141,241,341: 메인 변환부
142,242,342: 보조 변환부
143: 제어부
144,244,344: 배전압부 100: Motor drive unit
110: rectification part
120: inverter section
130:
140,240,340: Insulated multi-output power supply
141, 241, 341:
142, 242, 342:
143:
144, 244, 344:

Claims (19)

입력 전력을 스위칭하는 메인 변환부;
스위칭된 입력 전력을 변압하여 복수의 제1 전력을 출력하는 제1 절연형 트랜스포머;
상기 제1 절연형 트랜스포머의 복수의 제1 전력 중 적어도 하나의 제1 전력을 스위칭하는 보조 변환부;
상기 보조 변환부에 의해 스위칭된 제1 전력을 변압하여 제2 전력을 출력하는 제2 절연형 트랜스포머; 및
상기 제2 절연형 트랜스포머로부터의 제2 전력의 전압 레벨을 체배하여 출력하는 배전압부
를 포함하는 절연형 다출력 전력 공급 장치.
A main conversion unit for switching input power;
A first insulated transformer transforming a switched input power to output a plurality of first powers;
An auxiliary transformer for switching at least one first power among a plurality of first powers of the first insulated transformer;
A second insulated transformer for transforming the first power switched by the auxiliary transformer and outputting a second power; And
A second voltage transformer for transforming the voltage level of the second power from the second insulated transformer by a voltage level,
And an output terminal connected to the output terminal.
제1항에 있어서,
상기 메인 변환부는
상기 입력 전력을 PWM(Pulse Width Modulation) 스위칭하는 메인 스위치부; 및
상기 메인 스위치부의 PWM 스위칭을 제어하는 메인 PWM 제어부
를 포함하는 절연형 다출력 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
The main conversion unit
A main switch unit for switching the input power by PWM (Pulse Width Modulation); And
A main PWM control unit for controlling PWM switching of the main switch unit,
And an output terminal connected to the output terminal.
제2항에 있어서,
상기 메인 변환부는 플라이백(fly-back) 컨버터인 절연형 다출력 전력 공급 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the main conversion unit is a fly-back converter.
제1항에 있어서,
상기 보조 변환부는
상기 적어도 하나의 제1 전력을 PWM 스위칭하는 보조 스위치부; 및
상기 보조 스위치부의 PWM 스위칭을 제어하는 보조 PWM 제어부
를 포함하는 절연형 다출력 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
The auxiliary conversion unit
An auxiliary switch unit for PWM-switching the at least one first power; And
An auxiliary PWM control unit for controlling PWM switching of the auxiliary switch unit,
And an output terminal connected to the output terminal.
제4항에 있어서,
상기 보조 스위치부는 하프 브리지(half-bridge) 스위치, 풀 브리지(full-bridge) 스위치 또는 푸쉬-풀(push-pull) 스위치 중 하나인 절연형 다출력 전력 공급 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the auxiliary switch portion is one of a half-bridge switch, a full-bridge switch, or a push-pull switch.
제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 전력 중 적어도 일부의 제1 전력의 전압 레벨은 서로 상이한 절연형 다출력 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the voltage levels of the first power of at least some of the plurality of first powers are different from each other.
제1항에 있어서,
상기 배전압부는 상기 제2 전력의 전압 레벨을 체배한 제1 출력 전력 및 상기 제2 전력의 극성을 마이너스로 변환한 제2 출력 전력을 출력하는 절연형 다출력 전력 공급 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the voltage doubler outputs the first output power obtained by multiplying the voltage level of the second power and the second output power obtained by converting the polarity of the second power into negative.
제7항에 있어서,
상기 제2 절연형 트랜스포머는 복수의 제2 전력을 출력하는 복수의 2차 권선을 포함하고,
상기 배전압부는 복수의 제1 출력 전력 및 복수의 제2 출력 전력을 출력하는 절연형 다출력 전력 공급 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the second insulated transformer includes a plurality of secondary windings for outputting a plurality of second powers,
Wherein the voltage doubler outputs a plurality of first output powers and a plurality of second output powers.
제7항에 있어서,
상기 보조 변환부는 복수개 구비되고,
상기 제2 절연형 트랜스포머는 상기 복수개의 보조 변환부에 대응되어 복수개 구비되며,
상기 배전압부는 복수개 구비되어, 상기 복수개의 배전압부는 상기 복수개의 제2 절연형 트랜스포머 각각의 제2 전력의 전압 레벨을 체배한 제1 출력 전력 및 상기 제2 전력의 극성을 마이너스로 변환한 제2 출력 전력을 출력하는 절연형 다출력 전력 공급 장치.
8. The method of claim 7,
A plurality of auxiliary conversion units are provided,
And a plurality of second insulation transformers corresponding to the plurality of auxiliary conversion units,
Wherein the plurality of voltage doublers comprises a first output power obtained by multiplying a voltage level of a second power of each of the plurality of second insulation transformers and a second output power obtained by multiplying a polarity of the second power by a negative 2 Isolation type multi-output power supply that outputs output power.
계통 전원을 정류하는 정류부;
정류된 계통 전원을 인버팅하여 전동기를 구동시키는 인버터부;
상기 인버터부의 인버팅 동작을 제어하는 메인 제어부; 및
상기 정류부, 상기 인버터부 및 상기 제어부 각각에 전력을 공급하는 절연형 다출력 전력 공급 장치를 포함하고,
상기 절연형 다출력 전력 공급 장치는 상기 정류부 및 상기 제어부에 공급되는 전력을 출력하는 제1 절연형 트랜스포머와 상기 인버터부에 공급되는 전력을 출력하는 제2 절연형 트랜스포머를 갖는 전동기 구동 장치.
A rectifying unit for rectifying the system power supply;
An inverter unit for inverting the rectified power supply to drive the motor;
A main control unit for controlling an inverting operation of the inverter unit; And
And an insulated multi-output power supply device for supplying power to each of the rectification part, the inverter part and the control part,
Wherein the insulated multi-output power supply apparatus includes a first insulated transformer for outputting power supplied to the rectifying unit and the control unit, and a second insulated transformer for outputting power supplied to the inverter unit.
제10항에 있어서,
상기 절연형 다출력 전력 공급 장치는
정류된 계통 전력을 스위칭하는 메인 변환부;
상기 제1 절연형 트랜스포머의 복수의 제1 전력 중 적어도 하나의 제1 전력을 스위칭하는 보조 변환부; 및
상기 제2 절연형 트랜스포머로부터의 제2 전력의 전압 레벨을 체배하여 출력하는 배전압부를 더 포함하고,
상기 제1 절연형 트랜스포머는 상기 메인 변환부에 의해 스위칭된 전력을 변압하여 상기 복수의 제1 전력을 출력하고,
상기 제2 절연형 트랜스포머는 상기 보조 변환부에 의해 스위칭된 제1 전력을 변압하여 상기 제2 전력을 출력하는 전동기 구동 장치.
11. The method of claim 10,
The insulated multi-output power supply apparatus
A main converter for switching the rectified system power;
An auxiliary transformer for switching at least one first power among a plurality of first powers of the first insulated transformer; And
Further comprising a voltage doubler for multiplying the voltage level of the second power from the second insulated transformer and outputting the result,
Wherein the first transformer transforms the power switched by the main converting unit to output the plurality of first powers,
And the second insulated transformer transforms the first power switched by the auxiliary converting unit and outputs the second power.
제11항에 있어서,
상기 메인 변환부는
상기 입력 전력을 PWM(Pulse Width Modulation) 스위칭하는 메인 스위치부; 및
상기 메인 스위치부의 PWM 스위칭을 제어하는 메인 PWM 제어부
를 포함하는 전동기 구동 장치.
12. The method of claim 11,
The main conversion unit
A main switch unit for switching the input power by PWM (Pulse Width Modulation); And
A main PWM control unit for controlling PWM switching of the main switch unit,
And an electric motor drive device.
제12항에 있어서,
상기 메인 변환부는 플라이백(fly-back) 컨버터인 전동기 구동 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein the main converter is a fly-back converter.
제11항에 있어서,
상기 보조 변환부는
상기 적어도 하나의 제1 전력을 PWM 스위칭하는 보조 스위치부; 및
상기 보조 스위치부의 PWM 스위칭을 제어하는 보조 PWM 제어부
를 포함하는 전동기 구동 장치.
12. The method of claim 11,
The auxiliary conversion unit
An auxiliary switch unit for PWM-switching the at least one first power; And
An auxiliary PWM control unit for controlling PWM switching of the auxiliary switch unit,
And an electric motor drive device.
제14항에 있어서,
상기 보조 스위치부는 하프 브리지(half-bridge) 스위치, 풀 브리지(full-bridge) 스위치 또는 푸쉬-풀(push-pull) 스위치 중 하나인 전동기 구동 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the auxiliary switch unit is one of a half-bridge switch, a full-bridge switch, and a push-pull switch.
제11항에 있어서,
상기 복수의 제1 전력 중 적어도 일부의 제1 전력의 전압 레벨은 서로 상이한 전동기 구동 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the voltage levels of the first power of at least a part of the plurality of first powers are different from each other.
제11항에 있어서,
상기 배전압부는 상기 제2 전력의 전압 레벨을 체배한 제1 출력 전력 및 상기 제2 전력의 극성을 마이너스로 변환한 제2 출력 전력을 출력하는 절연형 다출력 전력 공급 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the voltage doubler outputs the first output power obtained by multiplying the voltage level of the second power and the second output power obtained by converting the polarity of the second power into negative.
제17항에 있어서,
상기 제2 절연형 트랜스포머는 복수의 제2 전력을 출력하는 복수의 2차 권선을 포함하고,
상기 배전압부는 복수의 제1 출력 전력 및 복수의 제2 출력 전력을 출력하는 전동기 구동 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the second insulated transformer includes a plurality of secondary windings for outputting a plurality of second powers,
Wherein the voltage doubler outputs a plurality of first output powers and a plurality of second output powers.
제17항에 있어서,
상기 보조 변환부는 복수개 구비되고,
상기 제2 절연형 트랜스포머는 상기 복수개의 보조 변환부에 대응되어 복수개 구비되며,
상기 배전압부는 복수개 구비되어, 상기 복수개의 배전압부는 상기 복수개의 제2 절연형 트랜스포머 각각의 제2 전력의 전압 레벨을 체배한 제1 출력 전력 및 상기 제2 전력의 극성을 마이너스로 변환한 제2 출력 전력을 출력하는 전동기 구동 장치.18. The method of claim 17,
A plurality of auxiliary conversion units are provided,
And a plurality of second insulation transformers corresponding to the plurality of auxiliary conversion units,
Wherein the plurality of voltage doublers comprises a first output power obtained by multiplying a voltage level of a second power of each of the plurality of second insulation transformers and a second output power obtained by multiplying a polarity of the second power by a negative 2 Motor drive device for outputting output power.
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