KR20180027268A - Dc-dc 컨버터, 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 전원공급 회로 - Google Patents

Dc-dc 컨버터, 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 전원공급 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 전원공급 회로는 정류 회로에 의해 정류된 직류 입력 전류와 연관된 직류 입력 전압을 승압 또는 강압하여 출력하는 DC-DC 컨버터, 상기 DC-DC 컨버터에 의해 승압 또는 강압되어 출력된 직류 출력 전압을 교류 출력 전압으로 변환하여 부하로 출력하는 인버터 및 상기 직류 입력 전압의 크기에 따라, 상기 DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써 상기 직류 출력 전압을 안정화시키는 출력전압 안정화기를 포함한다.

Description

DC-DC 컨버터, 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 전원공급 회로 {DC-DC CONVERTER, CONTROLLING METHOD OF THE SAME, AND POWER SUPPLY CIRCUIT INCLUDING THE DC-DC CONVERTER}
본 발명의 기술적 사상은 DC-DC 컨버터, 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 전원공급 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류 입력 전압과 복수의 기준값들의 비교 결과에 따라 DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써, DC-DC 컨버터의 직류 출력 전압을 안정화시킬 수 있는 DC-DC 컨버터, 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 전원공급 회로에 관한 것이다.
출력 전압의 안정화를 위해서는 높은 용량의 평활 커패시터가 요구된다. 하지만, 평활 커패시터의 용량이 커질수록 제조 원가와 부피가 커지기 때문에, 평활 커패시터의 용량을 줄이면서도 출력 전압의 안정화가 가능한 DC-DC 컨버터에 대한 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 과제는 직류 입력 전압과 복수의 기준값들의 비교 결과에 따라 DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써, DC-DC 컨버터의 직류 출력 전압을 안정화시킬 수 있는 DC-DC 컨버터, 이의 제어방법, 및 이를 포함하는 전원공급 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 전원공급 회로는 정류 회로에 의해 정류된 직류 입력 전류와 연관된 직류 입력 전압을 승압 또는 강압하여 출력하는 DC-DC 컨버터, 상기 DC-DC 컨버터에 의해 승압 또는 강압되어 출력된 직류 출력 전압을 교류 출력 전압으로 변환하여 부하로 출력하는 인버터 및 상기 직류 입력 전압의 크기에 따라, 상기 DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써 상기 직류 출력 전압을 안정화시키는 출력전압 안정화기를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 직류 입력 전압은, 리플전압(ripple voltage) 신호를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 출력전압 안정화기는 기준값을 설정하는 기준값 설정 유닛 및 상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정된 기준값과 상기 직류 입력 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 주파수를 조절하는 스위칭 주파수 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 출력전압 안정화기는 설정된 안정도에 따라 상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정되는 상기 기준값을 조절하는 안정도 설정 유닛을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 안정도는, 사용자에 의해 입력된 제1안정도 제어신호, 상기 인버터로부터 전송된 제2안정도 제어신호, 및 상기 부하로부터 전송된 제3안정도 제어신호 중에서 적어도 어느 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 기준값 설정 유닛은 제1기준값과 제2기준값을 설정하고, 상기 스위칭 주파수 컨트롤러는 상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제1기준값보다 큰 경우에는 상기 스위칭 주파수를 높이고, 상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제2기준값보다 작은 경우에는 상기 스위칭 주파수를 낮출 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 DC-DC 컨버터는 상기 DC-DC 컨버터로 입력되는 직류 입력 전류와 연관된 직류 입력 전압을 승압 또는 강압하여, 승압 또는 강압된 직류 출력 전압을 출력하기 위한 적어도 하나의 스위칭 유닛, 상기 적어도 하나의 스위칭 유닛을 스위칭하기 위한 스위칭 신호를 출력하는 스위칭 제어 회로 및 상기 직류 입력 전압의 크기에 따라 상기 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써 상기 직류 출력 전압을 안정화시키는 출력전압 안정화기를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 직류 입력 전압은 리플전압(ripple voltage) 신호를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 출력전압 안정화기는, 기준값을 설정하는 기준값 설정 유닛 및 상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정된 기준값과 상기 직류 입력 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 주파수를 조절하는 스위칭 주파수 컨트롤러를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 출력전압 안정화기는 설정된 안정도에 따라 상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정되는 상기 기준값을 조절하는 안정도 설정 유닛을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 안정도는, 사용자에 의해 입력된 제1안정도 제어신호, 인버터로부터 전송된 제2안정도 제어신호, 및 부하로부터 전송된 제3안정도 제어신호 중에서 적어도 어느 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 DC-DC 컨버터의 제어 방법은 정류 회로에 의해 정류된 직류 입력 전류와 연관된 직류 입력 전압을 수신하는 단계, 수신된 상기 직류 입력 전압의 크기와 기준값을 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라, DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써 상기 DC-DC 컨버터로부터 출력되는 직류 출력 전압을 안정화시키는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 직류 입력 전압은 리플전압(ripple voltage) 신호를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 비교하는 단계는 제1기준값 및 제2기준값 각각과 상기 직류 입력 전압을 비교하고, 상기 직류 출력 전압을 안정화시키는 단계는 상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제1기준값보다 큰 경우에는 상기 스위칭 주파수를 높이고, 상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제2기준값보다 작은 경우에는 상기 스위칭 주파수를 낮출 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시 예들에 따른 방법과 장치는, 직류 입력 전압에 따라 DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써, 낮은 커패시턴스를 가지는 평활 커패시터를 구비한 DC-DC 컨버터에서도 직류 출력 전압을 안정화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 전원공급 회로의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 출력전압 안정화기의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 일 실시 예에 따른 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급 회로의 스위칭 주파수의 제어 따른 시뮬레이션 결과 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 동작 방법의 일 실시 예에 따른플로우차트이다.
본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에 기재된 "~부(유닛)", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시 예들을 차례로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시 예에 따른 전원공급 회로의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원공급 회로(100)는 삼상(3-phase) 전원(110), 정류 회로(rectifier circuit, 120), DC-DC 컨버터(DC-DC converter, 130), 인버터(inverter, 140), 부하(load, 150), 및 출력전압 안정화기(output voltage stabilizer, 160)를 포함할 수 있다.
삼상 전원(110)은 교류 전류, 예컨대 삼상(3-phase) 전류를 발생시키며, 발생된 삼상 전류는 정류 회로(120)로 공급된다.
정류 회로(120)는 삼상 전원(110)으로부터 전달된 교류 전류를 정류하여 직류 입력 전류(Iin)를 출력할 수 있다.
DC-DC 컨버터(130)는 직류 입력 전류(Iin)와 연관된 직류 입력 전압(Vin)을 승압 또는 강압하여 직류 출력 전압(Vo)을 출력할 수 있다. 직류 입력 전압(Vin)은 DC-DC 컨버터(130)에 포함된 평활 커패시터에 의해 평활화되지만, 평활 커패시터의 커패시턴스가 낮은 경우에는 직류 입력 전압(Vin)에 리플 전압(ripple voltage)이 포함된다.
평활 커패시터를 포함한 DC-DC 컨버터(130)의 구체적인 구조 및 동작은 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
인버터(140)는 DC-DC 컨버터(130)로부터 출력된 직류 출력 전압(Vo)를 입력받고, 입력된 직류 출력 전압(Vo)을 교류 출력 전압으로 변환하여 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 인버터(140)는 변환가능범위의 전압 값을 가질 수 있다. 예컨대, 인버터(140)는 제1전압값 내지 제2전압값의 범위의 변환가능범위 내에서는 어떤 직류 전압값이 입력되더라도 균일한 교류 출력 전압을 출력할 수 있다.
부하(150)는 인버터(140)로부터 출력된 교류 출력 전압을 공급받아 동작할 수 있다.
실시 예에 따라, 부하(150)는 전력 공급을 필요로 하는 전원공급 회로(100)의 주변 기기로 구현될 수 있다.
출력전압 안정화기(160)는 DC-DC 컨버터(130)로 입력되는 직류 입력 전압(Vin)의 크기에 따라, DC-DC 컨버터(130)의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수(Fsw)를 조절함으로써 DC-DC 컨버터(130)로부터 출력되는 직류 출력 전압(Vo)을 안정화시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 출력전압 안정화기(160)는 설정된 안정도에 따라 스위칭 주파수(Fsw)를 조절할 수 있다. 상기 안정도는 요구되는 직류 출력 전압(Vo)의 리플전압 포함 정도를 의미할 수 있다.
이 경우, 출력전압 안정화기(160)는 사용자에 의해 입력된 제1안정도 제어신호(Sctr1), 인버터(140)로부터 전송된 제2안정도 제어신호(Sctr2), 및 부하(150)로부터 전송된 제3안정도 제어신호(Sctr3) 중에서 적어도 어느 하나에 기초하여 안정도를 설정할 수 있다.
예컨대, 상기 제1안정도 제어신호(Sctr1)는 외부로부터 사용자 입력인터페이스를 통하여 입력된 신호일 수 있다.
예컨대, 상기 제2안정도 제어신호(Sctr2)는 인버터(140)에서 요구되는 직류 출력 전압(Vo)의 안정도에 따라 인버터(140)로부터 출력된 신호일 수 있다.
예컨대, 상기 제3안정도 제어신호(Sctr3)는 부하(150)에서 요구되는 교류 출력 전압(즉, 인버터(140)의 출력 전압)의 안정도에 따라 부하(150)로부터 출력된 신호일 수 있다.
실시 예에 따라, 출력전압 안정화기(160)는 DC-DC 컨버터(130)에 포함되는 형태로 구현될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 출력전압 안정화기의 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 출력전압 안정화기(160)는 스위칭 주파수 컨트롤러(switching frequency controller, 162), 기준값 설정 유닛(reference value setting unit, 164), 및 안정도 설정 유닛(stability setting unit, 166)을 포함할 수 있다.
스위칭 주파수 컨트롤러(162)는 기준값 설정 유닛(164)으로부터 전송된 적어도 하나의 기준값과 직류 입력 전압(Vin)의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 스위칭 주파수(Fsw)를 조절할 수 있다.
실시 예에 따라, 스위칭 주파수 컨트롤러(162)는 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제1기준값(예컨대, 상한 기준값)보다 큰 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 높이고, 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제2기준값(예컨대, 하한 기준값)보다 낮을 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 낮출 수 있다. 즉, 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제1기준값보다 큰 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 높임으로써 직류 출력 전압(Vo)의 크기를 낮추어 안정화시키고, 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제2기준값보다 낮은 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 낮춤으로써 직류 출력 전압(Vo)의 크기를 높여 안정화시킬 수 있다.
기준값 설정 유닛(164)은 안정도 설정 유닛(166)에 의해 설정된 안정도에 따라, 기준값을 설정할 수 있다.
실시 예에 따라, 기준값 설정 유닛(164)은 안정도 설정 유닛(166)에 의해 안정도가 상대적으로 높게 설정된 경우에는 제1기준값(예컨대, 상한 기준값)을 낮추고 제2기준값(예컨대, 하한 기준값)을 높일 수 있다. 이 경우, 스위칭 주파수 컨트롤러(162)는 직류 입력 전류(Vin)에 상대적으로 작은 값의 리플전압이 포함되어 있더라도 스위칭 주파수를 조절하여 직류 출력 전압(Vo)의 안정화를 수행할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 기준값 설정 유닛(164)은 안정도 설정 유닛(166)에 의해 안정도가 상대적으로 낮게 설정된 경우에는 제1기준값(예컨대, 상한 기준값)을 높이고 제2기준값(예컨대, 하한 기준값)을 낮출 수 있다. 이 경우, 스위칭 주파수 컨트롤러(162)는 직류 입력 전류(Vin)에 상대적으로 높은 값의 리플전압이 포함되어 있더라도 스위칭 주파수를 조절하지 않으며 직류 출력 전압(Vo)의 안정화를 수행하지 않을 수 있다.
안정도 설정 유닛(166)은 사용자에 의해 입력된 제1안정도 제어신호(Sctr1), 인버터(140)로부터 전송된 제2안정도 제어신호(Sctr2), 및 부하(150)로부터 전송된 제3안정도 제어신호(Sctr3) 중에서 적어도 어느 하나에 기초하여 안정도를 설정할 수 있다.
실시 예에 따라, 안정도 설정 유닛(166)은 복수의 안정도 제어신호들(Sctr1, Sctr2, 및 Sctr3) 중에서 어느 하나의 안정도 제어신호만을 이용하여 안정도를 설정할 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 안정도 설정 유닛(166)은 복수의 안정도 제어신호들(Sctr1, Sctr2, 및 Sctr3) 중에서 가장 높은 안정도 값을 가지는 안정도 제어신호를 이용하여 안정도를 설정할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따라, 안정도 설정 유닛(166)은 복수의 안정도 제어신호들(Sctr1, Sctr2, 및 Sctr3)의 평균 값을 이용하여 안정도를 설정할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 일 실시 예에 따른 회로도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, DC-DC 컨버터(130)는 평활 커패시터(Cin), 직류 입력 전압(Vin)을 승압 또는 강압하여, 승압 또는 강압된 직류 출력 전압(Vo)을 출력하기 위하여 복수의 스위칭 유닛들(Q1, Q2), 스위칭 제어 회로(switching control circuit, 132), 및 를 포함할 수 있다.
평활 커패시터(Cin)은 DC-DC 컨버터(130)로 입력되는 직류 입력 전압(Vin)을 평활화할 수 있다.
스위칭 제어 회로(132)는 출력전압 안정화기(160)에 의해 출력된 스위칭 주파수(Fsw)에 기초하여 스위칭 유닛들(Q1, Q2)을 제어하기 위한 스위칭 신호들(sw1, sw2)을 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 스위칭 제어 회로(132)는 운동 강도 제어기(160)에 포함되는 형태로 구현될 수도 있다.
도 3의 DC-DC 컨버터(130)의 회로 구성은 평활 커패시터(예컨대, Cin), 복수의 스위칭 유닛들(예컨대, Q1, Q2), 스위칭 제어 회로(132)를 포함한 채 다양한 변형이 가능하며, DC-DC 컨버터(130)를 구성하는 인덕터, 커패시터, 및 다이오드 등에 의한 일반적인 DC-DC 컨버팅 동작에 대한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전원공급 회로의 스위칭 주파수의 제어 따른 시뮬레이션 결과 그래프이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 DC-DC 컨버터(130)는 DC-DC 컨버터(130)에 포함된 출력전압 안정화기(160)를 통하여 스위칭주파수를 조절함으로써, 도 4의 상단의 그래프와 같이 직류 출력 전압(Vin)에 상대적으로 큰 값의 리플전압이 포함되어 있더라도, 이를 안정화 시켜서 도 4의 하단의 그래프와 같은 안정화된 직류 출력 전압(Vo)을 출력할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 DC-DC 컨버터의 동작 방법의 일 실시 예에 따른플로우차트이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 출력전압 안정화기(160)는 DC-DC 컨버터(130)로 입력되는 직류 입력 전압(Vin)을 수신할 수 있다(S10).
출력전압 안정화기(160)는 수신된 직류 입력 전압(Vin)과 기준값을 비교할 수 있다(S20).
실시 예에 따라, 출력전압 안정화기(160)는 수신된 직류 입력 전압(Vin)과 복수의 기준값들(예컨대, 상한 기준값과 하한 기준값)을 비교할 수 있다.
출력전압 안정화기(160)는 직류 입력 전압(Vin)과 기준값과의 비교결과에 따라, DC-DC 컨버터(130)의 스위칭 주파수(Fsw)를 조절함으로써, DC-DC 컨버터(130)로부터 출력되는 직류 출력 전압(Vo)을 안정화할 수 있다(S30).
실시 예에 따라, 출력전압 안정화기(160)는 설정된 안정도에 따라 스위칭 주파수(Fsw)를 조절할 수 있다.
이 경우, 출력전압 안정화기(160)는 사용자에 의해 입력된 제1안정도 제어신호(Sctr1), 인버터(140)로부터 전송된 제2안정도 제어신호(Sctr2), 및 부하(150)로부터 전송된 제3안정도 제어신호(Sctr3) 중에서 적어도 어느 하나에 기초하여 안정도를 설정할 수 있다.
실시 예에 따라, 출력전압 안정화기(160)는 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제1기준값보다 큰 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 높이고, 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제2기준값보다 낮을 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 낮출 수 있다. 즉, 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제1기준값보다 큰 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 높임으로써 직류 출력 전압(Vo)의 크기를 낮추어 안정화시키고, 직류 입력 전압(Vin)의 크기가 제2기준값보다 낮은 경우에는 스위칭 주파수(Fsw)를 낮춤으로써 직류 출력 전압(Vo)의 크기를 높여 안정화시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 기술적 사상을 다양한 실시 예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
100: 전원공급 회로
110 : 삼상 전원
120 : 정류 회로
130 : 절연형 DC-DC 컨버터
140 : 인버터
150 : 부하
160 : 출력전압 안정화기

Claims (14)

  1. 정류 회로에 의해 정류된 직류 입력 전류와 연관된 직류 입력 전압을 승압 또는 강압하여 출력하는 DC-DC 컨버터;
    상기 DC-DC 컨버터에 의해 승압 또는 강압되어 출력된 직류 출력 전압을 교류 출력 전압으로 변환하여 부하로 출력하는 인버터; 및
    상기 직류 입력 전압의 크기에 따라, 상기 DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써 상기 직류 출력 전압을 안정화시키는 출력전압 안정화기를 포함하는 전원공급 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직류 입력 전압은,
    리플전압(ripple voltage) 신호를 포함하는, 전원공급 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력전압 안정화기는,
    기준값을 설정하는 기준값 설정 유닛; 및
    상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정된 기준값과 상기 직류 입력 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 주파수를 조절하는 스위칭 주파수 컨트롤러를 포함하는, 전원공급 회로.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력전압 안정화기는,
    설정된 안정도에 따라 상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정되는 상기 기준값을 조절하는 안정도 설정 유닛을 더 포함하는, 전원공급 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안정도는,
    사용자에 의해 입력된 제1안정도 제어신호, 상기 인버터로부터 전송된 제2안정도 제어신호, 및 상기 부하로부터 전송된 제3안정도 제어신호 중에서 적어도 어느 하나에 기초하여 설정되는, 전원공급 회로.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 기준값 설정 유닛은, 제1기준값과 제2기준값을 설정하고,
    상기 스위칭 주파수 컨트롤러는,
    상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제1기준값보다 큰 경우에는 상기 스위칭 주파수를 높이고,
    상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제2기준값보다 작은 경우에는 상기 스위칭 주파수를 낮추는, 전원공급 회로.
  7. DC-DC 컨버터에 있어서,
    상기 DC-DC 컨버터로 입력되는 직류 입력 전류와 연관된 직류 입력 전압을 승압 또는 강압하여, 승압 또는 강압된 직류 출력 전압을 출력하기 위한 적어도 하나의 스위칭 유닛;
    상기 적어도 하나의 스위칭 유닛을 스위칭하기 위한 스위칭 신호를 출력하는 스위칭 제어 회로; 및
    상기 직류 입력 전압의 크기에 따라 상기 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써 상기 직류 출력 전압을 안정화시키는 출력전압 안정화기를 포함하는, DC-DC 컨버터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 직류 입력 전압은,
    리플전압(ripple voltage) 신호를 포함하는, DC-DC 컨버터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 출력전압 안정화기는,
    기준값을 설정하는 기준값 설정 유닛; 및
    상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정된 기준값과 상기 직류 입력 전압의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 스위칭 주파수를 조절하는 스위칭 주파수 컨트롤러를 포함하는, DC-DC 컨버터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 출력전압 안정화기는,
    설정된 안정도에 따라 상기 기준값 설정 유닛에 의해 설정되는 상기 기준값을 조절하는 안정도 설정 유닛을 더 포함하는, DC-DC 컨버터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안정도는,
    사용자에 의해 입력된 제1안정도 제어신호, 인버터로부터 전송된 제2안정도 제어신호, 및 부하로부터 전송된 제3안정도 제어신호 중에서 적어도 어느 하나에 기초하여 설정되는, DC-DC 컨버터.
  12. 정류 회로에 의해 정류된 직류 입력 전류와 연관된 직류 입력 전압을 수신하는 단계;
    수신된 상기 직류 입력 전압의 크기와 기준값을 비교하는 단계; 및
    비교 결과에 따라, DC-DC 컨버터의 제어에 사용되는 스위칭 신호의 스위칭 주파수를 조절함으로써 상기 DC-DC 컨버터로부터 출력되는 직류 출력 전압을 안정화시키는 단계를 포함하는, DC-DC 컨버터의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 직류 입력 전압은,
    리플전압(ripple voltage) 신호를 포함하는, DC-DC 컨버터의 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 비교하는 단계는,
    제1기준값 및 제2기준값 각각과 상기 직류 입력 전압을 비교하고,
    상기 직류 출력 전압을 안정화시키는 단계는,
    상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제1기준값보다 큰 경우에는 상기 스위칭 주파수를 높이고, 상기 직류 입력 전압의 크기가 상기 제2기준값보다 작은 경우에는 상기 스위칭 주파수를 낮추는, DC-DC 컨버터의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009232662A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Toyota Industries Corp Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP5355617B2 (ja) * 2011-04-25 2013-11-27 三菱電機株式会社 電源装置
JP2012253953A (ja) * 2011-06-06 2012-12-20 Mitsumi Electric Co Ltd 昇圧型ｄｃ−ｄｃコンバータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102390466B1 (ko) * 2020-11-30 2022-04-22 ㈜한국그리드포밍 그리드 포밍 컨버터 출력 주파수 제어 방법 및 그리드 포밍 컨버터의 제어 장치

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