KR20180044616A - Variable inductor apparatus used for power conversion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 변환용 가변 인덕터 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인덕턴스의 가변 제어가 가능한 전력 변환용 가변 인덕터 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable inductor device for power conversion, and more particularly, to a variable inductor device for power conversion capable of variable control of inductance.
일반적으로 인덕터는 전류의 변화량에 비례해 전압을 유도하는 코일을 의미한다. 인덕턴스는 코일의 내부나 주위에 발생하는 자기장의 변화로 전류의 흐름을 방해하는 성질을 나타낸다. Generally, an inductor means a coil that induces a voltage proportional to a change in current. The inductance shows a property of interrupting the current flow due to the change of the magnetic field generated inside or around the coil.
DC-DC 컨버터, DC-AC 인버터 등과 같은 전력 변환 회로에 사용되는 인덕터의 경우 주로 전류 평활, 전류 억제, 에너지 저장, 반도체 스위칭 소자로 인한 전압과 전류의 고주파 성분 제거의 기능을 가진다. 전력변환회로에 이용되는 대부분의 인덕터는 고정된 인덕턴스 값을 가진다. 이에 따라 주변 환경이나 회로 변화로 인하여 새로이 요구되는 인덕턴스 값에 적절히 대응하지 못한다. Inductors used in power conversion circuits, such as DC-DC converters and DC-AC inverters, have functions mainly for current smoothing, current suppression, energy storage, and elimination of high frequency components of voltage and current due to semiconductor switching elements. Most inductors used in power conversion circuits have fixed inductance values. As a result, it can not cope with newly required inductance value due to the surrounding environment or circuit change.
그에 대한 대안으로 가변 인덕터를 사용할 수 있다. 가변 인덕터는 주로 코일과 코어를 포함한 구조를 가진다. 기존의 가변 인덕터는 코어의 위치를 변경하거나 코어에 부가적인 자기력을 생성하여 코일의 자기포화를 이용하여 인덕턴스 값을 가변시킨다.As an alternative to this, a variable inductor can be used. The variable inductor has a structure mainly including a coil and a core. Conventional variable inductors change the position of the core or generate additional magnetic force in the core to vary the inductance value using magnetic saturation of the coil.
하지만, 코어를 이동시키는 방식의 경우 코어의 무게가 무겁기 때문에 코어의 이동에 필요한 구동 액추에이터의 전력 소모가 크다는 단점이 있으며, 부가적인 자기력을 이용하는 방식의 경우 자기 포화에 의한 에너지 손실이 유발되는 문제점이 있다.However, in the method of moving the core, there is a disadvantage that the power consumption of the driving actuator required for movement of the core is large because the weight of the core is heavy, and in the case of using the additional magnetic force, energy loss due to magnetic saturation is caused have.
본 발명의 배경이 되는 기술은 미국등록특허 제05999077호(1999.12.07 공고)에 개시되어 있다.The technology to be a background of the present invention is disclosed in U.S. Patent No. 5,999,077 (issued on December 12, 1999).
본 발명은, 자기 코어에 대해 인덕터 코일의 위치를 가변시킴에 따라 전력 소모를 최소화하고 시스템의 성능을 최적화할 수 있는 전력 변환용 가변 인덕터 장치를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a variable inductor device for power conversion capable of minimizing power consumption and optimizing the performance of a system by varying the position of the inductor coil with respect to the magnetic core.
본 발명은, 자기 코어, 상기 자기 코어에 감겨진 형태로 전력 변환기(Power Converter) 내에 배치되며, 인덕턴스 가변이 가능하도록 상기 자기 코어의 위치를 기준으로 상기 자기 코어의 길이 방향을 따라 이동 가능한 인덕터 코일, 상기 인덕터 코일 또는 상기 전력 변환기로부터 소정의 전기적 파라미터를 검출하고 상기 검출한 파라미터와 입력된 목표 파라미터 간의 오차를 이용하여 상기 목표 파라미터의 추종에 요구되는 변위 정보를 생성하는 제어기, 및 상기 제어기로부터 피드백 받은 상기 변위 정보를 기초로 상기 인덕터 코일의 위치를 가변시키는 액추에이터를 포함하는 전력 변환용 가변 인덕터 장치를 제공한다.The present invention relates to an inductor coil which is disposed in a power converter in the form of being wound around the magnetic core and movable along the longitudinal direction of the magnetic core with respect to the position of the magnetic core so as to be variable in inductance, A controller for detecting a predetermined electrical parameter from the inductor coil or the power converter and generating displacement information required for following the target parameter by using an error between the detected parameter and the input target parameter, And an actuator for varying a position of the inductor coil based on the displacement information received by the variable inductor.
여기서, 상기 전기적 파라미터는, 상기 인덕터 코일 또는 상기 전력 변환기로부터 검출되는 전압, 전류, 위상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the electrical parameter may include at least one of voltage, current, and phase detected from the inductor coil or the power converter.
또한, 상기 자기 코어는, 직선형의 길이 방향을 갖는 막대 형상으로 구현될 수 있다. 여기서, 상기 인덕터 코일은, 상기 자기 코어의 길이 방향에 대해 전체 또는 일부분에 감겨질 수 있다.Further, the magnetic core may be realized as a bar shape having a linear longitudinal direction. Here, the inductor coil may be wound on the whole or a part of the longitudinal direction of the magnetic core.
또한, 상기 자기 코어는, 곡선형의 길이 방향을 가지며 양단부 사이에 공극을 가지는 원호(circle arc) 형상으로 구현될 수 있다. 여기서, 상기 인덕터 코일은, 상기 자기 코어의 길이 방향에 대해 일부분에 감겨질 수 있다.Also, the magnetic core may be embodied in a circle arc shape having a curved longitudinal direction and a gap between both ends. Here, the inductor coil may be partially wound around the longitudinal direction of the magnetic core.
또한, 상기 인덕터 코일은, 상기 이동 시에 일측 단부가 상기 자기 코어의 일측 단부 외측의 공기 매질을 향해 이탈 가능하며, 상기 이탈한 정도에 따라 상기 인덕턴스가 가변될 수 있다.In addition, the inductor coil may be separated from the air medium outside the one end of the magnetic core at one end thereof during the movement, and the inductance may vary according to the degree of the detachment.
또한, 상기 자기 코어는, 양단부 또는 일단부 간이 서로 접함에 따라, 원형, 다각형 또는 직선형의 길이 방향을 형성하는 제1 코어 및 제2 코어를 포함하고, 상기 제1 코어 및 제2 코어는 각각 투자율이 상이한 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 인덕터 코일은, 상기 자기 코어의 길이 방향에 대해 일부분에 감겨질 수 있다.The magnetic core may include a first core and a second core forming a longitudinal direction of a circular, polygonal or rectilinear shape as the ends or one end of the magnetic core come into contact with each other, May be formed of different materials. Here, the inductor coil may be partially wound around the longitudinal direction of the magnetic core.
또한, 상기 인덕터 코일은, 상기 이동 시에 일측 단부가 상기 제1 코어로부터 상기 제2 코어 쪽으로 또는 상기 제2 코어로부터 상기 제1 코어 쪽으로 이탈 가능하며, 상기 이탈한 정도에 따라 상기 인덕턴스가 가변될 수 있다.The inductor coil may be configured such that one end of the inductor coil can be released from the first core toward the second core or from the second core toward the first core during the movement, .
본 발명에 따른 전력 변환용 가변 인덕터 장치에 따르면, 인덕턴스의 가변 제어 시에 자기 코어 대신 코일의 위치를 이동시킴에 따라 액추에이터의 전력 소모를 최소화하고 시스템의 성능을 최적화할 수 있으며, 원하는 파라미터를 추종하기 위한 제어 값을 제어기에서 액추에이터로 피드백함에 따라 코일의 이동 위치 및 그에 따라 가변하는 인덕턴스를 자동 제어할 수 있는 이점이 있다.According to the variable inductor apparatus for power conversion according to the present invention, when the position of the coil is moved instead of the magnetic core during the variable control of the inductance, the power consumption of the actuator can be minimized and the performance of the system can be optimized. There is an advantage that the moving position of the coil and the variable inductance can be automatically controlled according to feedback of the control value for the controller to the actuator.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환용 가변 인덕터 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 자기 코어를 기준으로 인덕터 코일이 이동하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 인덕터 코일의 다른 형태를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 적용 가능한 자기 코어의 다른 형태를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a variable inductor device for power conversion according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an inductor coil moving with reference to a magnetic core in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view showing another form of the inductor coil shown in FIG. 1. FIG.
4 and 5 are views showing another embodiment of a magnetic core applicable to an embodiment of the present invention.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 발명은 전력 변환용 가변 인덕터 장치에 관한 것으로, 전력 변환 장치(Power Converter) 내에 가변 인덕터를 구현함에 있어 코어의 위치 대신에 권선의 위치를 변화시켜 인덕턴스를 제어함에 따라 액추에이터의 구동 전력을 최소화할 수 있으며 부궤환 제어기를 이용하여 권선의 위치를 자동 제어하여 궁극적으로 인덕턴스를 용이하게 가변시킬 수 있는 기법을 제안한다.The present invention relates to a variable inductor device for power conversion, and in a variable inductor implemented in a power converter, the inductance is controlled by changing the position of a winding instead of the position of the core, thereby minimizing the driving power of the actuator And a method of automatically controlling the winding position by using a negative feedback controller and ultimately varying the inductance easily is proposed.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력 변환용 가변 인덕터 장치를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 가변 인덕터 장치(100)는 자기 코어(110), 인덕터 코일(120), 제어기(130), 그리고 액추에이터(140)를 포함한다.1 is a view showing a variable inductor device for power conversion according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a
자기 코어(110)는 외부에 인덕터 코일(120)이 감겨져 있다. 자기 코어(110)는 인덕터 소자에 사용되는 기 공지된 다양한 소재들이 사용될 수 있다. The
인덕터 코일(120)은 자기 코어(110)의 외표면 상에 배치되며, 일측 단부에서 타측 단부를 향해 스프링 형상으로 감겨 연속적으로 권선된 형태를 가진다. 인덕터 코일(120)의 양측 단부에는 리드 단자가 형성될 수 있다. 인덕터 코일(120)은 도 1에 도시된 것보다 더 촘촘한 형태로 구현될 수 있음은 자명하다.The
이러한 자기 코어(110)와 인덕터 코일(120)은 하나의 인덕터 소자를 형성하며 전력 변환 기(Power Converter)(10) 내부에 포함되는 인덕터 소자로 사용된다. 전력 변환기(10)는 통상적으로 다양한 용도의 인덕터 소자를 필요로 하며, 본 실시예의 경우 인덕터 소자를 가변 인덕터로 구현한다. 본 발명의 실시예에서 인덕터 코일(120)은, 자기 코어(110)의 위치를 기준으로 자기 코어(110)의 길이 방향을 따라 평행하게 이동 가능한 형태를 가지며, 이를 통해 인덕턴스의 가변이 이루어진다.The
여기서, 인덕터 코일(120)의 이동을 더욱 용이하게 하고 자기 코어(110)와의 마찰을 줄이기 위하여, 인덕터 코일(120)의 내측과 자기 코어(110)의 외표면 간이 설정 거리 이격되는 형태로 구현될 수 있다. 물론 추가적으로, 상호 간의 이격 간극을 유지하기 위한 보조 수단(간극 유지 수단)이 더 구비될 수 있다.Here, in order to facilitate the movement of the
도 2는 도 1에서 자기 코어를 기준으로 인덕터 코일이 이동하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 것과 같이, 자기 코어(110)를 기준으로 인덕터 코일(120)이 상승(또는 하강) 이동하게 되면 인덕터 코일(120)의 상단(또는 하단) 일부가 자기 코어(110)의 외측으로 벗어나게 되면서 해당 부분의 내측이 코어 대신 공기 매질로 채워지게 된다.FIG. 2 is a view showing an inductor coil moving with reference to a magnetic core in FIG. 1. FIG. 2, when the
여기서, 자기 코어의 투자율과 공기의 투자율은 상이한데, 도 2와 같이 자기 코어(110)를 기준으로 인덕터 코일(120)의 위치가 가변하게 되면, 인덕터 코일(120)의 상하 길이 방향에 대하여, 투자율이 다른 두 물질이 미치는 비율이 달라지게 되며 그에 따라 인덕턴스 값이 가변하게 된다.When the position of the
제어기(130)는 인덕터 코일(120) 또는 전력 변환기(10)로부터 소정의 전기적 파라미터를 검출한다. 이러한 제어기(130)는 전력 변환기(10) 또는 인덕터 코일(120)과 직접 또는 간접적으로 연결되어 다양한 전기적 파라미터를 검출할 수 있다.전력 변환기(10) 또는 인덕터 코일(120)에서 검출되는 전기적 파라미터란 인덕턴스 값과 연관된 요소에 해당될 수 있다. 본 발명의 실시예는 전력 변환기(10) 내부 또는 인덕터 코일(120)의 소정 부위에서 관측되는 전압, 전류, 위상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전력 변환기(10)의 경우 내부 회로 중에서 소정의 관심 부위를 설정하여 전기적 파라미터를 관측할 수 있다. 물론, 인덕터 코일(120) 역시 전력 변환기(10)의 일부 회로 요소에 해당하는 것으로서 전기적 파라미터는 전력 변환기(10) 내의 어느 지점의 정보도 사용될 수 있다.The
제어기(130)는 현재 검출한 파라미터와 외부로부터 입력된 목표 파라미터를 비교하여 오차를 연산하고, 연산된 오차를 이용하여 목표 파라미터의 추종에 요구되는 변위 정보를 생성한다. 여기서, 목표 마라미터는 소정 인덕턴스를 얻기 위해 요구되는 전압, 전류, 위상 중 적어도 하나의 값을 포함할 수 있다.The
제어기(130)는 목표 파라미터를 레퍼런스 값으로 두고, 현재 측정되는 전기 파라미터가 레퍼런스를 추종하도록 하는데, 상호 간의 오차를 실시간 연산하고 오차를 상쇄하기 위한 변위 정보를 생성한다. 여기서 물론, 변위 정보는 인덕터 코일(120)이 이동해야 할 거리 및 방향 정보를 포함한다.The
액추에이터(140)는 제어기(130)로부터 피드백 받은 변위 정보를 기초로 인덕터 코일(120)의 위치를 가변시킨다. 여기서, 제어기(130)는 인덕터 코일(120)의 위치 가변 이후에도 오차 값을 지속적으로 계측하면서 오차가 설정 값 미만으로 들어올 때까지 액추에이터(140)로 피드백 정보를 계속 제공할 수 있다. 이러한 제어기(130)와 액추에이터(140)는 전력 변환기(10)의 외부에 구현되거나 내부에 일체로 구현되어 하나의 시스템을 형성할 수 있다.The
이상과 같이 본 발명의 실시예는 액추에이터(140)의 위치를 피드백 제어기(부궤환 제어기)로 제어함으로써 궁극적으로 인덕턴스를 제어할 수 있다. 또한 코어(100) 대신에 코일(120)의 위치를 변화시키기 때문에 무게가 무거운 코어(110)를 이동시키는 경우보다 액추에이터(140)의 구동 전력을 최소화할 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention can ultimately control the inductance by controlling the position of the
본 발명의 실시예에서 액추에이터(140)는 인덕터 코일(120)과 고정식 또는 접착식으로 연결될 수 있다. 또한 액추에이터(140)는 전압원 또는 전류원으로 구동될 수 있으며, 자기력 방식 혹은 압전 방식 모두 가능하다.In an embodiment of the present invention, the
도 3은 도 1에 도시된 인덕터 코일의 다른 형태를 나타낸 도면이다. 앞서 도 1의 경우 인덕터 코일(120)이 자기 코어(110)의 길이 방향 전체에 대해 감겨진 형태를 나타낸다. 물론, 도 3과 같이, 인덕터 코일(220)은 자기 코어(210)의 일부분에 감겨지는 형태로 구현될 수 있다. 자기 코어(210)의 일부분에 감겨진 도 3의 경우, 자기 코어(210)의 길이 이내에서 인덕터 코일(220)의 위치가 변동할 때에 인덕턴스가 변경될 수도 있고 인덕터 코일(220)의 일부가 자기 코어(210)의 밖으로 벗어나는 경우에도 인덕턴스가 변경될 수 있다.FIG. 3 is a view showing another form of the inductor coil shown in FIG. 1. FIG. 1, the
한편, 도 1의 경우 자기 코어(100)가 직선형의 길이 방향을 가지는 막대 형상으로 구현된 경우이나, 본 발명이 반드시 이에 한정되지 않는다.In the case of FIG. 1, the
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 적용 가능한 자기 코어의 다른 형태를 나타낸 도면이다. 도 4의 경우, 자기 코어가 원호 형상으로 구현된 것이고, 도 5는 환형의 형상으로 구현된 것이다.4 and 5 are views showing another embodiment of a magnetic core applicable to an embodiment of the present invention. In the case of FIG. 4, the magnetic core is implemented as an arc, and FIG. 5 is implemented as an annular shape.
먼저, 도 4에 도시된 자기 코어(310)는 양단부 사이에 공극을 가지는 원호(circle arc) 형상으로 구현된 경우이며, 앞서의 도 1과는 달리 자기 코어(310)는 곡선형의 길이 방향을 가진다. 인덕터 코일(320)은 자기 코어(310)의 길이 방향에 대해 일부분에 감겨져 있다.First, the
따라서, 도 1에서는 인덕터 코일(120)이 1차원적으로 이동하였다면, 도 4에서느 인덕터 코일(320)이 코어의 형상을 따라 2차원적으로 이동할 수 있다. 물론, 본 발명의 경우, 인덕터 코일의 3차원적 이동이 가능한 형태로 자기 코어의 형상을 구현할 수 있다.Accordingly, in FIG. 1, if the
도 4의 경우 인덕터 코일(320)이 이동하면서 인덕턴스의 변경이 이루어지며 인덕터 코일(320)의 일부가 자기 코어(310)의 간극 부분으로 이탈한 경우에도 인덕턴스가 가변될 수 있다. 4, the inductance is changed while the
이상과 같이, 도 1 내지 도 4에 도시된 각각의 예시에서, 각각의 인덕터 코일은, 이동 시에 일측 단부가 자기 코어의 일측 단부 외측의 공기 매질을 향해 이탈 가능한 구조를 가지며, 이탈한 정도에 따라 인덕턴스가 가변될 수 있다.As described above, in each of the examples shown in Figs. 1 to 4, each of the inductor coils has a structure in which, at the time of movement, one end thereof can be released toward the air medium outside one end of the magnetic core, The inductance can be varied.
다음, 도 5에 도시된 자기 코어(410)는 원호 형상을 가지는 제1 코어(411)와 제2 코어(412)를 포함하는 구조를 가진다. 제1 코어(411)와 제2 코어(412)는 양단부 간이 서로 접함에 따라 원형의 길이 방향을 형성한다. 또한, 제1 및 제2 코어(411,412)는 투자율이 상이한 재질로 형성된다. 인덕터 코일(420)은 자기 코어(410)의 길이 방향에 대해 일부분에 감겨져 있다.Next, the
이러한 도 5의 경우 코어(410)의 길이방향에 대해 두 구역을 투자율이 상이한 재질로 구현함으로써 앞서와 유사한 효과를 얻는다. 여기서, 두 구역의 비율은 동일하거나 상이할 수 있다.In the case of FIG. 5, the same effect as described above can be obtained by implementing two zones with respect to the longitudinal direction of the core 410 in a material having a different magnetic permeability. Here, the ratios of the two zones may be the same or different.
이러한 구조에서, 인덕터 코일(420)은 이동 시에 일측 단부가 제1 코어(411)로부터 제2 코어(412) 쪽으로 또는 그 반대로 이탈 가능하며, 이탈한 정도에 따라 상기 인덕턴스가 가변될 수 있다.In this structure, the
물론, 도 5에 도시된 자기 코어(410)는 원형 대신 다각형 형태로도 구현될 수 있다. 다각형 형태의 구조 역시 제1 및 제2 코어는 양단부 간이 서로 접하는 구조를 가지며, 단지 각 제1 및 제2 코어를 원호 형태 대신 적어도 한 번 각진 형태로 구현하면 된다.Of course, the
그 밖에도, 자기 코어를 직선형으로 구현 가능한데, 이 경우 막대 형상의 제1 및 제2 코어의 일단부 간을 서로 접하도록 연결하면 전체적으로 직선형이 된다. 이 경우 역시 제1 및 제2 코어는 서로 투자율이 상이한 재질로 구현된다.In addition, the magnetic core can be linearly formed. In this case, when one ends of the rod-shaped first and second cores are connected to each other to be in contact with each other, they are linearly formed as a whole. In this case, the first and second cores are also made of materials having different magnetic permeabilities from each other.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에서 코어는 1차원 선형 코어로 구현될 수도 있고 필요에 따라 코일의 2차원 혹은 3차원 이동이 가능한 형상을 사용할 수도 있다. 또한, 액추에이터는 코어의 형상에 따라 선형 또는 원형 액추에이터가 사용될 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예는 다수의 코일에 대해서도 적용이 가능하다. 이러한 본 발명의 실시예에 따르면 전력변환장치 내의 인덕터의 인덕턴스를 변화하여 동작점에 따라 최적의 인덕턴스로 제어함으로써 장치의 크기, 가격 및 전력 변환 손실을 최소화할 수 있다. As described above, in the embodiment of the present invention, the core may be implemented as a one-dimensional linear core, or a shape capable of two-dimensional or three-dimensional movement of the coil may be used if necessary. Also, the actuator may be a linear or circular actuator depending on the shape of the core. The embodiment of the present invention is also applicable to a plurality of coils. According to the embodiment of the present invention, the inductance of the inductor in the power conversion device is changed and controlled to the optimum inductance according to the operating point, thereby minimizing the size, cost and power conversion loss of the device.
결론적으로 본 발명에 따른 전력 변환용 가변 인덕터 장치에 따르면, 인덕턴스의 가변 제어 시에 자기 코어 대신 코일의 위치를 이동시킴에 따라 액추에이터의 전력 소모를 최소화하고 시스템의 성능을 최적화할 수 있으며, 원하는 파라미터를 추종하기 위한 제어 값을 제어기에서 액추에이터로 피드백함에 따라 코일의 이동 위치 및 그에 따라 가변하는 인덕턴스를 자동 제어할 수 있는 이점이 있다.As a result, according to the variable inductor device for power conversion according to the present invention, when the position of the coil is shifted instead of the magnetic core during the variable control of the inductance, the power consumption of the actuator can be minimized and the performance of the system can be optimized. There is an advantage that the moving position of the coil and the variable inductance can be automatically controlled by feedback of the control value for following the controller to the actuator.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 가변 인덕터 장치
110,210,310,410: 자기 코어
120,220,320,420: 인덕터 코일
130: 제어기
140: 액추에이터100:
120, 220, 320, 420: inductor coil 130:
140: Actuator
Claims (10)
상기 자기 코어에 감겨진 형태로 전력 변환기(Power Converter) 내에 배치되며, 인덕턴스 가변이 가능하도록 상기 자기 코어의 위치를 기준으로 상기 자기 코어의 길이 방향을 따라 이동 가능한 인덕터 코일;
상기 인덕터 코일 또는 상기 전력 변환기로부터 소정의 전기적 파라미터를 검출하고, 상기 검출한 파라미터와 입력된 목표 파라미터 간의 오차를 이용하여 상기 목표 파라미터의 추종에 요구되는 변위 정보를 생성하는 제어기; 및
상기 제어기로부터 피드백 받은 상기 변위 정보를 기초로 상기 인덕터 코일의 위치를 가변시키는 액추에이터를 포함하는 전력 변환용 가변 인덕터 장치.core;
An inductor coil disposed in a power converter in the form of being wound around the magnetic core and movable along the longitudinal direction of the magnetic core with respect to the position of the magnetic core so that the inductance can be varied;
A controller for detecting a predetermined electrical parameter from the inductor coil or the power converter and generating displacement information required for following the target parameter by using an error between the detected parameter and the input target parameter; And
And an actuator for varying a position of the inductor coil based on the displacement information fed back from the controller.
상기 전기적 파라미터는,
상기 인덕터 코일 또는 상기 전력 변환기로부터 검출되는 전압, 전류, 위상 중 적어도 하나를 포함하는 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method according to claim 1,
Wherein the electrical parameter comprises:
And at least one of voltage, current, and phase detected from the inductor coil or the power converter.
상기 자기 코어는,
직선형의 길이 방향을 갖는 막대 형상으로 구현된 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method according to claim 1,
The magnetic core includes:
A variable inductor device for power conversion implemented as a bar shape having a straight longitudinal direction.
상기 인덕터 코일은,
상기 자기 코어의 길이 방향에 대해 전체 또는 일부분에 감겨진 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method of claim 3,
The inductor coil includes:
Wherein the magnetic core is wound around the magnetic core in whole or in part with respect to the longitudinal direction of the magnetic core.
상기 자기 코어는,
곡선형의 길이 방향을 가지며 양단부 사이에 공극을 가지는 원호(circle arc) 형상으로 구현된 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method according to claim 1,
The magnetic core includes:
A variable inductor device for a power conversion, the device being implemented in a circle arc shape having a curved longitudinal direction and having a gap between both ends.
상기 인덕터 코일은,
상기 자기 코어의 길이 방향에 대해 일부분에 감겨진 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method of claim 5,
The inductor coil includes:
Wherein the magnetic inductor is wound around a part of the magnetic core in the longitudinal direction thereof.
상기 인덕터 코일은,
상기 이동 시에 일측 단부가 상기 자기 코어의 일측 단부 외측의 공기 매질을 향해 이탈 가능하며, 상기 이탈한 정도에 따라 상기 인덕턴스가 가변되는 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method according to claim 3 or 5,
The inductor coil includes:
Wherein one end of the movable core is detachable toward the air medium outside the one end of the magnetic core at the time of movement, and the inductance is varied according to the degree of detachment.
상기 자기 코어는,
양단부 또는 일단부 간이 서로 접함에 따라, 원형, 다각형 또는 직선형의 길이 방향을 형성하는 제1 코어 및 제2 코어를 포함하고,
상기 제1 코어 및 제2 코어는 각각 투자율이 상이한 재질로 형성된 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method according to claim 1,
The magnetic core includes:
A first core and a second core that form a circular, polygonal, or straight lengthwise direction as the ends or one end thereof contact each other,
Wherein the first core and the second core are formed of materials having different magnetic permeabilities from each other.
상기 인덕터 코일은,
상기 자기 코어의 길이 방향에 대해 일부분에 감겨진 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method of claim 8,
The inductor coil includes:
Wherein the magnetic inductor is wound around a part of the magnetic core in the longitudinal direction thereof.
상기 인덕터 코일은,
상기 이동 시에 일측 단부가 상기 제1 코어로부터 상기 제2 코어 쪽으로 또는 상기 제2 코어로부터 상기 제1 코어 쪽으로 이탈 가능하며, 상기 이탈한 정도에 따라 상기 인덕턴스가 가변되는 전력 변환용 가변 인덕터 장치.The method of claim 8,
The inductor coil includes:
Wherein one end of the movable core is movable from the first core toward the second core or from the second core toward the first core during the movement, and the inductance varies according to the degree of the deviation.
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