KR20180045021A - 양방향 공진형 변환 회로 및 컨버터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 양방향 공진형 변환 회로 및 컨버터를 제공한다. 양방향 공진형 변환 회로는 1차 커패시터, 3개의 1차측 브리지 암, 3개의 3포트 공진 공동, 3개의 변압기, 3개의 2차측 브리지 암, 및 2차 커패시터를 포함한다. 각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트가 대응하는 1차측 브리지 암에 연결되고, 각각의 3포트 공진 공동의 제2 포트가 대응하는 1차측 브리지 암의 접지 단자에 연결되며, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트가 대응하는 변압기에 연결된다. 각각의 2차측 브리지 암의 2개의 단부가 2차 커패시터의 2개의 단부에 각각 연결되고, 각각의 변압기는 대응하는 2차측 브리지 암에 연결된다. 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로를 이용함으로써, 양방향 변환이 구현될 수 있다. 또한, 정류 이득 곡선과 역이득 곡선이 거의 일치하고, 제어가 용이하며, 신뢰성이 높고, 자연스러운 전류 공유도 구현될 수 있다. 이렇게, 여분의 전류 공유 회로가 추가되지 않음으로써 비용이 절감된다.

Description

양방향 공진형 변환 회로 및 컨버터
본 출원은 중국 특허청에 2015년 11월 12일에 출원된 중국 특허출원 제201510772819.4호("BIDIRECTIONAL RESONANT CONVERSION CIRCUIT AND CONVERTER")에 대해 우선권을 주장하는 바이며 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 전자 기술 분야에 관한 것으로, 상세하게는 양방향 공진형 변환 회로 및 컨버터에 관한 것이다.
고전력, 고효율, 및 고밀도 정류기를 얻기 위해, 다상 공진형 컨버터(multiphase resonant converter)가 더 자주 사용된다. 광전지 인버터, 통신 에너지, 및 전기 자동차 분야에서 다상 공진형 컨버터에 대한 적용 수요가 증가하고 있다.
이하에서는 도 1을 참조하여 종래 기술의 3상 공진형 컨버터에 대해 설명하며, 3상 공진형 컨버터는 3개의 1차측 브리지 암(101), 3개의 2포트 공진 공동(102), 3개의 변압기(103), 및 3개의 2차측 브리지 암(104)을 포함한다.
종래 기술에서 제공되는 3상 공진형 컨버터를 이용하여 양방향 에너지 변환이 구현될 수 있다. 하지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1에 제공된 3상 공진형 컨버터의 정류 이득 곡선(201)과 역이득 곡선(202)이 일치하지 않고 또한 역이득 곡선이 단조롭지 않으므로, 제어가 복잡하며 신뢰성도 낮다.
본 발명의 실시예는 정류 이득 곡선과 역이득 곡선이 일치하지 않는 문제를 해결할 수 있는 양방향 공진형 변환 회로 및 컨버터를 제공한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태는 양방향 공진형 변환 회로(bidirectional resonant conversion circuit)를 제공한다. 상기 양방향 공진형 변환 회로는 1차 커패시터, 3개의 1차측 브리지 암(bridge arm), 3개의 3포트 공진 공동(resonant cavity), 3개의 변압기, 3개의 2차측 브리지 암, 및 2차 커패시터를 포함한다.
각각의 1차측 브리지 암의 2개의 단부가 상기 1차 커패시터의 2개의 단부에 각각 연결되고, 상기 3개의 1차측 브리지 암은 상기 3개의 3포트 공진 공동과 일대일 대응관계에 있으며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선이 상기 3개의 3포트 공진 공동과 일대일 대응관계에 있고;
각각의 3포트 공진 공동은 3개의 포트를 가지고 있고, 각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트가 대응하는 1차측 브리지 암에 연결되며, 각각의 3포트 공진 공동의 제2 포트가 대응하는 1차측 브리지 암의 접지 단자에 연결되고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트가 대응하는 변압기에 연결되며;
각각의 2차측 브리지 암의 2개의 단부가 상기 2차 커패시터의 2개의 단부에 각각 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선이 상기 3개의 2차측 브리지 암과 일대일 대응관계에 있으며, 각각의 변압기는 대응하는 2차측 브리지 암에 연결된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제1 구현 방식에서, 각각의 3포트 공진 공동은 제1 그룹의 인덕터와 커패시터, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터, 및 제3 그룹의 인덕터와 커패시터를 포함하고,
상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터는 직렬 연결된 제1 인덕터와 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 상기 3포트 공진 공동의 제1 포트로서 사용되며, 상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부는 상기 제1 커패시터의 제1 단부이거나 또는 상기 제1 인덕터의 제1 단부이고;
상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터는 직렬 연결된 제2 인덕터와 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 상기 3포트 공진 공동의 제2 포트로서 사용되며, 상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부는 상기 제2 커패시터의 제1 단부이거나 또는 상기 제2 인덕터의 제1 단부이고;
상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터는 직렬 연결된 제3 인덕터와 제3 커패시터를 포함하고, 상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 상기 3포트 공진 공동의 제3 포트로서 사용되며, 상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부는 상기 제3 커패시터의 제1 단부이거나 또는 상기 제3 인덕터의 제1 단부이고;
상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부, 상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부, 및 상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부가 서로 연결된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태 또는 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제1 구현 방식을 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제2 구현 방식에서, 각각의 1차측 브리지 암은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 상기 1차측 브리지 암 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 상기 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터 사이의 노드가 제1 노드이며, 각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트는 대응하는 1차측 브리지 암의 제1 노드에 연결된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태 내지 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제2 구현 방식 중 어느 하나에서 설명된 양방향 공진형 변환 회로를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제3 구현 방식에서, 각각의 2차측 브리지 암은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 상기 2차측 브리지 암 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 상기 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터 사이의 노드가 제2 노드이며, 각각의 변압기의 2차측 권선은 대응하는 2차측 브리지 암의 제2 노드에 연결된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태의 제2 구현 방식 또는 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제3 구현 방식에서 설명된 양방향 공진형 변환 회로를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제4 구현 방식에서, 상기 반도체 스위칭 트랜지스터는 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(metal-oxide semiconductor field-effect transistor, MOSFET)이거나, 또는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT)이다.
본 발명의 실시예의 제1 양태 내지 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제4 구현 방식 중 어느 하나에서 설명된 양방향 공진형 변환 회로를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제5 구현 방식에서, 각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태 내지 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제4 구현 방식 중 어느 하나에서 설명된 양방향 공진형 변환 회로를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제6 구현 방식에서, 각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태 내지 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제4 구현 방식 중 어느 하나에서 설명된 양방향 공진형 변환 회로를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제7 구현 방식에서, 각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결된다.
본 발명의 실시예의 제1 양태 내지 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제4 구현 방식 중 어느 하나에서 설명된 양방향 공진형 변환 회로를 참조하여, 본 발명의 실시예의 제1 양태의 제8 구현 방식에서, 각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결된다.
본 발명의 실시예의 제2 양태는 컨버터를 제공한다. 상기 컨버터는 역률 보정(power factor correction, PFC) 회로 및 양방향 공진형 변환 회로를 포함하고, 상기 역률 보정(PFC) 회로와 상기 양방향 공진형 변환 회로는 직렬 연결되고;
상기 양방향 공진형 변환 회로는 제1항 내지 제9항에 따른 양방향 공진형 변환 회로이며;
상기 역률 보정(PFC) 회로는 전원 모듈과 전력 모듈을 포함하고,
상기 전원 모듈은 상기 전력 모듈에 연결되고, 상기 전원 모듈은 상기 전력 모듈을 위한 전기 에너지를 제공하도록 구성되며; 상기 전력 모듈은 적어도 하나의 PFC 회로를 포함하고, 각각의 PFC 회로는 하나의 인덕터 및 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하며 - 여기서, 상기 인덕터의 제1 단부가 상기 전원 모듈에 연결되고, 상기 인덕터의 제2 단부가 상기 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 이용하여 상기 1차 커패시터의 2개의 단부에 개별적으로 연결되며, 상기 1차 커패시터의 2개의 단부는 상기 양방향 공진형 변환 회로의 각각의 1차측 브리지 암의 2개의 단부에 추가적으로 연결되어 있음 -;
상기 전원 모듈은 교류 전원 및 2개의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 각각의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터의 제1 단부가 상기 교류 전원에 연결되며, 각각의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터의 제2 단부가 상기 전력 모듈의 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터 중 하나에 연결된다.
본 발명의 실시예는 양방향 공진형 변환 회로 및 컨버터를 제공한다. 상기 양방향 공진형 변환 회로는 1차 커패시터, 3개의 1차측 브리지 암, 3개의 3포트 공진 공동, 3개의 변압기, 3개의 2차측 브리지 암, 및 2차 커패시터를 포함한다. 각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트가 대응하는 1차측 브리지 암에 연결되고, 각각의 3포트 공진 공동의 제2 포트가 대응하는 1차측 브리지 암의 접지 단자에 연결되며, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트가 대응하는 변압기에 연결된다. 각각의 2차측 브리지 암의 2개의 단부가 상기 2차 커패시터의 2개의 단부에 각각 연결되고, 각각의 변압기는 대응하는 2차측 브리지 암에 연결된다. 본 실시예에서 제공된 양방향 공진형 변환 회로를 이용함으로써, 양방향 변환이 편리하게 구현될 수 있다. 또한, 정류 이득 곡선과 역이득 곡선이 거의 일치하고, 제어가 용이하며, 신뢰성이 높고, 자연스러운 전류 공유도 구현될 수 있다. 이렇게, 여분의 전류 공유 회로가 추가되지 않음으로써 비용이 절감된다.
도 1은 종래 기술에서 제공되는 3상 공진형 컨버터의 회로 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 3상 공진형 컨버터의 정류 이득 곡선과 역이득 곡선을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 공진형 변환 회로의 회로 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 공진형 변환 회로의 다른 회로 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 공진형 변환 회로의 또 다른 회로 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 공진형 변환 회로의 정류 이득 곡선과 역이득 곡선을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 공진형 변환 회로에 의해 출력되는 전류의 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터의 회로 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로(bidirectional resonant conversion circuit)의 적용 시나리오에 대해 예시적으로 설명한다.
본 실시예에 제공되는 양방향 공진형 변환 회로는 통신용 전원, 차량 탑재형 전원, 태양광 인버터 등의 DC/DC부에 사용될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로에 따르면, 회로 구조가 변경되지 않은 경우에 양방향 공진형 변환 회로의 2개의 단부에서 전압의 변환이 구현될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 제공되는 양방향 공진형 변환 회로에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
양방향 공진형 변환 회로는 1차 커패시터(31), 3개의 1차측 브리지 암(bridge arm), 3개의 3포트 공진 공동(resonant cavity), 3개의 변압기, 3개의 2차측 브리지 암, 및 2차 커패시터(36)를 포함한다.
구체적으로, 양방향 공진형 변환 회로에 포함된 3개의 1차측 브리지 암은 1차측 제1 브리지 암(321), 1차측 제2 브리지 암(322), 및 1차측 제3 브리지 암(323)을 포함한다.
양방향 공진형 변환 회로에 포함된 3개의 3포트 공진 공동은 제1 3포트 공진 공동(331), 제2 3포트 공진 공동(332), 및 제3 3포트 공진 공동(333)이다.
양방향 공진형 변환 회로에 포함된 3개의 변압기는 제1 변압기(341), 제2 변압기(342), 및 제3 변압기(343)이다.
양방향 공진형 변환 회로에 포함된 3개의 2차측 브리지 암은 2차측 제1 브리지 암(351), 2차측 제2 브리지 암(352), 2차측 제3 브리지 암(353)이다.
각각의 1차측 브리지 암의 2개의 단부가 1차 커패시터(31)의 2개의 단부에 각각 연결된다.
즉, 1차측 제1 브리지 암(321)의 2개의 단부, 1차측 제2 브리지 암(322)의 2개의 단부, 및 1차측 제3 브리지 암(323)의 2개의 단부가 1차 커패시터(31)의 2개의 단부에 개별적으로 연결된다.
3개의 1차측 브리지 암은 3개의 3포트 공진 공동과 일대일 대응관계에 있고, 3개의 변압기의 1차측 권선은 3개의 3포트 공진 공동과 일대일 대응관계에 있다.
구체적으로, 제1 3포트 공진 공동(331)이 개별적으로 1차측 제1 브리지 암(321)과 제1 변압기(341)에 대응하고 있고;
제2 3포트 공진 공동(332)이 개별적으로 1차측 제2 브리지 암(322)과 제2 변압기(342)에 대응하고 있으며;
제3 3포트 공진 공동(333)이 개별적으로 1차측 제3 브리지 암(323)과 제3 변압기(343)에 대응하고 있다.
각각의 3포트 공진 공동은 적어도 하나의 그룹의 인덕터와 커패시터를 포함한다.
3포트 공진 공동에 포함된 인덕터와 커패시터는 3포트 공진 공동의 공진 주파수를 결정할 수 있다.
각각의 3포트 공진 공동은 3개의 포트를 가지고 있다.
이하, 3포트 공진 공동의 전기적 연결 구조에 대해 설명한다.
각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트가 대응하는 1차측 브리지 암에 연결된다.
각각의 3포트 공진 공동의 제2 포트가 대응하는 1차측 브리지 암의 접지 단자에 연결된다.
각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트가 대응하는 변압기에 연결된다.
구체적으로, 제1 3포트 공진 공동(331)의 제1 포트가 1차측 제1 브리지 암(321)에 연결되고, 제1 3포트 공진 공동(331)의 제2 포트가 1차측 제1 브리지 암(321)의 접지 단자에 연결되며, 제1 3포트 공진 공동(331)의 제3 포트가 제1 변압기(341)에 연결되고;
제2 3포트 공진 공동(332)의 제1 포트가 1차측 제2 브리지 암(322)에 연결되고, 제2 3포트 공진 공동(332)의 제2 포트가 1차측 제2 브리지 암(322)의 접지 단자에 연결되며, 제2 3포트 공진 공동(332)의 제3 포트가 제2 변압기(342)에 연결되고;
제3 3포트 공진 공동(333)의 제1 포트가 1차측 제3 브리지 암(323)에 연결되고, 제3 3포트 공진 공동(333)의 제2 포트가 1차측 제3 브리지 암(323)의 접지 단자에 연결되며, 제3 3포트 공진 공동(333)의 제3 포트가 제3 변압기(343)에 연결된다.
각각의 2차측 브리지 암의 2개의 단부가 2차 커패시터(36)의 2개의 단부에 각각 연결된다.
3개의 변압기의 2차측 권선이 3개의 2차측 브리지 암과 일대일 대응관계에 있고, 각각의 변압기는 대응하는 2차측 브리지 암에 연결된다.
구체적으로, 제1 변압기(341)가 2차측 제1 브리지 암(351)에 연결되고, 제2 변압기(342)가 2차측 제2 브리지 암(352)에 연결되며, 제3 변압기(343)가 2차측 제3 브리지 암(353)에 연결된다.
더 구체적으로, 2차측 제1 브리지 암(351)의 2개의 단부, 2차측 제2 브리지 암(352)의 2개의 단부, 및 2차측 제3 브리지 암(353)의 2개의 단부가 2차 커패시터(36)의 2개의 단부에 개별적으로 연결된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 양방향 공진형 변환 회로 내부의 전기적 연결 구조에 대해 계속 상세하게 설명한다.
우선, 도 3을 참조하여 1차측 브리지 암의 구체적인 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 1차측 브리지 암은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함한다.
구체적으로, 1차측 제1 브리지 암(321)은 동일한 방향으로 직렬 연결된 반도체 스위칭 트랜지스터(S1)와 반도체 스위칭 트랜지스터(S2)를 포함하고;
1차측 제2 브리지 암(322)은 동일한 방향으로 직렬 연결된 반도체 스위칭 트랜지스터(S3)와 반도체 스위칭 트랜지스터(S4)를 포함하며;
1차측 제3 브리지 암(323)은 동일한 방향으로 직렬 연결된 반도체 스위칭 트랜지스터(S5)와 반도체 스위칭 트랜지스터(S6)를 포함한다.
더 구체적으로, 각각의 1차측 브리지 암 위에 포함된 반도체 스위칭 트랜지스터는 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(metal-oxide semiconductor field-effect transistor, MOSFET)이거나, 또는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT)일 수 있다.
도 3을 참조하면, 이하에서는 1차측 브리지 암이 3포트 공진 공동에 구체적으로 어떻게 연결되는지에 대해 계속 상세히 설명한다.
1차측 브리지 암 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터 사이의 노드가 제1 노드이다.
구체적으로, 1차측 제1 브리지 암(321) 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 반도체 스위칭 트랜지스터(S1)와 반도체 스위칭 트랜지스터(S2) 사이의 노드가 제1 노드이고;
1차측 제2 브리지 암(322) 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 반도체 스위칭 트랜지스터(S3)와 반도체 스위칭 트랜지스터(S4) 사이의 노드가 제1 노드이며;
1차측 제3 브리지 암(323) 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 반도체 스위칭 트랜지스터(S5)와 반도체 스위칭 트랜지스터(S6) 사이의 노드가 제1 노드이다.
각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트가 대응하는 1차측 브리지 암의 제1 노드 에 연결된다.
구체적으로, 제1 3포트 공진 공동(331)의 제1 포트가 1차측 제1 브리지 암(321)의 제1 노드에 연결되고;
제2 3포트 공진 공동(332)의 제1 포트가 1차측 제2 브리지 암(322)의 제1 노드에 연결되며;
제3 3포트 공진 공동(333)의 제1 포트가 1차측 제3 브리지 암(323)의 제1 노드에 연결된다.
이하, 도 3을 참조하여 변압기의 구체적인 구조에 대해 설명한다.
각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결되거나, 또는 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결되고; 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결되거나, 또는 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결된다.
이하, 3포트 공진 공동과 2차측 브리지 암으로의 연결을 변압기가 구체적으로 어떻게 구현하는지에 대해 설명한다.
구체적으로, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트가 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결된다.
더 구체적으로, 제1 3포트 공진 공동(331)의 제3 포트가 제1 변압기(341)의 1차측 권선에 연결되고;
제2 3포트 공진 공동(332)의 제3 포트가 제2 변압기(342)의 1차측 권선에 연결되며;
제3 3포트 공진 공동(333)의 제3 포트가 제3 변압기(343)의 1차측 권선에 연결된다.
변압기가 구체적으로 2차측 브리지 암으로의 전기적 연결을 수행하는 방법을 설명하기 위해, 2차측 브리지 암의 구조에 대해 먼저 설명한다.
각각의 2차측 브리지 암은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 2차측 브리지 암 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터 사이의 노드가 제2 노드이다.
구체적으로, 2차측 제1 브리지 암(351)은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터(Sr1, Sr2)를 포함하고, 반도체 스위칭 트랜지스터(Sr1, Sr2) 사이의 노드가 제2 노드이며;
2차측 제2 브리지 암(352)은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터(Sr3, Sr4)를 포함하고, 반도체 스위칭 트랜지스터(Sr3, Sr4) 사이의 노드가 제2 노드이며;
2차측 제3 브리지 암(353)은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터(Sr5, Sr6)를 포함하고, 반도체 스위칭 트랜지스터(Sr5, Sr6) 사이의 노드가 제2 노드이다.
각각의 2차측 브리지 암 위에 포함된 반도체 스위칭 트랜지스터는 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)이거나, 또는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)일 수 있다.
변압기와 2차측 브리지 암 사이의 전기적 연결 구조는,
각각의 변압기의 2차측 권선이 대응하는 2차측 브리지 암의 제2 노드에 연결된 구조이다.
구체적으로, 제1 변압기(341)의 2차측 권선은 2차측 제1 브리지 암(351)의 제2 노드에 연결되고;
제2 변압기(342)의 2차측 권선은 2차측 제2 브리지 암(352)의 제2 노드에 연결되며;
제3 변압기(343)의 2차측 권선은 2차측 제3 브리지 암(353)의 제2 노드에 연결된다.
이하, 도 4를 참조하여 3포트 공진 공동의 구체적인 구조에 대해 설명한다.
각각의 3포트 공진 공동은 제1 그룹의 인덕터와 커패시터, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터, 제3 그룹의 인덕터와 커패시터를 포함한다.
먼저, 제1 3포트 공진 공동(331)이 설명을 위한 예로서 사용된다.
제1 3포트 공진 공동(331)은 제1 그룹의 인덕터와 커패시터, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터, 및 제3 그룹의 인덕터와 커패시터를 포함한다.
구체적으로, 제1 그룹의 인덕터와 커패시터는 상호 직렬 연결된 제1 인덕터(L1a)와 제1 커패시터(C1a)를 포함하고, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터는 상호 직렬 연결된 제2 인덕터(L2a)와 제2 커패시터(C2a)를 포함하며, 제3 그룹의 인덕터와 커패시터는 상호 직렬 연결된 제3 인덕터(L3a)와 제3 커패시터(C3a)를 포함한다.
더 구체적으로, 제1 3포트 공진 공동(331)이 제1 포트를 이용하여 제1 노드에 연결될 수 있도록, 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 3포트 공진 공동의 제1 포트로서 사용된다.
본 실시예에서는, 도 4가 예로서 사용된다. 즉, 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제1 커패시터(C1a)의 제1 단부이다. 즉, 제1 커패시터(C1a)의 제1 단부가 제1 노드에 연결된다.
제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제1 커패시터(C1a)의 제1 단부인 경우, 제1 커패시터(C1a)의 제2 단부가 제1 인덕터의 제1 단부(L1a)에 연결된다.
제1 인덕터(L1a)의 제2 단부가 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부로서 사용된다.
본 실시예에서는, 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제1 커패시터(C1a)의 제1 단부인 예가 설명을 위한 예로서 사용되며 한정하고자 하는 것이 아님을 유의해야 한다. 다른 예를 들면, 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제1 인덕터의 제1 단부(L1a)이고, 이 경우에 제1 인덕터(L1a)의 제2 단부가 제1 커패시터(C1a)의 제1 단부에 연결되며, 제1 커패시터(C1a)의 제2 단부가 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부로서 사용된다.
제2 그룹의 인덕터와 커패시터는 직렬로 연결된 제2 인덕터(L2a)와 제2 커패시터(C2a)를 포함한다.
제1 3포트 공진 공동(331)이 제2 포트를 이용하여 1차측 제1 브리지 암(321)의 접지 단자에 연결될 수 있도록, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 3포트 공진 공동의 제2 포트로서 사용된다.
본 실시예에서는, 도 4가 예로서 사용되며, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제2 인덕터(L2a)의 제1 단부다. 즉, 제2 인덕터(L2a)의 제1 단부가 1차측 제1 브리지 암(321)의 접지 단자에 연결된다.
제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제2 인덕터(L2a)의 제1 단부인 경우, 제2 인덕터(L2a)의 제2 단부가 제2 커패시터(C2a)의 제1 단부에 연결된다.
제2 커패시터(C2a)의 제2 단부가 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부로서 사용된다.
본 실시예에서는, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제2 인덕터(L2a)의 제1 단부인 예가 설명을 위한 예로서 사용되며 한정하고자 하는 것이 아님을 유의해야 한다. 다른 예를 들면, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제2 커패시터(C2a)의 제1 단부이고, 이 경우에 제2 커패시터(C2a)의 제1 단부가 1차측 제1 브리지 암(321)의 접지 단자에 연결되며, 제2 커패시터(C2a)의 제2 단부가 제2 인덕터(L2a)의 제1 단부에 연결되고, 제2 인덕터(L2a)의 제2 단부가 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부로서 사용된다.
제3 그룹의 인덕터와 커패시터는 상호 직렬 연결된 제3 인덕터(L3a)와 제3 커패시터(C3a)를 포함한다.
제1 3포트 공진 공동(331)이 제3 포트를 이용하여 제1 변압기(341)에 연결될 수 있도록, 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 3포트 공진 공동의 제3 포트로서 사용된다.
본 실시예에서는, 도 4가 예로서 사용되며, 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제3 커패시터의 제1 단부(C3a)이다. 즉, 제3 커패시터의 제1 단부(C3a)가 제1 변압기(341)에 연결된다.
제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제3 커패시터의 제1 단부(C3a)인 경우, 제3 커패시터(C3a)의 제2 단부가 제3 인덕터의 제1 단부(L3a)에 연결된다.
제3 인덕터(L3a)의 제2 단부가 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부로서 사용된다.
본 실시예에서는, 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제3 커패시터의 제1 단부(C3a)인 예가 설명을 위한 예로서 사용되며 한정하고자 하는 것이 아님을 유의해야 한다. 다른 예를 들면, 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 제3 인덕터의 제1 단부이고, 이 경우에 제3 인덕터의 제2 단부가 제3 커패시터의 제1 단부(C3a)에 연결되며, 제3 커패시터(C3a)의 제2 단부가 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부로서 사용된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부, 및 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부가 서로 연결된다.
이 예에서, 제2 3포트 공진 공동(332)과 제3 3포트 공진 공동(333)의 구체적인 설명에 대해서는, 제1 3포트 공진 공동(331)의 구체적인 설명을 참조하고, 여기서는 이에 대해 자세히 설명하지 않는다.
도 4를 참조하여, 이하에서는 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로의 전류 방향에 대해 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 입력된 직류 전압이 1차측 브리지 암으로 입력된다.
입력된 직류 전압이 구형파로 변환되어 구형파가 3포트 공진 공동에 공급될 수 있도록, 1차측 브리지 암 위에 포함된 2개의 스위칭 트랜지스터가 교대로 연결되거나 또는 연결 해제된다.
다음, 3포트 공진 공동이 변압기를 이용하여 전압을 2차측 브리지 암에 전달한다.
주기적으로 출력되는 전압 파형이 정류되고, 사용자가 필요한 직류 전압이 출력될 수 있도록, 2차측 브리지 암 위에 포함된 2개의 스위칭 트랜지스터가 교대로 연결되거나 또는 연결 해제된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 도 4와 도 5에 도시된 양방향 공진형 변환 회로들 간의 차이는, 도 4에 도시된 양방향 공진형 변환 회로에서는 입력된 직류 전압이 1차측 브리지 암으로 입력되고; 도 5에 도시된 양방향 공진형 변환 회로에서는 입력된 직류 전압이 2차측 브리지 암으로 입력된다는 것에 있다.
도 5에 도시된 양방향 공진형 변환 회로의 구체적인 회로 구조에 대해서는, 도 4의 설명을 참조하고, 여기서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 입력된 직류 전압이 2차측 브리지 암으로 입력된다.
입력된 직류 전압이 구형파로 변환될 수 있도록, 1차측 브리지 암 위에 포함된 2개의 스위칭 트랜지스터가 교대로 연결되거나 또는 연결 해제된다.
2차측 브리지 암이 변압기를 이용하여 구형파를 3포트 공진 공동에 공급한다.
다음, 3포트 공진 공동이 전압을 1차측 브리지 암에 전달한다.
주기적으로 출력되는 전압 파형이 정류되고, 사용자가 필요한 직류 전압이 출력될 수 있도록, 1차측 브리지 암 위에 포함된 2개의 스위칭 트랜지스터가 교대로 연결되거나 또는 연결 해제된다.
본 발명의 본 실시예를 이용하는 장점은 다음과 같다.
먼저, 도 6을 참조하면, 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로가 사용되는 경우, 정류 이득 곡선(601)과 역이득 곡선(602)이 거의 일치하고, 양방향 변환이 용이하게 구현될 수 있으며; 양방향 공진형 변환 회로의 정류 이득 곡선(601)과 역이득 곡선(602)이 거의 일치하고, 따라서 제어가 용이하고 신뢰성도 높다는 것을 알 수 있을 것이다.
또한, 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로에 따라 자연스러운 전류 공유가 구현될 수 있도록, 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로의 변압기의 점선으로 표시된 단자들 또는 점선으로 표시되지 않은 단자들이 연결됨으로써, 여분의 전류 공유 회로를 추가하는 것을 피하고, 비용을 절감하며, 신뢰성을 높인다.
본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로에 의해 출력된 전류의 파형도에 대해서는, 도 7을 참조하라.
본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로에 따르면, 출력 리플 전류가 크게 감소될 수 있고, 출력 필터 커패시터의 수가 감소되며, 비용이 절감되고, 모듈 크기가 작아진다.
또한, 본 실시예에서 제공되는 양방향 공진형 변환 회로를 이용함으로써 양방향 컨버터의 변환 효율이 개선되며, 따라서 제품 경쟁력을 향상시킨다.
본 발명의 일 실시예는 컨버터를 추가로 제공한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 컨버터는 역률 보정(power factor correction, PFC) 회로와 양방향 공진형 변환 회로(801)를 포함한다.
역률 보정(PFC) 회로와 양방향 공진형 변환 회로(801)는 직렬로 연결된다.
이하, 도 8을 참조하여 역률 보정(PFC) 회로의 구체적인 구조에 대해 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 역률 보정(PFC) 회로는 전원 모듈(802)과 전력 모듈(803)을 포함한다.
구체적으로, 전원 모듈(802)은 전력 모듈(803)에 연결되고, 전원 모듈(802)은 전력 모듈(803)을 위한 전기적 에너지를 제공하도록 구성된다.
구체적으로, 전력 모듈(803)은 적어도 하나의 PFC 회로를 포함하고, 각각의 PFC 회로는 하나의 인덕터와 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하며, 인덕터의 제1 단부가 전원 모듈(802)에 연결되고, 인덕터의 제2 단부가 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 이용하여 1차 커패시터의 2개의 단부에 개별적으로 연결된다.
더 구체적으로, 도 8이 예로서 사용된다. 본 실시예에서는, 전력 모듈(803)이 2개의 PFC 회로를 포함하는 예가 예시적인 설명을 위한 예로서 사용된다. 즉, 본 실시예에서는, 전력 모듈(803)이 제1 PFC 회로와 제2 PFC 회로를 포함한다.
제1 PFC 회로는 인덕터(La) 및 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함한다. 여기서, 제1 반도체 스위칭 트랜지스터는 S7 및 S8이다.
인덕터(La)의 제1 단부가 전원 모듈(802)에 연결되고, 인덕터(La)의 제2 단부가 S7 및 S8을 이용하여 1차 커패시터(Cp)의 2개의 단부에 개별적으로 연결된다.
제2 PFC 회로는 인덕터(Lb) 및 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함한다. 여기서, 제1 반도체 스위칭 트랜지스터는 S9 및 S10이다.
인덕터(Lb)의 제1 단부가 전원 모듈(802)에 연결되고, 인덕터(Lb)의 제2 단부가 S9 및 S10을 이용하여 1차 커패시터(Cp)의 2개의 단부에 개별적으로 연결된다.
전원 모듈(802)은 교류 전원 및 2개의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함한다.
구체적으로, 각각의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터의 제1 단부가 교류 전원에 연결되고, 각각의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터의 제2 단부가 전력 모듈의 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터 중 하나에 연결된다.
더 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 설명된 2개의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터가 S11 및 S12이다. 여기서, S11의 제1 단부가 교류 전원(Vac)에 연결되고, S11의제2 단부가 제1 반도체 스위칭 트랜지스터(S7, S8) 중 하나에 연결되며;
S12의 제1 단부가 교류 전원(Vac)에 연결되고, S12의 제2 단부가 제1 반도체 스위칭 트랜지스터(S9, S10) 중 하나에 연결된다.
양방향 공진형 변환 회로(801)의 구체적인 회로 구조에 대해서는, 도 3 내지 도 5를 참조하고, 여기서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다.
본 실시예에 제공되는 컨버터를 이용함으로써 교류(ac)와 직류(dc) 간의 양방향 변환의 완전한 세트의 해결책이 구현될 수 있다.
교류(ac)와 직류(dc) 간의 양방향 변환의 완전한 세트가 컨버터를 이용하여 구현될 수 있는 한, 본 실시예에서는 컨버터가 구체적으로 적용되는 분야를 제한하지 않는다. 예를 들면, 본 실시예에서 제공되는 컨버터는 차량 탑재형 충전 시스템에 사용될 수 있으며, 통신 에너지(communications energy) 또는 광전지 인버터 등의 분야에서 사용될 수 있다.
편리하고 간략하게 설명하기 위해, 전술한 시스템, 장치, 및 유닛의 상세한 작동 과정에 대해서는 전술한 방법 실시예의 대응하는 과정을 참조할 수 있으며, 여기서는 세부사항에 대해 설명하지 않는다는 것을 당업자라면 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예는 본 발명을 한정하기보다는 본 발명의 기술적 해결책을 설명하기 위한 것일 뿐이다. 전술한 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 설명하였지만, 본 발명의 실시예의 기술적 해결책의 사상 및 보호 범위를 벗어나지 않고 이전 실시예에서 설명된 기술적 해결책에 대해 여전히 변경이 이루어질 수 있거나 또는 기술적 해결책의 일부 기술적 특징에 대해 등가의 대체가 이루어질 수 있다는 것을 당업자라면 이해해야 한다.

Claims (10)

  1. 양방향 공진형 변환 회로(bidirectional resonant conversion circuit)로서,
    1차 커패시터, 3개의 1차측 브리지 암(bridge arm), 3개의 3포트 공진 공동(resonant cavity), 3개의 변압기, 3개의 2차측 브리지 암, 및 2차 커패시터를 포함하고,
    각각의 1차측 브리지 암의 2개의 단부가 상기 1차 커패시터의 2개의 단부에 각각 연결되고, 상기 3개의 1차측 브리지 암은 상기 3개의 3포트 공진 공동과 일대일 대응관계에 있으며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선이 상기 3개의 3포트 공진 공동과 일대일 대응관계에 있고;
    각각의 3포트 공진 공동은 3개의 포트를 가지고 있고, 각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트가 대응하는 1차측 브리지 암에 연결되며, 각각의 3포트 공진 공동의 제2 포트가 대응하는 1차측 브리지 암의 접지 단자에 연결되고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트가 대응하는 변압기에 연결되며;
    각각의 2차측 브리지 암의 2개의 단부가 상기 2차 커패시터의 2개의 단부에 각각 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선이 상기 3개의 2차측 브리지 암과 일대일 대응관계에 있으며, 각각의 변압기는 대응하는 2차측 브리지 암에 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 3포트 공진 공동은 제1 그룹의 인덕터와 커패시터, 제2 그룹의 인덕터와 커패시터, 및 제3 그룹의 인덕터와 커패시터를 포함하고,
    상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터는 직렬 연결된 제1 인덕터와 제1 커패시터를 포함하고, 상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 상기 3포트 공진 공동의 제1 포트로서 사용되며, 상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부는 상기 제1 커패시터의 제1 단부이거나 또는 상기 제1 인덕터의 제1 단부이고;
    상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터는 직렬 연결된 제2 인덕터와 제2 커패시터를 포함하고, 상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 상기 3포트 공진 공동의 제2 포트로서 사용되며, 상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부는 상기 제2 커패시터의 제1 단부이거나 또는 상기 제2 인덕터의 제1 단부이고;
    상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터는 직렬 연결된 제3 인덕터와 제3 커패시터를 포함하고, 상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부가 상기 3포트 공진 공동의 제3 포트로서 사용되며, 상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제1 단부는 상기 제3 커패시터의 제1 단부이거나 또는 상기 제3 인덕터의 제1 단부이고;
    상기 제1 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부, 상기 제2 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부, 및 상기 제3 그룹의 인덕터와 커패시터의 제2 단부가 서로 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    각각의 1차측 브리지 암은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 상기 1차측 브리지 암 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 상기 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터 사이의 노드가 제1 노드이며, 각각의 3포트 공진 공동의 제1 포트는 대응하는 1차측 브리지 암의 제1 노드에 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 2차측 브리지 암은 동일한 방향으로 직렬 연결된 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 상기 2차측 브리지 암 위에 있으면서 또한 동일한 방향으로 직렬 연결된 상기 2개의 반도체 스위칭 트랜지스터 사이의 노드가 제2 노드이며, 각각의 변압기의 2차측 권선은 대응하는 2차측 브리지 암의 제2 노드에 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 반도체 스위칭 트랜지스터는 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(metal-oxide semiconductor field-effect transistor, MOSFET)이거나, 또는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(insulated gate bipolar transistor, IGBT)인, 양방향 공진형 변환 회로.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시되지 않은 단자들이 함께 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 변압기는 하나의 1차측 권선 및 하나의 2차측 권선을 포함하고, 각각의 3포트 공진 공동의 제3 포트는 대응하는 변압기의 1차측 권선에 연결되며, 상기 3개의 변압기의 1차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결되고, 상기 3개의 변압기의 2차측 권선의 점선으로 표시된 단자들이 함께 연결된, 양방향 공진형 변환 회로.
  10. 컨버터로서,
    역률 보정(power factor correction, PFC) 회로 및 양방향 공진형 변환 회로를 포함하고,
    상기 역률 보정(PFC) 회로와 상기 양방향 공진형 변환 회로는 직렬 연결되고;
    상기 양방향 공진형 변환 회로는 제1항 내지 제9항에 따른 양방향 공진형 변환 회로이며;
    상기 역률 보정(PFC) 회로는 전원 모듈과 전력 모듈을 포함하고,
    상기 전원 모듈은 상기 전력 모듈에 연결되고, 상기 전원 모듈은 상기 전력 모듈을 위한 전기 에너지를 제공하도록 구성되며; 상기 전력 모듈은 적어도 하나의 PFC 회로를 포함하고, 각각의 PFC 회로는 하나의 인덕터 및 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하며 - 여기서, 상기 인덕터의 제1 단부가 상기 전원 모듈에 연결되고, 상기 인덕터의 제2 단부가 상기 제1 반도체 스위칭 트랜지스터를 이용하여 상기 1차 커패시터의 2개의 단부에 개별적으로 연결되며, 상기 1차 커패시터의 2개의 단부는 상기 양방향 공진형 변환 회로의 각각의 1차측 브리지 암의 2개의 단부에 추가적으로 연결되어 있음 -;
    상기 전원 모듈은 교류 전원 및 2개의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터를 포함하고, 각각의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터의 제1 단부가 상기 교류 전원에 연결되며, 각각의 제2 반도체 스위칭 트랜지스터의 제2 단부가 상기 전력 모듈의 한 쌍의 제1 반도체 스위칭 트랜지스터 중 하나에 연결된, 컨버터.
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