KR20180050455A

KR20180050455A - 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기

Info

Publication number: KR20180050455A
Application number: KR1020160146611A
Authority: KR
Inventors: 전신혜; 우동균; 최규태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-05-15
Also published as: CN108023481B; US20180130398A1; KR101988089B1; CN108023481A; US10276084B2; DE102017211186A1

Abstract

고정 입력값이 일 입력단으로 입력되는 제1 연산 증폭기를 포함하는 고정 입력 반전증폭회로의 출력을 가변하는 출력 가변 회로로서, 상기 고정 입력 반전증폭회로에 포함된 연산 증폭기의 타 입력단에 출력단이 연결된 제2 연산 증폭기를 갖는 중간 반전증폭회로를 포함하며, 상기 제2 연산 증폭기의 일 입력단에는 상기 제1 연산 증폭기의 일 입력단으로 입력되는 상기 고정 입력값과 동일한 입력값이 입력되고, 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단에는 상기 제1 연산 증폭기의 출력에 대응되는 가변 입력이 입력되는 것을 특징으로 하는 출력 가변 회로가 개시된다.

Description

출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기{CIRCUIT HAVING VARIABLE OUTPUT AND CONTROLLER COMPRISING THE SAME}

본 발명은 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정 입력값이 일 입력단에 인가된 연산 증폭기를 갖는 반전증폭회로의 출력을 원하는 값으로 가변할 수 있는 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기에 관한 것이다.

전기 차량 또는 하이브리드 차량 등과 같이 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 차량을 구동하는 환경 차량에는 배터리에 저장된 전력을 원하는 레벨의 전압으로 변환하기 위한 직류 컨버터가 채용된다. 환경 차량이 점차 대중화 되고 그 기술 개발이 지속적으로 이루어지는 가운데, 직류 컨버터의 사이즈 축소 등에 대한 요구가 증가되고 있다.

직류 컨버터에 대한 토폴로지 및 신소재 전력부품에 대한 연구가 진행되면서, 직류 컨버터 구현에 사용되었던 토폴로지는 초기의 PSFB(Phase shifted full bridge) 토폴로지에서 점차 ACF(Active clamp forward) 토폴로지로 옮겨가고 있다. ACF 토폴로지는 PSFB에 비해 동일 파워에서 전력 반도체의 개수를 감소시킬 수 있어 사이즈나 원가절감에 유리하다. 또한, ACF 토폴로지는 전력 반도체에 SiC(Silicon Carbide) 기술을 적용함에 따른 대전류에 대한 스위치 손실 증대가 크지 않다는 점도 차량용 직류 컨버터와 같은 고파워에 더욱 적합한 장점이 있다.

이러한 다양한 토폴로지를 적용한 컨버터에서, 컨버터의 출력을 제어하는 데는 디지털 또는 아날로그 방식을 적용할 수 있으며, 주로 컨버터에 전력 반도체 소자로서 적용된 스위칭 소자의 온/오프 듀티를 제어하는 방식이 채용되고 있으며, 스위칭 소자의 온/오프 듀티를 제어하기 위한 제어신호를 생성하기 위해 설계한 컨버터 회로에 적합한 상용의 제어용 집적소자를 선택하여 제어회로를 제작하고 있다.

컨버터 회로에 적용되는 제어 방식으로는 주로 컨버터 회로의 출력을 피드백하여 외부의 상위 제어기 등에서 입력되는 전압지령과 비교함으로써 피드백된 전압이 전압지령을 추종할 수 있도록 하는 제어 기법이 적용된다. 즉, 환경 차량의 경우 배터리의 효율적인 충방전 제어나 차량의 연비 증대를 위해 전압 지령을 가변하여 적용하여야 하므로 컨버터의 출력되 전압 지령에 따라 가변 제어가 가능하여야 한다.

그런데, 컨버터 회로를 제어하기 위해 사용되는 상용의 제어용 집적소자는 피드백 전압과 비교되는 전압 지령을 가변할 수 있는 구조를 갖지 못한 경우가 있으며, 특히 피드백 전압과 비교를 위해 마련되는 집적 소자 내부의 연산 증폭기의 일 입력에 이미 고정된 값의 전압을 인가하고 있어, 가변되는 전압 지령에 따라 컨버터의 출력을 가변 제어하는 것이 매우 어려운 경우가 발생할 수 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2013-0083536 A KR 10-2010-0027931 A

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고정 입력값이 일 입력단에 인가된 연산 증폭기를 갖는 반전증폭회로의 출력을 원하는 값으로 가변할 수 있는 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,

고정 입력값이 일 입력단으로 입력되는 제1 연산 증폭기를 포함하는 고정 입력 반전증폭회로의 출력을 가변하는 출력 가변 회로에 있어서,

상기 고정 입력 반전증폭회로에 포함된 연산 증폭기의 타 입력단에 출력단이 연결된 제2 연산 증폭기를 갖는 중간 반전증폭회로를 포함하며,

상기 제2 연산 증폭기의 일 입력단에는 상기 제1 연산 증폭기의 일 입력단으로 입력되는 상기 고정 입력값과 동일한 입력값이 입력되고, 상기 제2 연산 증폭기의 일 입력단에는 상기 제1 연산 증폭기의 출력에 대응되는 가변 입력이 입력되는 것을 특징으로 하는 출력 가변 회로를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고정 입력 반전증폭회로는 상기 제1 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제2 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제1 저항과 상기 제1 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제1 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제2 저항을 포함하며, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항은 동일한 저항값을 가질 수 있다. 또한, 상기 중간 반전증폭회로는 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 가변입력이 입력되는 단자 사이에 제3 저항과 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제2 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제4 저항을 포함하며, 상기 제3 저항과 상기 제4 저항은 동일한 저항값을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 일 입력단으로 제어 지령값을 입력 받고 타 입력단으로 제어 피드백값을 입력 받아, 상기 제어 지령값과 상기 제어 피드백값 사이의 차에 해당하는 오차값을 출력하여 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단에 상기 가변 입력으로서 제공하는 제어값 생성 회로를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,

출력 전압의 크기를 전압 지령에 추종하도록 제어하기 위해 상기 출력 전압을 피드백 받아 입력 전류의 크기를 제어하는 컨버터 제어기에 있어서,

고정 입력값이 일 입력단으로 입력되고 출력이 상기 입력 전류의 크기를 제어하기 위한 전류 지령으로 제공되는 제1 연산 증폭기를 포함하는 고정 입력 반전증폭회로;

상기 고정 입력 반전증폭회로에 포함된 연산 증폭기의 타 입력단에 출력단이 연결되며, 상기 고정 입력값과 동일한 값이 입력되는 일 입력단을 갖는 제2 연산 증폭기를 갖는 중간 반전증폭회로; 및

상기 전압 지령이 입력되는 일 입력단과, 상기 출력 전압을 피드백 받는 타 입력단과 상기 중간 반전증폭회로의 타 입력단에 출력단이 연결되는 제3 연산 증폭기를 포함하여, 상기 전압 지령과 상기 출력 전압을 피드백 받은 값 사이의 차에 해당하는 오차값을 출력하는 전압비교회로;

를 포함하는 출력 가변 회로를 이용한 컨버터 제어기를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고정 입력 반전증폭회로는, 상기 입력 전류의 크기를 입력 받고 상기 입력 전류와 상기 전류 지령을 비교하여 상기 컨버터의 스위칭 소자를 제어하기 위한 PWM 신호를 생성하도록 사전 제작된 스위치 구동용 집적회로에 포함될 수 있다.

상기 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기에 따르면, 고정 입력을 갖는 반전증폭회로가 PWM 집적회로와 같이 회로 자체를 수정할 수 없는 상태로 구현되더라도 고정 입력을 갖는 반전증폭회로의 출력을 원하는 값으로 가변할 수 있다.

이에 따라, 상기 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기가 차량에 적용되는 경우, 주행상태나 전장부하 또는 배터리의 충전상태, 주위 온도 등에 따라 배터리 충전 전압을 가변할 수 있게 됨으로써, 차량의 배터리의 효율적인 충방전 제어(배터리 과방전 / 과충전 방지 등)와 차량의 연비 증대 등을 도모할 수 있다.

더하여, PWM 집적회로의 최대전압 요구사양에 맞게 이득을 선정하는 경우, 상기 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기는 리미터로서도 활용될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로가 적용되는 컨버터 시스템을 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로의 각 요소의 출력 신호의 레벨을 도시한 도면이다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로가 적용되는 컨버터 시스템을 도시한 회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로가 적용되는 컨버터 시스템은, 전원(100)에서 제공되는 직류 전력의 레벨을 변환하여 부하(300)로 제공하는 컨버터 회로(200)와, 컨버터 회로(200)에 포함된 스위칭 소자들의 게이트로 입력되어 스위칭 소자들의 온/오프 상태를 제어하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 출력하는 PWM 집적회로(칩)(400)를 포함할 수 있다.

여기서, 컨버터 회로(200)는 PSFB (Phase shifted full bridge) 토폴로지를 적용하거나 ACF (Active clamp forward) 토폴로지를 적용하나 또 다른 토폴로지를 적용하여 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 컨버터 회로(200)는 PSFB 토폴로지를 적용한 예이다. 어떠한 토폴로지를 적용한 컨버터 회로이든, 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 제어 회로가 적용되는 컨버터 시스템의 컨버터 회로(200)는 스위칭 소자를 구비하여 스위칭 소자의 온/오프를 통해 출력 전압의 레벨을 제어하는 컨버터 회로일 수 있다.

컨버터 회로(200)의 제어를 위해서 컨버터 시스템은 컨버터 회로(200)로 제공되는 전류와 컨버터 회로(200)에서 부하(300)로 인가되는 전압을 피드백 받게 된다.

컨버터 회로(200)의 제어를 위해, 컨버터 시스템은 컨버터 회로(200)에서 부하(300)로 제공되는 전압을 검출한 피드백 전압과 상위 제어기 등으로부터 입력되는 전압지령(Vref)를 비교하여 그 차이에 해당하는 값을 갖는 신호를 출력하는 전압비교회로(30)를 포함한다. 전압비교회로(30)는 피드백 전압과 전압지령(Vref)가 각각 입력되는 두 입력단과 피드백 전압과 전압지령(Vref)의 차이에 대응되는 신호를 출력하는 출력단을 갖는 연산증폭기로 구현된 오차 증폭 회로가 될 수 있다. 전압비교회로(30)의 출력은 PWM 집적회로(400)의 제1 입력핀(P1)으로 제공될 수 있다.

PWM 집적회로(400)은 전원(예를 들어, 차량의 고전압 배터리)(100)에서 컨버터 회로(200)로 제공되는 전류를 검출한 피드백 전류에 대응되는 값을 제2 입력핀(P2)으로 제공받을 수 있다. PWM 집적회로(400)는 제1 입력핀(P1)으로 제공된 전압비교 결과와 제2 입력핀(P2)으로 제공된 피드백 전류에 대응되는 값을 비교기(410)을 통해 상호 비교하여 이 두 값의 차에 기반하여 컨버터 회로(200)의 스위칭 소자를 제어하기 위한 PWM 신호의 듀티 등을 결정할 수 있다. 도 1에서 PWM 집적회로(400)가 직접 PWM 신호를 스위칭 소자의 게이트로 제공하는 것으로 도시되고 있지만, PWM 집적회로(400)로부터 제공되는 PWM 신호에 기반하여 스위칭 소자의 게이트를 제어하기 위한 게이트 구동 신호를 생성하는 추가의 구동회로가 더 구비될 수 있다. 도 1에서는 PWM 집적회로(400)가 게이트 구동 신호를 생성하는 구동회로를 포함하는 개념으로 이해되어야 할 것이다.

도 1에 도시되지는 않았지만, PWM 집적회로(400)는 그 내부에 고정 입력값이 일 입력단으로 입력되는 제1 연산 증폭기를 포함하는 고정 입력 반전증폭회로가 포함될 수 있다. 고정 입력 반전증폭회로의 타 입력단은 제1 입력핀(P1)에 연결될 수 있다. 이러한 특정 PWM 집적회로(400)의 경우 제1 입력핀(P1)으로 제어를 위한 신호가 입력되더라도 일 입력단에 고정 전압이 인가되고 있으므로, 원하는 비교 결과를 얻을 수 없다. 즉, PWM 집적회로(400)에 내장된 고정 입력 반전증폭회로는 피드백 전압 또는 피드백 전압과 전압지령을 비교한 결과가 제1 입력핀(P1)으로 입력되더라도 항상 고정된 입력값과 비교된 결과를 출력하여 비교기(410)에 제공하므로 원하는 전압값을 가변하여 그에 대응되는 값을 출력할 수 있도록 제어하는 것이 매우 어렵다.

이러한, 고정 입력 반전증폭회로를 포함하는 PWM 집적회로에서 원하는 가변 입력값을 제1 입력핀(P1)으로 제공할 수 있도록 본 발명의 일 실시형태는 중간 반전증폭회로(20)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로의 회로도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로는 고정 입력값이 일 입력단으로 입력되는 제1 연산 증폭기(OP1)를 포함하는 고정 입력 반전증폭회로(10)의 출력을 가변하기 위해 마련된 것으로, 고정 입력 반전증폭회로(10)에 포함된 연산 증폭기(OP1)의 타 입력단에 출력단이 연결된 제2 연산 증폭기(OP2)를 갖는 중간 반전증폭회로(20)를 포함한다.

중간 반전증폭회로(20)의 제2 연산 증폭기(OP2)의 일 입력단에는 제1 연산 증폭기(OP1)의 일 입력단으로 입력되는 고정 입력값과 동일한 입력값이 입력되고, 제2 연산 증폭기(OP2)의 타 입력단에는 제1 연산 증폭기(OP1)의 출력에 대응되는 가변 입력이 입력될 수 있다. 즉, 전술한 컨버터 시스템에서 전압지령(Vref)과 전압 피드백(Vfb)를 상호 비교하여 출력하는 전압비교회로(30)의 출력이 제2 연산 증폭기(OP2)의 타 입력단에 인가될 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같은 회로 구조에 의하면, PWM 집적회로(400)에 내장된 고정 입력 반전증폭회로(10)의 출력은 전압비교회로(30)의 출력과 동일한 값으로 결정된다. 즉, 전압비교회로(30)에서 전압지령(Vref)과 전압 피드백(Vfb)를 상호 비교한 결과가 PWM 집적회로(400)에 내장된 고정 입력 반전증폭회로(10) 내의 연산 증폭기(OP1)의 고정 입력과는 상관없이 고정 입력 반전증폭회로(10)의 출력단에서 출력될 수 있게 된다.

이러한 결과는 다음과 같은 반전증폭회로의 특징에 의해 도출된다.

도 2의 고정 입력 반전증폭회로(10)의 입력 전압을 'Vi1'이라고 하고 출력 전압을 'Vo1'이라고 하며, 제1 연산 증폭기(OP1)의 타 입력단과 제2 연산 증폭기(OP2)의 출력단(즉, 고정 입력 반전증폭회로(10)의 입력단) 사이에 연결된 제1 저항(R1)과 제1 연산 증폭기(OP1)의 타 입력단과 제1 연산 증폭기(OP1)의 출력단 사이에 연결된 제2 저항(R2)이 동일한 값을 갖는 경우, 고정 입력 반전증폭회로(10)의 출력 전압은 다음 식 1과 같이 결정될 수 있다.

[식 1]

Vo1 = 2A - Vi1

여기서, A는 제1 연산 증폭기(OP1)의 일 입력단에 인가되는 고정전압값이다.

또한, 중간 반전증폭회로(20)의 입력 전압을 'Vi2'라고 하고 출력 전압을 'V02'라고 하며, 제2 연산 증폭기(OP2)의 타 입력단과 제3 연산 증폭기(OP3)의 출력단(즉, 중간 반전증폭회로(20)의 입력단) 사이에 연결된 제3 저항(R3)과 제2 연산 증폭기(OP2)의 타 입력단과 제2 연산 증폭기(OP2)의 출력단 사이에 연결된 제4 저항(R4)이 동일한 값을 갖는 경우, 중간 반전증폭회로(10)의 출력 전압은 다음 식 2와 같이 결정될 수 있다.

[식 2]

Vo2 = 2A - Vi2

식 1과 식 2에서 고정 입력 반전증폭회로(10)의 입력 전압 'Vi1'과 중간 반전증폭회로(20)의 출력 전압 'V02'은 공통 노드의 전압이므로 서로 동일하다고 하면, 고정 입력 반전증폭회로(10)의 출력 전압 'Vo1'은 중간 반전증폭회로(20)의 입력 전압 'Vi2'와 동일하다. 중간 반전증폭회로(20)의 입력 전압 'Vi2'는 전압비교회로(30)의 출력전압과 같은 값이므로, 결국 고정 입력 반전증폭회로(10)의 출력 전압 'Vo1'은 전압비교회로(30)의 출력전압과 동일한 값으로 결정된다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 출력 가변 회로의 각 요소의 출력 신호의 레벨을 도시한 도면으로서, 전압비교회로(30)의 출력전압(S1)은 중간 반전증폭회로(20)에 의해 고정값을 기준으로 대칭인 관계의 반전 신호(S2)로 반전되고, 다시 고정 입력 반전증폭회로(10)에 의해 다시 고정값을 기준으로 대칭인 관계로 반전되는 것을 도 3에서 확인할 수 있다.

이와 같이, 고정 입력 반전증폭회로(10)의 일 입력단에 인가된 고정값과는 상관 없이 전압 지령(Vref)과 전압 피드백(Vfb)를 상호 비교한 결과를 고정 입력 반전증폭회로(10)에서 출력되도록 함으로써, 전압 지령(Vref)를 변경함에 따라 달라지는 전압비교회로(30)의 비교 결과를 PWM 집적회로(400) 내의 비교기(410)에 입력되게 하여 컨버터 회로(도 1의 200)의 출력을 가변제어 할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 출력 가변 회로 및 이를 이용한 컨버터 제어기에 의하면, 고정 입력을 갖는 반전증폭회로가 PWM 집적회로와 같이 회로 자체를 수정할 수 없는 상태로 구현되더라도 고정 입력을 갖는 반전증폭회로의 출력을 원하는 값으로 가변할 수 있다.

이러한 특징은 친환경 차량 등에 적용되는 직류-직류 컨버터에 활용될 수 있다. 차량용 컨버터의 경우, 보조배터리의 효율적인 충방전 제어(배터리 과방전 / 과충전 방지 등)와 차량의 연비 증대 등을 도모하기 위해 주행상태나 전장부하 또는 배터리의 충전상태, 주위 온도 등에 따라 배터리 충전 전압을 가변하여 사용하고 있다. 따라서, 친환경 차량의 컨버터는 다양한 레벨로 출력 전압을 가변할 수 있어야 한다.

따라서, 본 발명의 여러 실시형태는, PWM 집적회로와 같이 회로 자체를 수정할 수 없는 상태로 입력이 결정된 회로 구조에서 원하는 전압지령에 따라 컨버터의 출력을 용이하게 가변할 수 있으며, PWM 집적회로의 최대전압 요구사양에 맞게 이득을 선정하여 리미터로서도 활용될 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100: 전원 200: 컨버터 회로
300: 부하 400: PWM 집적회로
10: 전압비교회로 20: 중간 반전증폭회로
30: 고정 입력 반전증폭회로

Claims

고정 입력값이 일 입력단으로 입력되는 제1 연산 증폭기를 포함하는 고정 입력 반전증폭회로의 출력을 가변하는 출력 가변 회로에 있어서,
상기 고정 입력 반전증폭회로에 포함된 연산 증폭기의 타 입력단에 출력단이 연결된 제2 연산 증폭기를 갖는 중간 반전증폭회로를 포함하며,
상기 제2 연산 증폭기의 일 입력단에는 상기 제1 연산 증폭기의 일 입력단으로 입력되는 상기 고정 입력값과 동일한 입력값이 입력되고, 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단에는 상기 제1 연산 증폭기의 출력에 대응되는 가변 입력이 입력되는 것을 특징으로 하는 출력 가변 회로.
청구항 1에 있어서,
상기 고정 입력 반전증폭회로는 상기 제1 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제2 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제1 저항과 상기 제1 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제1 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제2 저항을 포함하며, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항은 동일한 저항값을 가지며,
상기 중간 반전증폭회로는 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 가변입력이 입력되는 단자 사이에 제3 저항과 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제2 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제4 저항을 포함하며, 상기 제3 저항과 상기 제4 저항은 동일한 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 출력 가변 회로.
청구항 1에 있어서,
일 입력단으로 제어 지령값을 입력 받고 타 입력단으로 제어 피드백값을 입력 받아, 상기 제어 지령값과 상기 제어 피드백값 사이의 차에 해당하는 오차값을 출력하여 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단에 상기 가변 입력으로서 제공하는 제어값 생성 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 출력 가변 회로.
출력 전압의 크기를 전압 지령에 추종하도록 제어하기 위해 상기 출력 전압을 피드백 받아 입력 전류의 크기를 제어하는 컨버터 제어기에 있어서,
고정 입력값이 일 입력단으로 입력되고 출력이 상기 입력 전류의 크기를 제어하기 위한 전류 지령으로 제공되는 제1 연산 증폭기를 포함하는 고정 입력 반전증폭회로;
상기 고정 입력 반전증폭회로에 포함된 연산 증폭기의 타 입력단에 출력단이 연결되며, 상기 고정 입력값과 동일한 값이 입력되는 일 입력단을 갖는 제2 연산 증폭기를 갖는 중간 반전증폭회로; 및
상기 전압 지령이 입력되는 일 입력단과, 상기 출력 전압을 피드백 받는 타 입력단과 상기 중간 반전증폭회로의 타 입력단에 출력단이 연결되는 제3 연산 증폭기를 포함하여, 상기 전압 지령과 상기 출력 전압을 피드백 받은 값 사이의 차에 해당하는 오차값을 출력하는 전압비교회로;
를 포함하는 출력 가변 회로를 이용한 컨버터 제어기.
청구항 4에 있어서,
상기 고정 입력 반전증폭회로는, 상기 입력 전류의 크기를 입력 받고 상기 입력 전류와 상기 전류 지령을 비교하여 상기 컨버터의 스위칭 소자를 제어하기 위한 PWM 신호를 생성하도록 사전 제작된 스위치 구동용 집적회로에 포함된 것을 특징으로 하는 출력 가변 회로를 이용한 컨버터 제어기.
청구항 4에 있어서,
상기 고정 입력 반전증폭회로는 상기 제1 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제2 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제1 저항과 상기 제1 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제1 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제2 저항을 포함하며, 상기 제1 저항과 상기 제2 저항은 동일한 저항값을 가지며,
상기 중간 반전증폭회로는 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 가변입력이 입력되는 단자 사이에 제3 저항과 상기 제2 연산 증폭기의 타 입력단과 상기 제2 연산 증폭기의 출력단 사이에 연결된 제4 저항을 포함하며, 상기 제3 저항과 상기 제4 저항은 동일한 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 출력 가변 회로.