KR20180062094A - 전력 변환 장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 전력 변환 장치에 관한 것으로, 외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부, 상기 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로를 포함하는 변환부, 상기 복수의 스위칭 회로와 연결된 단일의 공진 인덕터를 포함하는 공진부 및 상기 복수의 스위칭 회로에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부를 포함하는 다상 직류 승압용 전력 변환 장치에 관한 것이다.

Description

전력 변환 장치{APPARATUS FOR CONVERTING DC POWER}
본 명세서는 전력 변환 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공진 인덕터를 포함하는 다상 직류 승압용 전력 변환 장치에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은, 직류를 승압하는 전력 변환 장치에 관한 것이다.
직류 승압 장치는 저전압을 고전압으로 승압하는 장치로서, 인가받은 직류 전압을 교류 전압으로 변환한 후, 다시 직류 전압으로 승압한다. 전압의 승압은 승압용 변압기를 통해서 이루어지는 방식, 또는 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하고, 다상의 교류 전압을 정류 및 평활화하는 과정에서 단상의 직류 전압으로 합하여, 고전압의 직류 전압 출력이 이루어지는 방식이 있는데, 연료 전지와 같은 배터리의 승압을 위한 장치로는 후자와 같은 방식이 사용되어 왔다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 종래의 전력 변환 장치를 설명한다.
도 1은 종래의 전력 변환 장치의 인쇄 회로 기판상의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 변환 장치의 회로 구성을 나타낸 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전력 변환 장치에 포함되는 공진 인덕터의 형태를 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 공진 인덕터가 배치되는 인쇄 회로 기판의 패턴을 나타낸 예시도이다.
종래의 전력 변환 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 기판상에 구성되어 지는데, 구체적인 회로 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.
종래의 전력 변환 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부(10), 상기 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로(21)를 포함하는 변환부(20), 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결된 복수의 공진 인덕터(31)를 포함하는 공진부(30) 및 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부(40)를 포함한다. 여기서, 상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결된 상기 복수의 공진 인덕터(31) 및 복수의 커패시터(32)를 포함하여, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 주파수와 공진하는 공진 주파수를 형성하는 회로로서, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 손실을 저감시켜 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 영전압 스위칭(ZVS: Zero Voltage Switching) 동작이 이루어지게 한다. 상기 공진 인덕터(31)는, 도 3에 도시된 바와 같은 코어 형태로 이루어진 인덕터로, 도 1에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판상에서 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에 연결되도록 구성된다. 상기 공진 인덕터(31)는, 도 4에 도시된 바와 같은 인쇄 회로 기판상에 복수회의 턴 이상으로 감겨지도록 인쇄된 패턴(31p)에 배치되어, 연결된 각각의 스위칭 회로에 각각의 인덕턴스 성분을 제공(형성)하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 전력 변환 장치 회로 구성에는 다음과 같은 한계가 있었다.
첫째로, 각 상을 구성하는 스위칭 회로마다 공진 인덕터가 구비됨으로써, 각 상마다 서로 다른 값의 공진 인덕턴스 성분이 형성되었다. 즉, 각 상마다 서로 다른 값의 공진 인덕턴스 성분이 형성됨으로써, 일정한 공진이 형성될 수 없게 되었다. 이로 인해 각 상의 스위칭 성능에 차이가 있게 되고, 공진 형성을 통한 스위칭 손실의 저감이 안정적으로 이루어질 수 없는 한계가 있었다.
둘째로, 각 상 별 공진 성능의 차이로 인해, 직류 전압의 승압 및 출력 또한 안정적으로 이루어질 수 없었다. 각 상에서 스위칭 변환된 교류 전압이 차이가 있게 됨으로써, 출력단에서 합해서 출력되는 직류 전압이 안정적으로 출력될 수 없었으며, 출력의 리플 또한 크게 발생하게 되었다.
셋째로, 복수의 공진 인덕터를 구비함으로써 설계 및 제작에 어려움이 있었다. 인쇄 회로 기판의 구조적 제약상 전력 변환 장치를 구성하는 소자를 기판상에 배치 및 설계하는데에 제약이 따르는데, 도 3과 같이 전력 변환 장치의 회로 소자 중 비중이 가장 큰 공진 인덕터를 복수의 스위칭 회로 각각에 맞게 복수를 구비하는 경우, 기판의 크기가 커지거나 구성 부품이 늘어나게 되어, 소형화가 쉽게 이루어질 수 없고, 전력 변환 장치의 설계 및 제작이 용이하게 이루어지기 어려운 점이 있었다. 또한, 다상을 구성하여 회로 소자를 배치하여 회로 구성이 복잡해질 수 밖에 없었으며, 전력 변환 장치의 구성을 위한 인쇄 회로 기판의 제작(패턴 인쇄) 또한 용이하게 이루어지기 어려운 문제도 있었다. 아울러, 이와 같은 설계 및 제작의 어려움, 구성 부품의 증가로 인해 제작에 소모되는 비용이 증가되는 한계도 있었다.
즉, 종래의 전력 변환 장치는 기능적/구조적 제한으로 인해, 상술한 바와 같은 스위칭 성능, 설계 및 제작에 한계가 있었으며, 이로 인해 소형화 및 성능 개선에도 한계가 따르게 되었다. 결과적으로, 종래의 전력 변환 장치와 같은 회로 구성은, 안정성, 신뢰성, 활용성 및 효용성이 보장되지 않은 문제들이 있었다.
따라서, 본 명세서는 종래기술의 한계를 개선하는 것을 과제로 하여, 각 상의 공진 인덕턴스 값을 오차없이 설계할 수 있는 회로 구성의 전력 변환 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 명세서는 상술한 바와 같은 과제를 해결함과 동시에, 전력 변환 수단의 스위칭 손실 저감 성능을 개선할 수 있는 회로 구성의 전력 변환 장치를 제공하고자 한다.
아울러, 본 명세서는 인쇄 회로 기판상의 전력 변환 장치 구성을 간소화할 수 있는 회로 구성의 전력 변환 장치를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치는, 단일의 공진 인덕터를 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.
보다 구체적으로는, 각 상을 구성하는 복수의 스위칭 회로가 상기 단일의 공진 인덕터에 공통으로 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.
즉, 전력 변환 장치의 회로 구성에 단일의 공진 인덕터를 사용함으로써, 각 상에 동일한 공진 인덕턴스 값이 제공될 수 있게 된다.
상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치는, 외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부, 상기 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로를 포함하는 변환부, 상기 복수의 스위칭 회로와 연결된 단일의 공진 인덕터를 포함하는 공진부 및 상기 복수의 스위칭 회로에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 스위칭 회로는, 4개 이상으로 이루어져, 상기 입력된 직류 전압을 4상 이상의 교류 전압으로 각각 변환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변환부는, 상기 입력된 직류 전압을 저장하여 상기 복수의 스위칭 회로 각각에 전달하는 복수의 충전 인덕터를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 공진 인덕터는, 상기 복수의 스위칭 회로 각각과 연결된 권선이 공통으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 공진 인덕터는, 상기 복수의 스위칭 회로 각각의 출력단과 상기 출력부의 각 상의 입력단이 연결된 권선이 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 공진부는, 상기 복수의 스위칭 회로 각각과 연결된 복수의 공진 커패시터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 특징을 과제 해결 수단으로 하는 본 명세서에 개시된 다층 인쇄 회로 기판상에 구성된 전력 변환 장치는, 외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부, 상기 입력부의 타단과 연결되어, 상기 입력부에 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로, 상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 연결되어, 상기 복수의 스위칭 회로 각각에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부 및 상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 상기 출력부의 각 상의 일단이 연결되는 전로에 배치된 단일의 공진 인덕터를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 인쇄 회로 기판은, 전로를 형성하는 동박 패턴이 기인쇄되어, 상기 기인쇄된 동박 패턴에 따라 복수의 회로 소자가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 인쇄 회로 기판은, 4층 구조의 기판이고, 상기 복수의 스위칭 회로는, 상기 입력된 직류 전압을 4상의 교류 전압으로 변환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 스위칭 회로는, 상기 인쇄 회로 기판의 4개의 층 각각에 배치되어, 각 층에서 상기 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 상기 출력부의 각 상의 일단이 연결되는 전로는, 상기 공진 인덕터를 적어도 1회 이상 감는 패턴으로 인쇄될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 전로는, 상기 인쇄 회로 기판의 각 층별로 인쇄되되, 상기 공진 인덕터가 배치되는 위치에 중첩되도록 인쇄될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 공진 인덕터는, 상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 상기 출력부의 각 상의 일단이 연결되는 각각의 전로가 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치는, 각 상을 구성하는 복수의 스위칭 회로가 단일의 공진 인덕터에 공통으로 연결됨으로써, 각 상에 동일한 공진 인덕턴스 값이 형성될 수 있는 효과가 있다.
이로 인해, 각 상 별 스위칭 손실의 오차가 저감됨은 물론, 스위칭 손실이 저감될 수 있게 되어, 안정적인 전력 변환 스위칭이 이루어지게 될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치는, 각 상을 구성하는 복수의 스위칭 회로가 단일의 공진 인덕터에 공통으로 연결됨으로써, 각 상의 공진 인덕턴스 값을 오차없이 설계할 수 있는 효과가 있다.
즉, 공진 주파수 형성을 위한 회로 구성 및 설계가 간소화됨은 물론, 용이하게 이루어질 수 있으며, 동시에 스위칭 손실 저감 성능을 개선/향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이로 인해, 전력 변환 장치의 설계 및 제작이 용이해질 수 있음은 물론, 이에 소모되는 비용도 저감될 수 있는 효과도 있다.
아울러, 상술한 바와 같은 효과들을 통해, 전력 변환 장치의 신뢰성, 안정성, 활용성 및 효용성이 증대되는 효과도 기대할 수 있다.
도 1은 종래의 전력 변환 장치의 인쇄 회로 기판상의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 도 1에 도시된 전력 변환 장치의 회로 구성을 나타낸 회로도.
도 3은 도 1에 도시된 전력 변환 장치에 포함되는 공진 인덕터의 형태를 나타낸 예시도.
도 4는 도 3에 도시된 공진 인덕터가 배치되는 인쇄 회로 기판의 패턴을 나타낸 예시도.
도 5는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 6은 도 5에 도시된 전력 변환 장치의 실시 예에 따른 회로 구성을 나타낸 회로도.
도 7은 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 인쇄 회로 기판상의 구성을 나타낸 예시도.
도 8은 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예에 따른 전로 패턴의 예시를 나타낸 예시도.
도 9는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예에 따른 공진 인덕터의 연결 예시를 나타낸 예시도.
도 10a는 종래의 전력 변환 장치의 스위칭 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도.
도 10b는 종래의 전력 변환 장치의 출력 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도.
도 11a는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 스위칭 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도.
도 11b는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 출력 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도.
본 명세서에 개시된 기술은 직류를 승압하는 전력 변환 장치에 적용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 공진 인덕터를 포함하는 다상 직류 승압용 전력 변환 장치에 적용될 수 있다. 특히, 영전압 스위칭(ZVS) 방식을 사용하는 공진형 컨버터인 4 Phase Interleaved DC/DC Converter에 유용하게 적용될 수 있으며, 또한 이와 같은 전력 변환 장치가 구성되는 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판상에 구성된 전력 변환 장치에도 유용하게 적용될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 전력 변환 장치, 직류 승압기, 상기 직류 승압기를 포함하는 전력 변환 장치, 전력 제어 장치, 본 명세서에서 설명하는 실시 예와 다른 형태 및 구조로 이루어진 전력 변환 수단에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 5 내지 도 11을 참조하여 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치를 설명한다.
도 5는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 6은 도 5에 도시된 전력 변환 장치의 실시 예에 따른 회로 구성을 나타낸 회로도이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 인쇄 회로 기판상의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예에 따른 전로 패턴의 예시를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예에 따른 공진 인덕터의 연결 예시를 나타낸 예시도이다.
도 10a는 종래의 전력 변환 장치의 스위칭 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도이다.
도 10b는 종래의 전력 변환 장치의 출력 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도이다.
도 11a는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 스위칭 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도이다.
도 11b는 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 출력 파형의 시뮬레이션 결과를 나타낸 예시도이다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치는, 직류 전압을 승압하는 장치를 의미한다.
상기 전력 변환 장치는, 단상의 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하여 승압한 후, 다시 단상의 직류 전압으로 변환하는 직류 승압 컨버터일 수 있다.
상기 전력 변환 장치는, 연료 전지, 배터리 또는 이를 비롯한 저전압의 직류 전원을 인가받아 10배 이상 승압하는 장치일 수 있다.
상기 전력 변환 장치는, 인쇄 회로 기판(PCB: Printed Circuit Board)상에 구성되어 모듈 형태로 이루어질 수 있다.
상기 전력 변환 장치는, 인쇄 회로 기판상에 구성된 모듈 형태로 이루어져, 직류 전원을 소비하는 장치에 포함될 수 있다.
상기 전력 변환 장치는, 직류 전압을 승압하기 위한 복수의 회로 소자 또는 회로 모듈을 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치(100)의 실시 예는, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부(10), 상기 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로(21)를 포함하는 변환부(20), 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결된 단일의 공진 인덕터(31)를 포함하는 공진부(30) 및 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부(40)를 포함한다.
상기 전력 변환 장치(100)는 또한, 상기 전력 변환 장치(100)의 전력 변환을 제어하는 제어부(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(50)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어부(50)는, 상기 입력부(10) 또는 상기 출력부(40)의 전류 및 전압을 검출한 결과를 근거로 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 동작을 제어하여, 상기 전력 변환 장치(100)의 전력 변환을 제어할 수 있다.
상기 전력 변환 장치(100)의 구체적인 회로 구성은, 도 6에 도시된 바와 같다.
상기 입력부(10)는, 외부의 직류 전원으로부터 직류 전압을 입력받을 수 있다.
상기 입력부(10)는, 입력받은 직류 전압을 평활화하는 평활 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 변환부(20)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)를 포함하여, 상기 입력부(10)에 입력된 직류 전압을 상기 복수의 스위칭 회로(21)를 통해 다상의 교류 전압으로 변환할 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21)는, 스위칭 동작을 통해 상기 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환할 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각은, 상기 입력된 직류 전압을 각각 분기된 회로를 통해 입력받아, 각 상의 교류 전압으로 변환할 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21)는, 4개 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21)는, 4개 이상으로 이루어져, 상기 입력된 직류 전압을 4상 이상의 교류 전압으로 각각 변환할 수 있다.
즉, 상기 전력 변환 장치(100)는, 4개 이상으로 이루어진 상기 복수의 스위칭 회로(21)를 통해 상기 입력된 직류 전압을 4개 이상의 상의 교류 전압으로 변환하여 승압하는 DC/DC 컨버터일 수 있다.
상기 전력 변환 장치(100)는, 바람직하게는 4개의 스위칭 회로를 포함하여, 상기 입력된 직류 전압을 4상의 교류 전압으로 변환하는 4 Phase Interleaved DC/DC 컨버터일 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21)는, 상기 제어부(50) 또는 상기 전력 변환 장치(100)를 제어하는 제어수단으로부터 전달된 동작 신호에 따라 턴온/턴오프 스위칭 동작을 하여, 상기 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다.
여기서, 상기 동작 신호는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 주파수에 대한 제어 신호일 수 있다.
상기 변환부(20)는, 상기 입력된 직류 전압을 저장하여 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에 전달하는 복수의 충전 인덕터(22)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 충전 인덕터(22)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 동일한 개수로 구비될 수 있다.
상기 복수의 충전 인덕터(22) 각각은, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각과 연결되어, 상기 입력된 직류 전압을 상기 복수의 스위칭 회로(21)에 전달할 수 있다.
즉, 하나의 충전 인덕터(22)와 하나의 스위칭 회로(21)가 하나의 분기 회로를 구성하여 교류 전압의 한 상을 구성하게 될 수 있다.
상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 주파수와 공진하는 공진 주파수를 형성하는 회로일 수 있다.
즉, 상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 손실을 저감시키는 회로일 수 있다.
상기 공진부(30)의 공진 주파수 형성에 의해, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 영전압 스위칭(ZVS: Zero Voltage Switching) 동작이 이루어지게 될 수 있다.
상기 공진부(30)는, 상기 공진 주파수가 형성되기 위한 인덕턴스(L) 소자 또는 커패시턴스(C) 소자를 포함할 수 있다.
즉, 상기 공진부(30)는, 상기 인덕턴스 소자 또는 상기 커패시턴스 소자를 포함하여, 상기 공진 주파수를 형성하게 되는 상기 인덕턴스 소자에 의한 인덕턴스 값의 영향과 상기 커패시턴스 소자에 의한 커패시턴스 값의 영향이 상기 복수의 스위칭 회로(21)에 전달되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에 공진 영향이 전달될 수 있게 된다.
상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결된 단일의 공진 인덕터(31)를 포함할 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, 상기 공진 주파수가 형성되기 위한 인덕턴스 값을 갖는 인덕터일 수 있다.
즉, 상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결된 단일의 공진 인덕터(31)를 포함하여, 단일의 공진 인덕터(31)를 통해 공진 주파수를 형성하게 될 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 출력단과 연결된 권선이 연결됨으로써 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결될 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각과 연결된 권선이 공통으로 연결될 수 있다.
즉, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각은, 연결된 권선이 상기 공진 인덕터(31)에 공통으로 연결되어, 단일의 공진 인덕터(31)로부터 인덕턴스 영향을 공통으로 받게 되어, 동일한 인덕턴스 값의 영향을 받게 될 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 권선은, 서로 절연된 상태로 상기 공진 인덕터(31)에 연결될 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)에 공통으로 연결되는 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각과 연결된 권선은, 상기 출력부(40)의 입력단과 연결될 수 있다.
즉, 상기 공진 인덕터(31)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 상기 출력부(40) 사이에서, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 상기 출력부(40)가 연결되는 권선이 공통으로 연결될 수 있다.
상기 권선이 상기 공진 인덕터(31)에 연결되는 형태는, 상기 권선이 상기 공진 인덕터(31)를 감는 형태로 연결될 수 있다.
상기 권선이 상기 공진 인덕터(31)에 감겨진 형태로 연결됨으로써, 상기 공진 인덕터(31)의 인덕턴스가 상기 권선에 나타나게 되어, 상기 권선이 상기 공진 인덕터(31)를 감는 횟수에 비례하는 인덕턴스 값을 가지게 될 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, [uH] 단위의 인덕턴스 값을 갖는 인덕터일 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 출력단과 상기 출력부(40)의 각 상의 입력단이 연결된 권선이 2[uH] 내외의 인덕턴스 값을 갖게 되도록 상기 권선이 감겨질 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 출력단과 상기 출력부(40)의 각 상의 입력단이 연결된 권선이 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다.
상기 권선이 상기 공진 인덕터(31)에 감겨진 횟수는, 바람직하게는, 2[uH]의 인덕턴스 값을 갖도록 1회 감겨질 수 있다.
즉, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각과 연결된 권선이 단일의 상기 공진 인덕터(31)에 서로 절연된 상태로 1회 감기게 되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에 동일한 인덕턴스 값인 2[uH]가 형성될 수 있게 된다.
상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각과 연결된 복수의 공진 커패시터(32)를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 공진 커패시터(32)는, 상기 공진 인덕터(31)와 공진하는 커패시턴스 값을 갖는 커패시터일 수 있다.
상기 복수의 공진 커패시터(32)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 동일한 개수가 포함될 수 있다.
즉, 상기 공진부(30)는, 하나의 공진 인덕터(31) 및 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 동일한 개수의 공진 커패시터(32)를 포함하게 될 수 있다.
상기 복수의 공진 커패시터(32)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 상기 공진 인덕터(31) 사이에 포함될 수 있다.
상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결된 상기 공진 인덕터(31) 및 상기 복수의 커패시터(32)를 통해, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 주파수와 공진하는 상기 공진 주파수를 형성하게 될 수 있다.
상기 출력부(40)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 전달받을 수 있다.
상기 출력부(40)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력할 수 있다.
상기 출력부(40)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부(41) 및 상기 정류부(41)에서 정류된 전압을 평활화하는 평활부(42)를 포함할 수 있다.
상기 정류부(41)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 복수의 정류 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 평활부(42)는, 상기 정류부(41)에서 정류된 전압을 평활화하는 복수의 평활 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 출력부(40)에서 평활화된 직류 전압은, 상기 평활부(42)의 양단을 통해 단상의 직류 전압으로 출력될 수 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치는, 다층 인쇄 회로 기판상에 구성될 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판상에 구성된 상기 전력 변환 장치(100)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부(10), 상기 입력부(10)의 타단과 연결되어, 상기 입력부(10)에 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로(21), 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 타단과 연결되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부(40) 및 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 타단과 상기 출력부(40)의 각 상의 일단이 연결되는 전로에 배치된 단일의 공진 인덕터(31)를 포함한다.
상기 인쇄 회로 기판상에 구성되는 상기 전력 변환 장치(100)의 구체적인 회로 구성은, 앞서 설명한 전력 변환 장치(100)의 실시 예와 같을 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은, 전로를 형성하는 동박 패턴이 기인쇄되어, 상기 기인쇄된 동박 패턴에 따라 복수의 회로 소자가 배치될 수 있다.
즉, 상기 전력 변환 장치(100)는, 상기 인쇄 회로 기판상에 기인쇄된 동박 패턴 및 소자 배치 위치에 따라 상기 전력 변환 장치(100)를 구성하는 복수의 회로 소자가 배치될 수 있다.
즉, 상기 입력부(10), 상기 복수의 스위칭 회로(21), 상기 출력부(40) 및 상기 공진 인덕터(31)는, 상기 인쇄 회로 기판상에 기인쇄된 동박 패턴에 따라 상기 인쇄 회로 기판상에 배치될 수 있다.
상기 입력부(10)는, 입력받은 직류 전압을 평활화하는 평활 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 입력부(10)는, 일단이 외부의 직류 전원과 연결되고, 타단이 상기 복수의 스위칭 회로(21)를 포함하는 변환부(20)와 연결될 수 있다.
상기 변환부(20)는, 상기 입력된 직류 전압을 저장하여 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에 전달하는 복수의 충전 인덕터(22)를 더 포함할 수 있고, 상기 입력부(10)의 타단은, 상기 복수의 충전 인덕터(22) 각각에 연결될 수 있다.
상기 입력부(10)는, 입력받은 직류 전원을 상기 복수의 충전 인덕터(22) 각각에 전달할 수 있다.
상기 복수의 충전 인덕터(22) 각각은, 일단이 상기 입력부(10)의 타단과 연결되고, 타단이 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에 연결될 수 있다.
상기 복수의 충전 인덕터(22) 각각은, 상기 입력부(10)로부터 전달받은 직류 전원을 저장하여 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에 전달할 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각은, 일단이 상기 복수의 충전 인덕터(22)의 타단과 연결되고, 타단이 상기 공진 인덕터(31)를 포함하는 공진부(30)와 연결될 수 있다.
상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각과 연결된 복수의 공진 커패시터(32)를 더 포함할 수 있고, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 타단은, 상기 복수의 공진 커패시터(32) 각각에 연결될 수 있다.
상기 공진부(30)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)와 연결된 상기 공진 인덕터(31) 및 상기 복수의 커패시터(32)를 통해, 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 주파수와 공진하는 상기 공진 주파수를 형성하게 될 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각은, 상기 입력부(10)로부터 전달받은 직류 전압을 각 상의 교류 전압으로 변환하여 상기 출력부(40)로 전달할 수 있다.
상기 출력부(40)는, 일단이 상기 공진부(30)와 연결된 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 타단과 연결되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 전달받을 수 있다.
상기 출력부(40)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력할 수 있다.
상기 출력부(40)는, 일단이 상기 공진부(30)와 연결된 상기 복수의 스위칭 회로(21)의 타단과 연결되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부(41) 및 일단이 상기 정류부(41)의 타단과 연결되어, 상기 정류부(41)에서 정류된 전압을 평활화하는 평활부(42)를 포함할 수 있다.
상기 정류부(41)는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에서 변환된 각 상의 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 복수의 정류 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 평활부(42)는, 상기 정류부(41)에서 정류된 전압을 평활화하는 복수의 평활 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 출력부(40)에서 평활화된 직류 전압은, 상기 평활부(42)의 양단을 통해 단상의 직류 전압으로 출력될 수 있다.
상기 전력 변환 장치(100)가 상기 인쇄 회로 기판상에 구성된 예시는 도 7에 도시된 바와 같을 수 있다.
상술한 바와 같은 회로 구성으로 이루어진 상기 전력 변환 장치(100)가 구성된 상기 인쇄 회로 기판은, 서로 절연된 복수의 층이 적층된 다층 구조의 기판일 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판의 서로 절연된 복수의 층 각각에는, 상기 복수의 스위칭 회로(21)가 각각 배치될 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은, 4층 구조의 기판이고, 상기 복수의 스위칭 회로(21)는, 상기 입력된 직류 전압을 4상의 교류 전압으로 변환할 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21)는, 상기 인쇄 회로 기판의 4개의 층 각각에 배치되어, 각 층에서 상기 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환할 수 있다.
즉, 상기 인쇄 회로 기판은, 바람직하게는 4층 구조의 기판일 수 있고, 4층 각각에는 상기 복수의 스위칭 회로(21)가 배치되어 각각 교류 전압으로 변환하게 되어, 상기 전력 변환 장치(100)가 입력된 직류 전압을 4상의 교류 전압으로 변환하게 될 수 있다.
이를 테면, 상기 인쇄 회로 기판의 1층에는 상기 복수의 스위칭 회로(21) 중 제1 스위칭 회로가, 2층에는 제2 스위칭 회로가, 3층에는 제3 스위칭 회로가, 4층에는 제4 스위칭 회로가 배치되어, 각 스위칭 회로에서 한 상씩 총 4상의 교류 전압의 변환이 이루어지게 될 수 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 타단과 상기 출력부(40)의 각 상의 일단이 연결되는 전로는, 상기 공진 인덕터(31)를 적어도 1회 이상 감는 패턴으로 인쇄될 수 있다.
상기 전로가 상기 공진 인덕터(31)에 감겨진 형태로 인쇄됨으로써, 상기 공진 인덕터(31)의 인덕턴스가 상기 전로에 나타나게 되어, 상기 전로가 상기 공진 인덕터(31)를 감는 횟수에 비례하는 인덕턴스 값을 가지게 될 수 있다.
상기 전로는, 상기 인쇄 회로 기판의 각 층별로 인쇄되되, 상기 공진 인덕터(31)가 배치되는 위치에 중첩되도록 인쇄될 수 있다.
예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄 회로 기판의 각 층(L1 내지 L4)별로 상기 전로가 상기 공진 인덕터(31)를 1회 감는 패턴으로 인쇄되되, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 공진 인덕터(31)가 배치되는 위치에 중첩되도록 인쇄되어, 각 층별로 인쇄된 상기 전로 각각이 상기 공진 인덕터(31)를 동일하게 1회씩 감게 되는 형태가 될 수 있다.
이 경우, 상기 각 층별로 인쇄된 전로는, 서로 절연된 상태로 상기 공진 인덕터(31)를 감게 될 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, 상기 전로가 중첩되도록 인쇄된 위치에 배치될 수 있다.
상기 공진 인덕터(31)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 전로가 중첩되도록 인쇄된 위치에 배치되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 타단과 상기 출력부(40)의 각 상의 일단이 연결되는 각각의 전로가 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다.
상기 전로가 상기 공진 인덕터(31)에 감겨진 횟수는, 바람직하게는, 2[uH]의 인덕턴스 값을 갖도록 1회 감겨질 수 있다.
즉, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각의 타단과 상기 출력부(40)의 각 상의 일단이 연결된 전로가 단일의 상기 공진 인덕터(31)에 서로 절연된 상태로 1회 감기게 되어, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각에 동일한 인덕턴스 값인 2[uH]가 형성될 수 있게 된다.
이처럼, 상기 복수의 스위칭 회로(21)에 공진 영향을 주기 위한 공진 인덕터(31)가 단일로 이루어지고, 상기 복수의 스위칭 회로(21) 각각이 연결된 전로가 단일로 이루어진 공진 인덕터(31)와 연결됨으로써, 동일한 공진 인덕턴스가 상기 복수의 스위칭 회로(21)에 형성될 수 있게 된다.
즉, 교류 전압으로 변환하는 각 상에 동일한 공진 인덕턴스가 형성됨으로써, 각 상 별 스위칭 손실의 오차가 줄어들게 되어 안정적이고 효율적인 전력 변환이 이루어지게 될 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 파형은 상술한 바와 같은 실시 예의 효과가 도시되어 있는데, 도 10a 및 도 10b에는 각 상 별로 공진 인덕터를 구비하여 서로 다른 값의 공진 인덕턴스가 형성된 경우의 스위칭 파형 및 직류 출력 파형을, 도 11a 및 도 11b에는 단일 공진 인덕터를 통해 동일한 값의 공진 인덕턴스가 형성된 경우의 스위칭 파형 및 직류 출력 파형이 도시되어 있다.
상기 복수의 스위칭 회로(21)의 스위칭 파형이 도시된 도 10a와 도 11a를 비교해보면, 각 상 별로 서로 다른 값의 공진 인덕턴스가 형성된 경우(도 10a)에는 동일한 값의 공진 인덕턴스가 형성된 경우(도 11a)에 비해 각 상 별 스위칭 파형이 불안정하게 나타내어지며, 손실이 크게 발생하게 되는 것을 알 수 있다.
상기 출력부(40)의 직류 전압 출력 파형이 도시된 도 10b와 도 11b를 비교해보면, 각 상 별로 서로 다른 값의 공진 인덕턴스가 형성된 경우(도 10b)에는 동일한 값의 공진 인덕턴스가 형성된 경우(도 11b)에 비해 출력이 리플이 크게 발생하여, 출력이 불안정하게 이루어지게 되는 것을 알 수 있다.
결과적으로, 단일의 공진 인덕터(31)를 사용하게 됨으로써, 각 상을 구성하는 스위칭 회로에 동일한 공진 인덕턴스가 형성되어 전력 변환 스위칭이 안정적으로 이루어질 수 있고, 스위칭 손실이 줄어들 수 있으며, 직류 전압의 출력 또한 리플이 현저하게 저감되어, 안정적인 직류 전압의 승압 및 출력이 이루어지게 될 수 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예들은, 직류를 승압하는 전력 변환 장치에 적용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예들은, 공진 인덕터를 포함하는 다상 직류 승압용 전력 변환 장치에 적용될 수 있으며, 특히, 영전압 스위칭(ZVS) 방식을 사용하는 공진형 컨버터인 4 Phase Interleaved DC/DC Converter에 유용하게 적용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예들은, 이와 같은 전력 변환 장치가 구성되는 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 기판상에 구성된 전력 변환 장치에도 유용하게 적용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예들은, 각 상을 구성하는 복수의 스위칭 회로가 단일의 공진 인덕터에 공통으로 연결됨으로써, 각 상에 동일한 공진 인덕턴스 값이 형성될 수 있는 효과가 있다.
이로 인해, 각 상 별 스위칭 손실의 오차가 저감됨은 물론, 스위칭 손실이 저감될 수 있게 되어, 안정적인 전력 변환 스위칭이 이루어지게 될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예들은, 각 상을 구성하는 복수의 스위칭 회로가 단일의 공진 인덕터에 공통으로 연결됨으로써, 각 상의 공진 인덕턴스 값을 오차없이 설계할 수 있는 효과가 있다.
즉, 공진 주파수 형성을 위한 회로 구성 및 설계가 간소화됨은 물론, 용이하게 이루어질 수 있으며, 동시에 스위칭 손실 저감 성능을 개선/향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이로 인해, 전력 변환 장치의 설계 및 제작이 용이해질 수 있음은 물론, 이에 소모되는 비용도 저감될 수 있는 효과도 있다.
아울러, 본 명세서에 개시된 전력 변환 장치의 실시 예들은, 상술한 바와 같은 효과들을 통해, 전력 변환 장치의 신뢰성, 안정성, 활용성 및 효용성이 증대되는 효과도 기대할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상 및 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 입력부 20: 변환부
21: 스위칭 회로 22: 충전 인덕터
30: 공진부 31: 공진 인덕터
32: 공진 커패시터 40: 출력부
41: 정류부 42: 평활부
100: 전력 변환 장치

Claims (13)

  1. 외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부;
    상기 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로를 포함하는 변환부;
    상기 복수의 스위칭 회로와 연결된 단일의 공진 인덕터를 포함하는 공진부; 및
    상기 복수의 스위칭 회로에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 스위칭 회로는,
    4개 이상으로 이루어져, 상기 입력된 직류 전압을 4상 이상의 교류 전압으로 각각 변환하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변환부는,
    상기 입력된 직류 전압을 저장하여 상기 복수의 스위칭 회로 각각에 전달하는 복수의 충전 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공진 인덕터는,
    상기 복수의 스위칭 회로 각각과 연결된 권선이 공통으로 연결된 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 공진 인덕터는,
    상기 복수의 스위칭 회로 각각의 출력단과 상기 출력부의 각 상의 입력단이 연결된 권선이 적어도 1회 이상 감겨진 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공진부는,
    상기 복수의 스위칭 회로 각각과 연결된 복수의 공진 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  7. 다층 인쇄 회로 기판상에 구성된 전력 변환 장치에 있어서,
    외부로부터 직류 전압을 입력받는 입력부;
    상기 입력부의 타단과 연결되어, 상기 입력부에 입력된 직류 전압을 다상의 교류 전압으로 변환하는 복수의 스위칭 회로;
    상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 연결되어, 상기 복수의 스위칭 회로 각각에서 변환된 각 상의 교류 전압을 정류하여 단상의 직류 전압으로 출력하는 출력부; 및
    상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 상기 출력부의 각 상의 일단이 연결되는 전로에 배치된 단일의 공진 인덕터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    전로를 형성하는 동박 패턴이 기인쇄되어, 상기 기인쇄된 동박 패턴에 따라 복수의 회로 소자가 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    4층 구조의 기판이고,
    상기 복수의 스위칭 회로는,
    상기 입력된 직류 전압을 4상의 교류 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 스위칭 회로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 4개의 층 각각에 배치되어, 각 층에서 상기 입력된 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 상기 출력부의 각 상의 일단이 연결되는 전로는,
    상기 공진 인덕터를 적어도 1회 이상 감는 패턴으로 인쇄된 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 각 층별로 인쇄되되, 상기 공진 인덕터가 배치되는 위치에 중첩되도록 인쇄된 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 공진 인덕터는,
    상기 복수의 스위칭 회로 각각의 타단과 상기 출력부의 각 상의 일단이 연결되는 각각의 전로가 적어도 1회 이상 감겨진 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
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