KR20190129310A

KR20190129310A - 전력 스위치를 이용한 고전압 펄스 발생 회로 및 이를 포함하는 전기 집진기

Info

Publication number: KR20190129310A
Application number: KR1020180053769A
Authority: KR
Inventors: 이성희
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2019-11-20
Also published as: KR102515338B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 생성 회로는 제1 직류 전압을 공급하는 제1 직류 전원; 상기 제1 직류 전원에 병렬 연결되고 충전 전압을 제공하는 입력 커패시터; 일단이 상기 제1 직류 전원 및 입력 커페시터에 연결된 제1 전력 스위치; 상기 제1 전력 스위치의 다른 일단에 연결된 인덕터; 상기 인덕터를 통과하는 인덕터 전류의 흐름을 제어하여 펄스 전류를 생성하는 제2 전력 스위치; 및 상기 펄스 전류를 펄스 전압으로 변환하는 펄스 변압기를 포함한다.

Description

전력 스위치를 이용한 고전압 펄스 발생 회로 및 이를 포함하는 전기 집진기{A HIGH VOLTAGE PULSE GENERATION CIRCUIT USING POWER SWITCH AND ELECTROSTATIC PRECIPITATOR INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전력 스위치를 이용한 고전압 펄스 발생 회로 및 이를 포함하는 전기 집진기에 관한 것이다.

전기 집진기(electrostatic precipitator)는 음의 고전압이 인가된 방전극에 코로나 방전을 발생시켜 분진을 대전시킨 후 전계를 형성하면, 양의 고전압이 인가된 원통 또는 판의 형태인 집진판에 충전된 분진이 집진되어 분진 입자를 제거하는 설비로, 배기 가스내에 포함된 먼지를 포집하기 위해 산업 공장에서 많이 사용되고 있다.

상술한 전기 집진기로는, 직류(DC)형 전기 집진기와 펄스형 전기 집진기가 있으며, 직류(DC)형의 경우 집진 효율이 낮음에도 불구하고 높은 에너지 비용이 소모되며, 높은 비저항도를 가진 먼지의 처리시에는 역전리 현상 등에 의해 원활한 먼지 제거가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

반면, 펄스형 전기 집진기는 집진을 위한 낮은 직류 전압과 대전을 위한 짧은 주기의 고전압 펄스를 사용하기 때문에 에너지 비용이 낮으며, 높은 집진 효율을 기대할 수 있다. 또한 높은 비저항도를 가진 먼지에 대한 역전리 현상 없이 우수한 먼지 제거 성능을 가질 수 있다.

따라서, 현재 국내외 집진기 관련 기업에서 다양한 펄스 발생 장치 및 이를 이용한 펄스형 전기 집진기에 관련된 연구가 지속되고 있으며, 일 예로 미국등록특허 US6362604에는 하나의 DC 전원으로 DC 공급 및 펄스 공급이 가능한 전기 집진기가 개시되어 있다.

하지만, 상술한 문헌의 경우 펄스 변압기 전단의 LC 공진 조건이 복잡하며, 집진장치에 공급되는 고전압 DC와 공통으로 공진 탱크 공급 전압이 사용되므로 고전압 스위치가 요구되고, DC와 펄스 각각의 전압제어가 불가능하다는 문제점이 있다.

미국등록특허 US6362604('ELECTROSTATAIC PRECIPITATOR SLOW PULSE GENERATIING UNIT')

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 비교적 낮은 크기를 가진 직류 전압 소스를 사용하는 경우에도 펄스 전압의 생성이 가능한 펄스 생성 회로 및 이를 포함하는 전기 집진기를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 발생 회로는 제1 직류 전압을 공급하는 제1 직류 전원; 상기 제1 직류 전원에 병렬 연결되고 충전 전압을 제공하는 입력 커패시터; 일단이 상기 제1 직류 전원 및 입력 커페시터에 연결된 제1 전력 스위치; 상기 제1 전력 스위치의 다른 일단에 연결된 인덕터; 상기 인덕터를 통과하는 인덕터 전류의 흐름을 제어하여 펄스 전류를 생성하는 제2 전력 스위치; 및 상기 펄스 전류를 펄스 전압으로 변환하는 펄스 변압기를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진기는 제1 직류 전압을 공급하는 제1 직류 전원; 상기 제1 직류 전원에 병렬 연결되고 충전 전압을 제공하는 입력 커패시터; 일단이 상기 제1 직류 전원 및 입력 커페시터에 연결된 제1 전력 스위치; 상기 제1 전력 스위치의 다른 일단에 연결된 인덕터; 상기 인덕터를 통과하는 인덕터 전류의 흐름을 제어하여 펄스 전류를 생성하는 제2 전력 스위치; 및 상기 펄스 전류를 펄스 전압으로 변환하는 펄스 변압기; 상기 펄스 전압에 제2 직류 전압을 가산하는 제2 직류 전원; 및 상기 펄스 전압과 상기 제2 직류 전압을 인가받아 분진을 집진하는 집진부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 펄스 생성회로는 비교적 낮은 크기를 가진 직류 전압 소스를 사용하는 경우에도 펄스 전압의 생성이 가능하다.

또한, 상기 펄스 생성 회로는 기존의 직류 전기 집진기에 채용될 수 있으므로 단순한 구조로 펄스 하전형 전기 집진기기 구현될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스 생성 회로의 구성도이다.
도 2a 내지 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 펄스 생성 회로의 동작 원리를 설명하는 도면이다.
도 3a는 펄스 발생 회로와 제2 직류 전압 제공부가 직렬로 연결된 전기 집진기의 일 예이다.
도 3b는 펄스 발생 회로와 제2 직류 전압 제공부가 병렬로 연결된 전기 집진기의 일 예이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호가 사용될 것이며, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 펄스 생성 회로의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 펄스 생성 회로는 제1 직류 전원(S1), 입력 커패시터(C1), 인덕터(L1), 전력 스위치(SW), 펄스 변압기(Tr)를 포함한다. 또한, 상기 전력 스위치(SW)에 병렬 연결된 보호회로(SN, SG)를 더 포함할 수 있다. 또한, 입력 다이오드(D1) 및 충전 경로 다이오드(D2)를 더 포함할 수 있다.

제1 직류 전원(S1)은 DC 전압을 제공하는 전원이며, 그 크기는 4kV 이하의 낮은 전압일 수 있다.

입력 커패시터(C)는 제1 직류 전원(S1)에 병렬 연결된다. 상기 입력 커패시터(C)는 상기 펄스 변압기(Tr)로부터의 역전류에 의해 충전될 수 있고, 충전 전압을 제1 전력 스위치(SW1)를 거쳐 상기 인덕터(L1)에 인가할 수 있다.

제1 전력 스위치(SW1)의 일단은 병렬 연결된 제1 직류 전원(S1) 및 입력 커페시터(C)의 일단에 연결되고, 제1 전력 스위치(SW1)의 다른 일단은 인턱터(L1)에 연결된다. 제1 전력 스위치(SW1)의 게이트단에 온(ON) 신호를 가하여 제1 직류 전원(S1) 및 입력 커페시터(C)의 충전 전력이 인덕터 방향으로 흐르게 하거나, 게이트단에 오프(OFF) 신호를 가하여 전력의 흐름을 차단할 수 있다.

인덕터(L1)는 제1 직류 전원(S1) 및 입력 커패시터(C1)에 연결되고 상기 제1 직류 전원(S1)으로부터 직류 전압을 인가받고 상기 입력 커패시터(C1)로부터 충전 전압을 인가받을 수 있다. 즉, 상기 직류 전압 및 충전 전압이 가산되어 인덕터(L1)에 인가될 수 있다.

제2 전력 스위치(SW2)는 인덕터(L1)에 흐르는 전류를 단속하여 상기 펄스 변압기(Tr)의 입력단에 펄스 전류를 제공할 수 있다. 즉, 제2 전력 스위치(SW2)는 턴 온/오프 동작으로 인덕터에 흐르는 전류를 제어하여 펄스 전류를 생성할 수 있다.

마지막으로, 펄스 변압기(Tr)는 인덕터(L1)로부터 제공되는 펄스 전류를 펄스 전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 상기 펄스 전압은 정현파의 형태를 가질 수 있다. 펄스 변압기(Tr)로부터 출력되는 펄스 전압은 후술하는 제2 직류 전원(도 3a 및 도 3b의 도면부호 S2 참조)의 고전압과 가산되어 후술하는 집진부(도 3a 및 도 3b의 도면부호 130, 230 참조)에 제공될 수 있다.

한편, 제1 및 제2 전력 스위치(SW)는, 사이리스터(Thyristor), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT), 전계 효과 트랜지스터 (Field-Effect Transistor, FET) 및 접합형 트랜지스터(Bipolar junction transistor, BJT)를 포함하는 반도체 스위치 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 보호회로(SN, SG)는 스너버(snubber) 회로(SN) 및 스파크 갭(spark gap: SG) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 스너버 회로(SN)는 인덕터 전류가 과도하여 제2 전력 스위치(SW2)에 인가되는 전압이 제1 임계치 이상인 경우 이를 완화시켜 제2 전력 스위치(SW2)를 보호할 수 있고, 상기 스파크 갭(SG)는 제2 전력 스위치(SW2)에 인가되는 전압이 제2 임계치 이상인 경우 전류 도통 경로를 형성하여 제2 전력 스위치(SW2)를 보호할 수 있다.

이하, 도 2a 내지 도 2d를 참조하여, 도 1에 도시된 펄스 생성 회로의 동작 원리를 설명한다. 도 2a 내지 도 2d에서 활성화된 소자는 굵은 선으로, 불활성화된 소자는 점선으로 표기하였으며, 도 2a 내지 도 2d의 부호는 도 1의 회로에 기초하여 표기하였다.

도 2a는 초기 동작을 나타내며, 제1 전력 스위치(SW1)가 동작하지 않는 상태에서 입력 커페시터(C1)가 제1 직류 전원(S1)과 동일한 전압으로 충전된다.

도 2b는 제1 전력 스위치(SW1)와 제2 전력 스위치(SW2)의 게이트에 동시에 온(ON) 신호가 인가되는 경우이다. 이에 따라 제1 전력 스위치(SW1)와 제2 전력 스위치(SW2)가 턴온되면, 제1 직류 전원(S1) 및 입력 커페시터(C1)의 충전 전력이 제1 전력 스위치(SW1)를 거쳐 인덕터(L1) 방향으로 전류가 흐르며, 인덕터(L1)에 흐르는 전류는 점차 거지게 된다. 이렇게 되면 상기 제1 직류 전원(S1), 제1 전력 스위치(SW1), 인덕터(L1), 제2 전력 스위치(SW2)는 전류 폐 경로를 형성할 수 있다.

이 때, 제2 전력 스위치(SW2)가 턴온된 상태로서, 펄스 변압기(Tr)로는 전력이 주입되지 않는다. 즉, 상기 펄스 변압기(Tr)에는 제2 전력 스위치(SW2)에 인가되는 최소한의 전압이 인가되며, 이러한 상태를 펄스 변압기(Tr)가 비활성된 것으로 본다.

도 2c는, 도 2b의 상태에서 제1 전력 스위치(SW1)와 제2 전력 스위치(SW2)의 게이트에 오프신호가 인가되어 제1 전력 스위치(SW1)와 제2 전력 스위치(SW2)가 턴오프된 구간의 동작을 나타낸다.

제1 전력 스위치(SW1)와 제2 전력 스위치(SW2)가 턴오프되면, 인덕터(L1)에 흐르는 인덕터 전류의 경로가 전환된다. 인덕터(L1)를 통해 흐르는 전류는 연속성을 갖는 전류원으로 전환되면서 펄스 변압기(Tr)의 입력단에 과도특성으로서 오버슈트 전압을 유발하고, 이에 따라 펄스 변압기(Tr)로 전력이 주입된다. 이 때 펄스 변압기(Tr)로 주입되는 전력의 전압 크기는 인덕터(L1)의 발생 전압과 동일하며, 입력 다이오드(D1)를 통해 전류 경로가 형성된다.

여기서, 입력 다이오드(D1)는 상기 펄스 변압기(Tr)의 1차측을 흐르는 펄스 전류를 위한 바이패스 경로를 제공한다. 상기 입력 다이오드(D1)는 제1 직류 전원의 (+) 단자에 캐소드가 연결되고 (-) 단자에 애노드가 연결될 수 있다.

또한, 상기 펄스 변압기(Tr)의 2차측에는 권선비에 따른 승압된 펄스 전압(Vo)이 형성되며 용량성 부하(Lc)에 펄스 전압(Vo)이 인가된다. 펄스 변압기(Tr)의 출력은 1차/2차 권선비에 따라 승압된 전압 출력을 가지며, 펄스 폭은 펄스 변압기(Tr)와 용량성 부하(Lc)가 가지는 정전 용량에 따라 결정된다. 참고로, 용량성 부하(Lc)는 집진기 챔버를 대변하여 표현한 것이다.

도 2d는 도 2c의 동작 이후에 인덕터(L1)를 흐르는 전류가 일정값(예를 들어, 0A)으로 감소한 경우의 동작을 나타낸다.

인덕터(L1)를 통해 흐르는 전류가 감소하여 일정값(예를 들어 0A)에 이르면, 용량성 부하(Lc)에 걸리는 전압은 최대가 되고, 용량성 부하(Lc)에 충전된 전력이 일정 수준으로 방전되는 과정을 거친다. 방전 경로는 도 2d에 도시된 바와 같이, 종래에 흐르던 방향과 비교하여 역방향으로 흘러 펄스 변압기(Tr)를 통과하고, 다음으로 인덕터(L1)와 병렬로 연결된 다이오드(D2) 및 제1 전력 스위치(SW1)의 역방향 다이오드를 통과하여 제1 직류 전원(S1)과 병렬로 연결된 입력 커패시터(C)를 충전한다.

용량성 부하(Lc)의 정전용량이 클수록 역전류가 커지고 상기 역전류에 의해 입력 커패시터가 충전될 수 있다. 도 2a를 참조하여 설명한 바와 같이, 입력 커패시터(C)는 펄스 전압을 생성하기 위한 충전 전압을 제공하므로, 상기 용량성 부하(Lc)의 정전용량은 펄스 전압(Vo)의 진폭을 결정하는 일 요인이 될 수 있다.

이후부터는 다시 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d에서 도시하는 과정을 되풀이하여 동작한다.

도 2a 내지 도 2d에서 살펴본 바와 같이, 펄스 변압기(Tr)의 2차측에서 고압의 펄스 전압이 생성되나, 펄스 변압기(Tr)의 1차측에 연결된 제1 직류 전원(S1)이 제공하는 전압은 상기 펄스 전압에 비해 낮은 전압이 될 수 있다. 이에 따라 펄스 생성 회로는 소형화 및 경량화가 가능한 장점을 갖는다.

또한, 전원 스위치(SW)는 턴온/오프의 주기에 따라 펄스 전압의 주기 및 진폭을 결정할 수 있으므로 펄스 전압의 조절이 용이하다.

도 3a는 도 1의 참조하여 설명한 펄스 발생 회로가 적용된 전기 집진기를 도시한 도면으로, 펄스 발생 회로(110)와 제2 직류 전압 제공부(120)가 직렬로 연결된 전기 집진기의 일 예이다.

도 5를 참조하면, 전기 집진기는 펄스 생성 회로(110) 외에 제2 직류 전압 제공부(120)와 집진부(130)를 더 포함할 수 있다.

제2 직류 전압 제공부(120)는, 제2 직류 전압을 제공하는 제2 직류 전원(S2)과 L-C 필터(L2, C2)를 포함할 수 있으며, 펄스 변압기(Tr)와 직렬 연결되어 펄스 변압기(Tr)에 의해 변환된 펄스 전압(Vo)에 제2 직류 전압을 가산하도록 구성된다.

즉, 펄스 변압기(Tr)와 제2 직류 전원(S2)은 하나의 통합된 고전압 탱크(101)를 구성한다.

제2 직류 전압의 크기는 대략적으로 50kV 내지 70kV 사이의 값일 수 있으며, 4kV 이하의 값을 가지는 제1 직류 전압보다 그 크기가 큰 값일 수 있다. 한편, 도면부호 L2는 인덕터, 도면부호 C2는 커패시터로, 인덕터(L2)와 커패시터(C2)는 제2 직류 전원(S2)에 의한 전압을 평활하는 L-C 필터일 수 있다.

또한, 집진부(130)는 음의 전압을 인가받아 방전을 일으킴으로써, 분진을 대전시키는 방전극(131)과, 양의 전압을 인가받아 대전된 분진을 집진시키는 집진판(132)을 포함하여 구성될 수 있다.

펄스 생성 회로(110)는, 도 1 및 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 설명한 바와 같이, 전력 스위치(SW)의 턴온/오프에 의해 펄스 전류를 생성하고 펄스 변압기(Tr)에 의해 펄스 전류를 펄스 전압(Vo)으로 변환할 수 있다. 이와 별도로 제2 직류 전원(S2)은 제1 직류 전원(S1)의 전압의 크기보다 큰 제2 직류 전압을 제공하며, 제공된 제2 직류 전압은 펄스 변압기(Tr)에 의해 변환된 펄스 전압(Vo)에 가산될 수 있다.

여기서, 음의 전압은 집진부(230) 중 방전극(231)에, 양의 전압은 집진부(230) 중 집진판(232)에 제공되며, 방전극(231)은 음의 전압을 인가받아 방전을 일으킴으로써 분진을 대전시키며, 방전극(231)의 방전에 의해 대전된 분진을 집진할 수 있다.

도 3b는 다른 일 실시 예에 따른 전기 집진기를 도시한 도면으로, 펄스 발생 회로와 제2 직류 전압 제공부가 병렬로 연결된 전기 집진기의 일 예이다. 즉, 도 3b의 전기 집진기는 도 3a의 전기 집진기와 비교하여 제2 직류 전압 제공부(220)가 펄스 생성 회로(210)에 병렬로 연결된다는 차이를 가지므로, 이외의 중복되는 설명은 생략한다.

구체적으로, 상기 펄스 변압기(Tr)의 일단에 제2 커패시터(C4)가 직렬로 연결되고, 제2 직류 전압 제공부(220)의 출력단에 병렬로 연결된다.

또한, 펄스 전압을 생성하는 펄스 생성 회로(210)와 제2 직류 전압 제공부(220)가 병렬로 연결되는 경우, 제2 직류 전원 제공부(220)는 출력단에 인덕터(L3)가 연결될 수 있으며, 펄스 생성 회로(210)의 출력단에 제2 커패시터(C4)가 연결될 수 있다.

이러한 구성으로, 제2 직류 전압 제공부(220)에 의해 직류 전압이 유지되는 구간에서는 집진부(230)의 챔버에 제2 직류 전압이 인가되며, 이와 동시에 펄스 변압기(Tr)와 연결된 제2 커패시터(C4)에도 상기 제2 직류 전압과 동일한 크기의 직류 전압이 충전될 수 있다. 이때, 제2 커패시터(C4)의 충전 전압은 펄스 출력의 반대 극성을 가질 수 있다. 펄스가 요구되는 시점에서 펄스 생성 회로(210)에서 펄스가 발생되면, 제2 커패시터(C4)에 충전된 반대 극성의 충전 전압이 방전되면서, 집진부(230) 챔버의 전압을 상승시킬 수 있다.

여기서, 제2 직류 전압 제공부(220)의 인덕터(L3)는 출력 전류를 유지시키면서, 펄스 생성 회로(210)의 펄스 전압에 의한 영향을 배제시키는 역할을 수행할 수 있다.

즉, 상기 펄스 변압기(Tr) 및 제2 커패시터(C4)는 펄스 고전압 탱크(201)를 구성하고, 상기 제2 직류 전원(S2)을 포함하는 회로는 직류 고전압 탱크(202)를 구성한다.

펄스 생성 회로(210)로부터 제공되는 펄스 전압은 집진부(230)의 챔버의 전압을 상승시킬 수 있고, 상승된 전압은 집진부(230)의 챔버의 용량성 부하를 충전시킬 수 있다. 여기서, 제2 커패시터(C4)의 전압은 집진부(230)의 챔버의 전압과 동일할 수 있으며, 제2 직류 전압 제공부(220)의 출력은 인덕터(L3)에 의해 유지될 수 있다. 또한, 집진부(230)의 챔버와 제2 커패시터(C4)에 충전된 전력은 다시 방전하고 펄스 생성 회로(210)로 흡수 될 수 있다.

이와 같이, 종래의 전기 집진기(제2 직류 전압 제공부(220)와 집진부(230)로 구성됨)에 펄스 생성 회로(210)를 간단한 구조로 채용함으로써, 전기 집진기의 유지 보수가 용이하고, 종래의 직류 전기 집진기의 집진 성능을 향상시킬 수 있으며, 소모 전력을 낮출 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

110, 210: 펄스 생성 회로
S1: 제1 직류 전원
C1: 입력 커패시터
L1: 인덕터
SW1: 제1 전력 스위치
SW2: 제2 전력 스위치
120, 220: 제2 직류전압 제공부
S2: 제2 직류 전원
130, 230: 집진부
131, 231: 방전극
132, 232: 방전판

Claims

제1 직류 전압을 공급하는 제1 직류 전원;
상기 제1 직류 전원에 병렬 연결되고 충전 전압을 제공하는 입력 커패시터;
일단이 상기 제1 직류 전원 및 입력 커페시터에 연결된 제1 전력 스위치;
상기 제1 전력 스위치의 다른 일단에 연결된 인덕터;
상기 인덕터를 통과하는 인덕터 전류의 흐름을 제어하여 펄스 전류를 생성하는 제2 전력 스위치; 및
상기 펄스 전류를 펄스 전압으로 변환하는 펄스 변압기
를 포함하는 펄스 생성 회로.
제1항에 있어서,
상기 인덕터 전류는 상기 제1 전력 스위치 및 상기 제2 전력 스위치의 턴온시에 점차 증가하고, 상기 제1 전력 스위치 및 상기 제2 전력 스위치의 턴오프시에 상기 펄스 변압기로 공급되어 상기 펄스 변압기에 펄스 전류로서 제공되는 펄스 생성 회로.
제1항에 있어서,
상기 제1 직류 전원의 (+) 단자에 캐소드가 연결되고 (-) 단자에 애노드가 연결된 입력 다이오드를 더 포함하는 펄스 생성 회로.
제1항에 있어서,
상기 펄스 변압기는 용량성 부하에 연결되고,
상기 용량성 부하의 방전에 의해 상기 입력 커패시터가 충전되는 펄스 생성 회로.
제4항에 있어서,
상기 인덕터에 병렬 연결된 충전 경로 다이오드를 더 포함하고
상기 용량성 부하의 방전에 의한 역전류가 상기 충전 경로 다이오드를 통해 상기 입력 커패시터를 충전하는 펄스 생성 회로.
제1항에 있어서,
상기 전력 스위치는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)인 펄스 생성 회로.
제1항에 있어서,
상기 전력 스위치에 병렬 연결된 보호회로를 더 포함하고,
상기 보호회로는 스너버(snubber) 회로 및 스파크 갭(spark gap) 중 적어도 하나를 포함하는 펄스 생성 회로.
제1 직류 전압을 공급하는 제1 직류 전원;
상기 제1 직류 전원에 병렬 연결되고 충전 전압을 제공하는 입력 커패시터;
일단이 상기 제1 직류 전원 및 입력 커페시터에 연결된 제1 전력 스위치;
상기 제1 전력 스위치의 다른 일단에 연결된 인덕터;
상기 인덕터를 통과하는 인덕터 전류의 흐름을 제어하여 펄스 전류를 생성하는 제2 전력 스위치;
상기 펄스 전류를 펄스 전압으로 변환하는 펄스 변압기;
상기 펄스 전압에 제2 직류 전압을 가산하는 제2 직류 전원; 및
상기 펄스 전압과 상기 제2 직류 전압을 인가받아 분진을 집진하는 집진부
를 포함하는 전기 집진기.
제8항에 있어서,
상기 인덕터 전류는 상기 제1 전력 스위치 및 상기 제2 전력 스위치의 턴온시에 점차 증가하고, 상기 제1 전력 스위치 및 상기 제2 전력 스위치의 턴오프시에 상기 펄스 변압기로 공급되어 상기 펄스 변압기에 펄스 전류로서 제공되는 전기 집진기.
제8항에 있어서,
상기 집진부는,
음의 전압을 인가받아 방전을 일으키는 방전극; 및
양의 전압을 인가받아 대전된 분진을 집진시키는 집진판
을 포함하는 전기 집진기
제8항에 있어서,
상기 제2 직류 전원은 상기 펄스 변압기의 2차측에 직렬로 연결되어 제2 직류 전압을 인가하는 전기 집진기.
제8항에 있어서,
상기 제2 직류 전원은 상기 펄스 변압기의 2차측에 병렬로 연결되어 제2 직류 전압을 인가하는 전기 집진기.