KR20210043555A - 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치는, 전력 변환 장치에 공급되는 전원과 연결되는 리액터와, 상기 리액터부의 출력 전압을 인가받는 컨버터 및 상기 리액터부의 출력단 측 도선을 권취하는 코어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기{POWER TRANSFORMING APPARATUS AND AIR CONDITIONER INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것으로서, 특히, 공기 조화기에 구비되는 전력 변환 장치의 보호 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

이러한 공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어된다. 즉, 공기조화기는 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로써 실내기와 실외기를 구동시킨다.

한편, 공기 조화기는 압축기의 모터에 교류 전력을 공급하기 위한 전력 변환 장치를 구비한다. 일 예로, 공기 조화기에 구비되는 전력 변환 장치는, 정류부, 역률 제어부 및 인버터부를 포함할 수 있다.

상용 전원으로부터 출력되는 교류의 상용 전압은, 정류부에 의하여 정류된다. 이러한 정류부에서 정류된 전압은 인버터와 같은 전력 변환부에 공급된다. 이때, 전력 변환부는, 정류부에서 출력된 전압을 이용하여 모터를 구동하기 위한 교류 전력을 생성한다.

경우에 따라, 정류부와 인버터 사이에는 역률 개선을 위한 직류-직류 컨버터(DC-DC converter)가 구비될 수 있다.

한편, 상기 컨버터에 의해 발생되는 공통 모드(Common Mode) 노이즈를 제거하기 위하여, 전력 변환 장치를 구성하는 도선을 권취하는 노이즈 제거 코어가 구비되는 것이 일반적이다.

기존의 전력 변환 장치는 리액터의 입력단 측 도선과, 출력단 측 도선을 모두 하나의 노이즈 제거 코어에 권취함으로써, 공통 모드 노이즈를 제거한다.

전력 변환 장치가 복수의 리액터를 구비하는 경우, 모든 도선을 권취하기 위해서는 증가된 크기의 노이즈 제거 코어가 필요하며, 이 경우 전력 변환 장치의 제작 단가가 증가하는 문제점이 있다.

본 발명의 기술적 과제는 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 제거 코어의 크기를 최소화한 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는, 상기 노이즈 제거 코어의 크기를 감소시킴으로써, 전력 변환 장치의 제작 단가를 감소시키는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 변환 장치는, 전력 변환 장치에 공급되는 전원과 연결되는 리액터와, 상기 리액터부의 출력 전압을 인가받는 컨버터 및 상기 리액터부에 연결되며, 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 제거 코어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 리액터부는 제1 리액터 및 제2 리액터를 포함하고, 상기 제1 리액터 및 상기 제2 리액터는 병렬로 연결되며, 상기 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 출력단 측 도선을 권취하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 제1 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 출력단 측 도선은 서로 반대 방향으로 상기 노이즈 제거 코어에 권취되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 리액터 및 상기 제2 리액터는 외부 전원과 상기 컨버터 사이에 배치되고, 상기 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 컨버터 측 도선과, 상기 제2 리액터의 컨버터 측 도선을 권취하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 노이즈 제거 코어에 권취된 상기 제1 리액터의 컨버터 측 도선에 의해 발생되는 제1 자속과, 상기 노이즈 제거 코어에 권취된 상기 제2 리액터의 컨버터 측 도선에 의해 발생되는 제2 자속은, 링으로 형성된 상기 노이즈 제거 코어 내에서 동일한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터 양단에 연결된 도선 중 어느 하나인 제1 도선과, 상기 제2 리액터 양단에 연결된 도선 중 어느 하나인 제2 도선을 권취하며, 상기 노이즈 제거 코어에 권취된 두 도선에 흐르는 전류는 상기 리액터부에 대해 동일한 방향인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치의 또 다른 실시예에서, 상기 리액터부의 양단에 연결되며, 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 제1 노이즈 제거 코어 및 제2 노이즈 제거 코어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 입력단 측 도선을 권취하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 입력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 출력단 측 도선을 권취하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 입력단 측 도선은 서로 동일한 방향으로 상기 제1 노이즈 제거 코어에 권취되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제1 리액터의 입력단 측 도선은 서로 동일한 방향으로 상기 제2 노이즈 제거 코어에 권취되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전력 변환 장치 및 이를 포함하는 공기 조화기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 리액터 양단에 연결된 모든 도선을 권취할 필요가 없으므로, 노이즈 제거 코어의 크기를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

아울러, 노이즈 제거 코어의 크기가 감소됨으로써, 전력 변환 장치 및 그를 포함하는 공기 조화기의 제작 단가를 감소시킬 수 있는 효과가 도출된다.

도 1은 전력 변환 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.
도 2는 공통 모드 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 코어를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 기존의 노이즈 제거 코어가 리액터 양단에 연결되는 모든 도선을 권취하는 방법을 도시하는 개념도이다.
도 4는 기존의 노이즈 제거 코어가 리액터 양단에 연결되는 모든 도선을 권취하는 방법을 도시하는 개념도이다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 일 실시예에서, 노이즈 제거 코어가 리액터에 연결되는 도선 중 일부를 권취하는 방법을 도시하는 개념도이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 일 실시예에서, 노이즈 제거 코어가 리액터에 연결되는 도선 중 일부를 권취하는 방법을 도시하는 개념도이다.
도 7은 본 발명에서 제안하는 다른 실시예에서, 노이즈 제거 코어가 리액터에 연결되는 도선 중 일부를 권취하는 방법을 도시하는 개념도이다.
도 8은 본 발명에서 제안하는 다른 실시예에서, 노이즈 제거 코어가 리액터에 연결되는 도선 중 일부를 권취하는 방법을 도시하는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 변환 장치를 설명하기 위한 블럭 구성도이다.

도 1을 참조하면, 전력 변환 장치(1000)는 교류 전원(100)을 정류하는 정류부(1100), 정류부(1100)에서 정류된 DC 전압을 승압/강압하거나 역률을 제어하는 컨버터부(1200), 컨버터부(1200)를 제어하는 컨버터 제어부(1300)를 포함한다. 또한, 전력 변환 장치(1000)는 삼상 교류 전류를 출력하는 인버터부(1400)와 인버터부(1400)를 제어하는 인버터 제어부(1500)를 더 포함할 수 있다.

이러한 인버터부(1400)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(2000)에 공급된다. 한편, 전력 변환 장치(1000)는 인버터부(1400)를 제어하는 인버터 제어부(1500)와, 그리고 컨버터부(1200)와 인버터부(1400) 사이의 DC단 캐패시터(C)를 포함할 수 있다.

여기서, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(1000)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치일 수 있다.

이러한 인버터부(1400)는 삼상 교류 전류를 출력하며, 이러한 출력 전류는 모터(2000)에 공급된다. 여기서, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터일 수 있다. 이하, 모터(2000)는 공기 조화기를 구동하는 압축기 모터이고, 전력 변환 장치(1000)는 이러한 압축기 모터를 구동하는 모터 구동장치인 것을 예로 설명한다.

그러나 모터(2000)는 압축기 모터에 제한되지 않으며, 주파수 가변된 교류 전압을 이용하는 다양한 응용제품, 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 전동차, 자동차, 청소기 등의 교류 모터에 이용될 수 있다.

한편, 전력 변환 장치(1000)는, 압축기 모터를 구동하기 위하여, DC단 전압 검출부(B), 입력 전압 검출부(A), 입력 전류 검출부(D), 출력 전류 검출부(E)를 더 포함할 수 있다.

전력 변환 장치(1000)는, 계통으로부터의 교류 전원을 공급받아, 전력 변환하여, 모터(2000)에 변환된 전력을 공급한다.

컨버터부(1200)는, 입력 교류 전원(100)을 직류 전원으로 변환한다. 이러한 컨버터부(1200)는 역률 제어부(PFC(power factor control)부)로 작동하는 직류-직류(DC-DC) 컨버터를 이용할 수 있다. 또한, 이러한 직류-직류(DC-DC) 컨버터는 승압 컨버터(boost converter)를 이용할 수 있다. 경우에 따라, 컨버터부(1200)는 정류부(1100)를 포함하는 개념일 수 있다. 이하, 컨버터부(1200)는 승압 컨버터를 이용하는 예를 들어 설명한다.

정류부(1100)는, 단상 교류 전원(100)을 입력받아 정류하고, 이와 같이 정류된 전원을 컨버터부(1200) 측으로 출력한다. 이를 위해, 정류부(1100)는 브리지 다이오드를 이용한 전파 정류 회로를 이용할 수 있다.

이와 같이, 컨버터부(1200)는 정류부(1100)에서 정류된 전압을 승압 및 평활하는 과정에서 역률 개선 동작을 행할 수 있다.

이러한 컨버터부(1200)는, 정류부(1100)에 연결되는 인덕터(L1), 이 인덕터(L1)에 연결되는 스위칭 소자(Q1), 이러한 스위칭 소자(Q1)와 병렬로 연결되는 캐패시터(C), 및 스위칭 소자(Q1)와 캐패시터(C) 사이에 연결되는 다이오드(D1)를 포함할 수 있다.

컨버터부(1200)는 입력전압보다 높은 출력전압을 얻을 수 있는 승압 컨버터로서, 스위칭 소자(Q1)가 도통되면 다이오드(D1)가 차단되면서 인덕터(L1)에 에너지가 저장되며, 캐패시터(C)에 저장되어 있던 전하가 방전하면서 출력단에 출력전압을 발생시킨다.

또한, 스위칭 소자(Q1)가 차단되면 스위칭 소자(Q1) 도통 시 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 더해져서 출력단으로 전달된다.

여기서, 스위칭 소자(Q1)는 별도의 PWM(pulse width modulation) 신호에 의하여 스위칭 동작을 할 수 있다.

즉, 컨버터 제어부(130)에서 전달되는 PWM 신호가 컨버터 구동부(1600)에 전달되고, 컨버터 구동부(1600)는, 스위칭 소자(Q1)의 베이스(base; 또는 게이트) 단에 연결되어, 이 PWM 신호에 의하여 스위칭 소자(Q1)의 스위칭 동작을 구동시킬 수 있다.

일 예로, 컨버터부(1200)의 스위칭 소자(Q1)는, 게이트단이 컨버터 구동부(1600)에 연결되고, 에미터단이 컨버터 구동부(1600)와 소자 보호부(1800) 사이의 노드에 연결될 수 있다.

이러한 스위칭 소자(Q1)는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.

IGBT는 전력 MOSFET(metal oxide semi-conductor field effect transistor)과 바이폴라 트랜지스터(bipolar transitor)의 구조를 가지는 스위칭(switching) 소자로서, 구동전력이 작고, 고속 스위칭, 고내압화, 고전류 밀도화가 가능한 소자이다.

이와 같이, 컨버터 제어부(1300)는 컨버터부(1200) 내의 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 소자(Q1)의 턴 온 타이밍을 위한 컨버터 제어 신호(Sc)를 출력할 수 있다.

이를 위해, 컨버터 제어부(1300)는 입력 전압 검출부(A)와 입력 전류 검출부(B)로부터 각각, 입력 전압(Vs)과, 입력 전류(Is)를 수신할 수 있다.

그리고, 정류부(1100)를 거친 출력 전압은, DC단 캐패시터(C)에 충전되거나 인버터부(1400)를 구동할 수 있다.

입력 전압 검출부(A)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전압(Vs)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.

입력 전압 검출부(A)는 전압 검출을 위해, 저항 소자, OP AMP 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Vs)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해, 컨버터 제어부(1300)에 인가될 수 있다.

다음, 입력 전류 검출부(D)는 입력 교류 전원(100)으로부터의 입력 전류(Is)를 검출할 수 있다. 구체적으로, 정류부(1100) 전단에 위치할 수 있다.

입력 전류 검출부(D)는 전류 검출을 위해, 전류센서, CT(current transformer), 션트 저항 등을 포함할 수 있다. 검출된 입력 전압(Is)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 컨버터 제어 신호(Sc)의 생성을 위해 컨버터 제어부(1300)에 인가될 수 있다.

DC 전압 검출부(B)는 DC단 캐패시터(C)의 맥동하는 전압(Vdc)을 검출한다. 이러한 전원 검출을 위해, 저항소자, OP AMP 등이 사용될 수 있다. 검출된 DC단 캐패시터(C)의 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(1500)에 인가될 수 있으며, DC단 캐패시터(C)의 직류 전압(Vdc)에 기초하여 인버터 제어신호(Si)가 생성될 수 있다.

한편, 도면과 달리, 검출되는 DC 전압은, 컨버터 제어부(1300)에 인가되어, 컨버터 제어신호(Sc)의 생성에 사용될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 전력 변환 장치는 PWM 제어에 의한 출력 신호의 제로 벡터 비율을 조정하여, 전기 소음을 저감할 수 있다. 이와 관련하여, 인버터부(1400)를 통해 모터(2000)를 운전하기 위해 본 발명에서는 Space Vector PWM 변조 방식을 사용한다. 한편, Space Vector PWM 변조 방식은 스위칭(switching) 주파수에 따라 해당 주파수와 2배의 주파수에 전기 소음이 발생한다. 이때, 4 내지 7kHz의 주파수로 스위치 온/오프에 의해 해당 소음이 가청 주파수 이내에서 발생할 수 있고, 이에 따라 주변 소음이 작은 경우에 소비자에게 불쾌감을 유발할 수도 있다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기 소음을 감소시키기 위해 SV-PMW 방식에서 전류가 흐르지 않는 제로 벡터 구간의 비율을 지속적으로 변화시켜 소음 피크(peak) 성분을 감소시키는 방법을 제시한다.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 인버터부(1400)는 복수 개의 인버터 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 직류 전원을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환한다.

인버터부(1400)는, 복수 개의 인버터 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원으로 변환하여, 삼상 모터(2000)에 출력할 수 있다.

구체적으로, 인버터부(1400)는 각각 서로 직렬 연결되는 상측 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc) 및 하측 스위칭 소자(Qa', Qb', Qc')가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상, 하측 스위칭 소자가 서로 병렬로 연결될 수 있다.

컨버터부(1200)와 마찬가지로, 인버터부(1400)의 스위칭 소자(Qa, Qb, Qc, Qa', Qb', Qc')는, 전력 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(insulated gate bipolar mode transistor; IGBT)를 이용할 수 있다.

인버터 제어부(1500)는, 인버터부(1400)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 제어신호(Si)를 인버터부(1400)에 출력할 수 있다. 인버터 제어신호(Si)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 모터(2000)에 흐르는 출력 전류(io) 및 DC단 캐패시터(C) 양단인 DC단 전압(Vdc)에 기초하여 생성되어 출력될 수 있다. 이때의 출력 전류(io)는, 출력전류 검출부(E)로부터 검출될 수 있으며, DC단 전압(Vdc)은 DC단 전압 검출부(B)로부터 검출될 수 있다.

출력전류 검출부(E)는, 인버터부(1400)와 모터(2000) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 즉, 모터(2000)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia, ib, ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다. 출력전류 검출부(E)는 인버터부(1400)와 모터부(2000) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current transformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 인버터부(1400)와 모터(2000)가 연결되는 지점에서의 출력 전류(ia, ib, ic) 또는 이에 대응하는 출력 전압(Va, Vb, Vc)를 제1 및 제3 출력 신호로 지칭할 수 있다.

본 발명에 따르면, PWM 제어 신호에 의해 인버터부(1400)에서 모터(2000)로 출력되는 제1 내지 제3 출력 신호에 의해 전기 소음을 동적으로 제어할 수 있다.

한편, 도 1을 참조하면, 입력 전원과 컨버터부 사이에 노이즈 필터부(1700)가 배치된다. 노이즈 필터를 수행하는 장치는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 본 발명에서 제안하는 노이즈 필터(1700)는 공통 모드 노이즈를 제거하기 위해, 리액터들(1700a, 1700b)과, 상기 리액터들(1700a, 1700b)과 별개로 전력 변환 장치에 구비된 도선 중 일부를 권취하여 상기 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 적어도 하나의 링 형태의 노이즈 제거 코어로 구성된다.

도 2에서는 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 제거 코어가 도시된다.

도 2에 도시된 것과 같이, 노이즈 제거 코어에 권취된 제1 도선(301)과 제2 도선(302)에 의해 발생되는 자속이, 노이즈 제거 코어 내에서 동일한 방향으로 형성되는 경우, 공통 모드 노이즈가 제거된다.

또한, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전력 변환 장치는, 제1 리액터(1700a)와, 제2 리액터(1700b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 리액터(1700a)와 제2 리액터(1700b)는 서로 병렬로 연결될 수 있다.

위와 같이 두 개의 리액터(1700a, 1700b)를 구비하는 경우, 권취할 수 있는 도선은 모두 네 개이다. 즉, 제1 리액터 양단에 연결된 제1 도선(301) 및 제2 도선(302)과, 제2 리액터 양단에 연결된 제3 도선(303) 및 제4 도선(304)이 상기 노이즈 제거 코어에 권취될 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 각 리액터(1700a, 1700b)의 양단 중 전원 측에 연결된 도선(301, 303)을 입력단 도선으로 정의하고, 각 리액터(1700a, 1700b)의 양단 중 컨버터 측에 연결된 도선(302, 304)을 출력단 도선으로 정의한다.

도 2에 도시된 공통 모드 노이즈 제거 방법을 구현하기 위하여, 도 3 및 도 4를 참조하면, 기존의 전력 변환 장치에서, 노이즈 제거 코어(C1)에 도선을 권취하는 방법이 설명된다.

도 3을 참조하면, 기존의 전력 변환 장치의 경우, 제1 및 제2 리액터에 연결된 모든 도선들(301, 302, 303, 304)을 하나의 노이즈 제거 코어(C1)에 동일한 방향으로 권취한다.

이와 같이 모든 도선을 권취하려면, 상기 노이즈 제거 코어(C1)가 충분한 크기로 형성되어야 하며, 전력 변환 장치를 제조하기 위하여 상대적으로 비싼 코어를 이용하는 문제점이 있다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 리액터부의 양단에 연결되는 복수의 도선 중 일부를 권취하는 제1 노이즈 제거 코어(C2)와, 나머지를 권취하는 제2 노이즈 제거 코어(C3)를 포함하는 전력 변환 장치가 제안된다.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 제1 노이즈 제거 코어(C2)는 제1 리액터(1700a)의 출력단 측 도선과, 제2 리액터(1700b)의 입력단 측 도선을 권취할 수 있다.

즉, 제1 노이즈 제거 코어(C2)는 제2 도선(302)과, 제3 도선(303)을 동일한 방향으로 권취할 수 있다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 제2 노이즈 제거 코어(C3)는 제1 리액터(1700a)의 입력단 측 도선과, 제2 리액터(1700b)의 출력단 측 도선을 권취할 수 있다.

즉, 제2 노이즈 제거 코어(C3)는 제1 도선(301)과, 제4 도선(304)을 동일한 방향으로 권취할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 실시예와 같이, 제1 노이즈 제거 코어(C2)및 제2 노이즈 제거 코어(C3)를 이용하는 경우, 코어의 개수는 증가하지만, 각각의 코어의 크기가 감소하게 된다.

이와 같이 크기가 감소된 두개의 코어의 단가는, 하나의 크기가 큰 코어의 단가보다 저렴하므로, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 전력 변환 장치의 제작 단가를 감소시킬 수 있다.

도 7 및 도 8에서는 본 발명의 또 다른 실시예가 설명된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르는 전력 변환 장치는, 리액터부의 출력단 측 도선을 권취하는 노이즈 제거 코어(C4)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 노이즈 제거 코어(C4)는 제1 리액터(1700a)의 출력단 측 도선(302)과, 상기 제2 리액터(1700b)의 출력단 측 도선(304)을 권취할 수 있다.

즉, 노이즈 제거 코어(C4)는 제2 도선(302)과, 제4 도선(304)을 권취할 수 있다.

특히, 제1 리액터(1700a)의 출력단 측 도선(302)과, 상기 제2 리액터(1700b)의 출력단 측 도선(304)은 서로 반대 방향으로 노이즈 제거 코어(C4)에 권취될 수 있다.

달리 말해, 제1 리액터(1700a) 및 제2 리액터(1700b)는 외부 전원과 상기 컨버터 사이에 배치되고, 노이즈 제거 코어(C4)는 상기 제1 리액터(1700a)의 컨버터 측 도선(302)과, 상기 제2 리액터(1700b)의 컨버터 측 도선(304)을 서로 반대 방향으로 권취할 수 있다.

한편, 코어(C4)에 권취된 제1 리액터(1700a)의 컨버터 측 도선(302)에 의해 발생되는 제1 자속(미도시)과, 코어에 권취된 제2 리액터(1700b)의 컨버터 측 도선(304)에 의해 발생되는 제2 자속(미도시)은, 링으로 형성된 노이즈 제거 코어(C4) 내에서 동일한 방향으로 형성될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 노이즈 제거 코어(C4)는 제1 리액터(1700a) 양단에 연결된 도선 중 어느 하나와, 제2 리액터(1700b) 양단에 연결된 도선 중 어느 하나를 권취할 수 있다. 이때, 노이즈 제거 코어(C4)에 권취된 두 도선에 흐르는 전류는 리액터부에 대해 동일한 방향이다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 전력 변환 장치에 공급되는 전원과 연결되는 리액터부;
   상기 리액터부의 출력 전압을 인가받는 컨버터; 및
   상기 리액터부에 연결되며, 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 노이즈 제거 코어를 포함하며,
   상기 리액터부는 제1 리액터 및 제2 리액터를 포함하고,
   상기 제1 리액터 및 상기 제2 리액터는 병렬로 연결되며,
   상기 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 출력단 측 도선을 권취하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 출력단 측 도선은 서로 반대 방향으로 상기 노이즈 제거 코어에 권취되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 리액터 및 상기 제2 리액터는 외부 전원과 상기 컨버터 사이에 배치되고,
   상기 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 컨버터 측 도선과, 상기 제2 리액터의 컨버터 측 도선을 권취하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 노이즈 제거 코어에 권취된 상기 제1 리액터의 컨버터 측 도선에 의해 발생되는 제1 자속과, 상기 노이즈 제거 코어에 권취된 상기 제2 리액터의 컨버터 측 도선에 의해 발생되는 제2 자속은, 링으로 형성된 상기 노이즈 제거 코어 내에서 동일한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 양단에 연결된 도선 중 어느 하나와, 상기 제2 리액터의 양단에 연결된 도선 중 어느 하나를 권취하며,
   상기 노이즈 제거 코어에 권취된 두 도선에 흐르는 전류는 상기 리액터부에 대해 동일한 방향인 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
6. 전력 변환 장치에 공급되는 전원과 연결되는 리액터부;
   상기 리액터부의 출력 전압을 인가받는 컨버터; 및
   상기 리액터부의 양단에 연결되며, 공통 모드 노이즈를 제거하기 위한 제1 노이즈 제거 코어 및 제2 노이즈 제거 코어를 포함하며,
   상기 리액터부는 제1 리액터 및 제2 리액터를 포함하고,
   상기 제1 리액터 및 상기 제2 리액터는 병렬로 연결되며,
   상기 제1 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 출력단 측 도선과 상기 제2 리액터의 입력단 측 도선을 권취하고,
   상기 제2 노이즈 제거 코어는 상기 제1 리액터의 입력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 출력단 측 도선을 권취하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제2 리액터의 입력단 측 도선은 서로 동일한 방향으로 상기 제1 노이즈 제거 코어에 권취되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2 리액터의 출력단 측 도선과, 상기 제1 리액터의 입력단 측 도선은 서로 동일한 방향으로 상기 제2 노이즈 제거 코어에 권취되는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치.

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