KR20230155530A - Pv 애플리케이션용 부분 공진형 컨버터 - Google Patents
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Abstract
본원에서 부분 공진형 컨버터가 제공되며, 트랜스포머의 1차 권선 측의 제1 커패시터 및 트랜스포머의 2차 권선 측의 제2 커패시터와 병렬로 연결된 자화 링크 인덕터에 의해 형성된 부분 공진 링크, 자화 링크 인덕터 및 제1 커패시터를 통해 결합된 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들, 및 동작 중에 입력 소스 및 출력 부하를 자화 링크 인덕터에 연결하는 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들을 포함한다.
Description
본 개시의 실시형태들은 일반적으로 전력 변환에 관한 것이며, 특히 부분 공진형 전력 컨버터들에 관한 것이다.
DC-AC 전력 컨버터들은 재생 에너지 자원들로부터의 DC를 전력망 규격 AC로 변환하는 등 다양한 전력 애플리케이션들에서 없어서는 안 될 역할을 한다. 이들 전력 컨버터들의 토폴로지는 비용과 효율성을 포함한 다양한 사항들을 고려하여 설계된다. 예를 들면, 컨버터의 전력 밀도를 개선하면 최종 생산 비용을 낮추는 데 기여할 수 있다.
따라서, 본 기술분야에서는 개선된 전력 컨버터 토폴로지가 필요하다.
본 개시의 적어도 일부 양태들에 따르면, 부분 공진형 컨버터가 본원에서 제공되며, 이는 트랜스포머의 1차 권선 측의 제1 커패시터 및 트랜스포머의 2차 권선 측의 제2 커패시터와 병렬로 연결된 자화 링크 인덕터에 의해 형성된 부분 공진 링크, 자화 링크 인덕터 및 제1 커패시터를 통해 결합된 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들; 및 동작 중에 입력 소스 및 출력 부하를 자화 링크 인덕터에 연결하는 복수의 순방향 전도 양방향 차단(forward conducting bidirectional blocking) 스위치들을 포함한다.
본 개시의 적어도 일부 양태들에 따르면, 부분 공진형 컨버터가 본원에서 제공되며, 이는 트랜스포머의 1차 권선 측의 제1 커패시터 및 트랜스포머의 2차 권선 측의 제2 커패시터와 병렬로 연결된 자화 링크 인덕터에 의해 형성된 부분 공진 링크, 자화 링크 인덕터 및 제1 커패시터를 통해 결합된 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들, 및 벅-부스트(buck-boost) 동작 모드 중에 입력 소스 및 출력 부하를 자화 링크 인덕터에 연결하는 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들을 포함한다.
본 개시의 이들 및 다른 특징들 및 이점들은 전체에 걸쳐 유사한 참조 번호가 유사한 부분을 지칭하는 첨부 도면과 함께 본 개시의 다음 상세한 설명을 검토함으로써 이해될 수 있다.
본 개시의 상기 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에 간략하게 요약된 본 개시의 보다 구체적인 설명이 실시형태들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 그 중 일부가 첨부된 도면에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면은 본 개시의 전형적인 실시형태들만을 예시하고 있으므로 그 범위를 제한하는 것이 아니며, 이는 본 개시가 다른 동등하게 유효한 실시형태들을 허용할 수 있기 때문임을 유의해야 한다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터의 블록도이다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러의 블록도이다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터의 블록도이다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러의 블록도이다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터의 블록도이다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러의 블록도이다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터의 블록도이다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러의 블록도이다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터(100)의 블록도이다. 본 도면은 수많은 가능한 시스템 구성들 중 한 가지 변형만을 나타낸다. 본 개시는 다양한 발전 환경 및 시스템에서 기능할 수 있다.
전력 컨버터(100)는 갈바닉 절연을 갖는 부분 공진형 DC-단상 AC 컨버터이다. 전력 컨버터(100)는 2개의 백투백(back-to-back) MOSFET들(metal-oxide-semiconductor field-effect transistors)(또는 양방향-전도 단방향-차단)(S00 및 S0(다른 실시형태들에서는 와이드-밴드갭 디바이스들일 수 있음))을 포함하는 입력 스위치 브리지를 포함한다. S0 드레인 및 인덕터(Li)의 제1 단자는 각각 커패시터(Ci)의 제1 단자에 결합되고; 인덕터(Li)의 제2 단자 및 커패시터(Ci)의 제2 단자는 각각 광전지(PV) 모듈(102)과 같은 DC 입력의 양극 단자 및 음극 단자에 결합된다. 부분 공진 링크(120)는 매우 작은 AC 커패시터들(CL1 및 CL2)과 함께 고주파 트랜스포머(HFT)(110)의 작은 자화 인덕턴스(LM)에 의해 형성된다(도 1에 Ls로서 표현된 트랜스포머(110)의 누설 인덕턴스는 무시할 수 있다고 가정함). 일부 실시형태들에서, CL2는 반사 커패시턴스일 수 있다. 자화 인덕턴스(LM)(및 임의의 누설 인덕턴스(Ls)) 및 AC 커패시터(CL1)는 각각 스위치들(S00, S0)과 커패시터(Ci)의 직렬 조합을 통해 결합된다.
트랜스포머(110)의 2차 권선은 출력 부하를 유도 링크에 연결하는 출력 브리지를 통해 결합된다. 출력 브리지는 4개의 FCBB(forward-conducting bidirectional-blocking) 스위치들을 포함한다. 도 1에 나타난 실시형태와 같은 일부 실시형태들에서, 각각의 FCBB 스위치는 스위치와 다이오드(도 1에서의 대응하는 FCBB 스위치들(FCBBS1, FCBBS2, FCBBS3, FCBBS4)을 형성하는 스위치들(S1, S2, S3, S4)과 대응하는 다이오드들(D1, D2, D3, D4))의 직렬 조합으로 구성될 수 있고; 다른 실시형태들에서, 순방향-전도 양방향-차단 스위치는 백투백 스위치들(또는 AC 스위치) 또는 양방향 능력을 갖는 스위치로 구성될 수 있다. 스위치들(FCBBS2와 FCBBS4)은 서로 직렬로 결합되고, 스위치들(FCBBS1 및 FCBBS3)은 서로 직렬로 결합되고, 이들 직렬 조합들은 트랜스포머(110)의 2차 권선을 통해 결합된다. 트랜스포머(110)는 권선비가 1:n이고, 커패시터(CL2)는 또한 트랜스포머 2차 권선을 통해 존재한다.
출력 커패시터(CO)의 제1 단자는 스위치(FCBBS1)의 드레인 및 출력 인덕터(LO)의 제1 단자에 결합되고; 출력 커패시터(CO)의 제2 단자는 스위치(FCBBS2)의 드레인에 결합된다. 출력 단자들(즉, 인덕터(LO)의 제2 단자 및 커패시터(CO)의 제2 단자)은 단상 AC 전력선과 같은 임의의 적합한 시스템이나 디바이스에 결합될 수 있다. 스위치들(S00, S0, 및 FCBBS1-FCBBS4)의 각각의 게이트 단자들은 스위치들을 동작적으로 제어하기 위한 컨트롤러(130)에 결합된다.
전력 컨버터(100)는 벅-부스트 동작 모드로 기능하며, 각 사이클마다 충전 및 방전되는 링크 인덕터를 통해 전력을 전체적으로 전달한다. 전력 컨버터(100)는 유사한 기능을 수행하는 종래의 4-쿼드런트(four-quadrant) 유도-링크 컨버터들(예를 들면, 범용 전력 컨버터들)보다 더 낮은 총 스위치 수를 갖는다. 링크 전류가 양 및 음일 수 있는 4-쿼드런트 링크 동작을 활용하는 이 종래의 컨버터들과 달리, 전력 컨버터(100)는 링크 전류를 한 방향으로 제한함으로써, 전력 컨버터(100)가 더 적은 수의 스위치들 및 더 간단한 제어 알고리즘을 갖게 할 수 있다. 또한, 전력 컨버터(100)는, SST(Solid-State Transformer) 애플리케이션들에 사용되는 토폴로지와 달리, 트랜스포머(110) 주변의 어떠한 스위치도 활용하지 않는다. 전력 컨버터(100)의 토폴로지는, 4-쿼드런트 유도-링크 컨버터들 및 SST 컨버터들과 같은 기존 토폴로지들에 비해, 컨버터의 전력 밀도를 향상시킴으로써, 기존 토폴로지들보다 최종 생산 비용을 낮출 수 있다.
하나 이상의 실시형태들에서, 트랜스포머 권선비 1:n은 1:9일 수 있고, 인덕턴스(LS)는 무시할 수 있고, 전력 컨버터 컴포넌트들은 CL1=1nF; CL2=CL1/n2=0.01234nF(여기서 n=9); Co=1.8uF; Lo=30uH; Ci=13.2mH, LM=1.8uH, 및 LS=2nH 정도의 값을 가질 수 있다.
도 2는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러(130)의 블록도이다. 컨트롤러(130)는 중앙 처리 장치(CPU)(202)에 각각 결합된 지원 회로들(204) 및 메모리(206)를 포함한다. CPU(202)는 하나 이상의 통상적으로 이용 가능한 마이크로프로세서들 또는 마이크로컨트롤러들을 포함할 수 있으며; 대안적으로, CPU(202)는 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)를 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, CPU(202)는, 실행 시 본원에서 설명되는 컨트롤러 기능을 제공하는 컨트롤러 펌웨어를 저장하기 위한 내부 메모리를 포함하는 마이크로컨트롤러일 수 있다.
지원 회로들(204)은 CPU(202)의 기능을 증진시키는 데 사용되는 잘 알려진 회로들이다. 이러한 회로들은 캐시, 전원 공급 장치들, 클록 회로들, 버스들, 입력/출력(I/O) 회로들 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 컨트롤러(130)는 특정 소프트웨어의 실행 시 본 개시의 다양한 실시형태들을 수행하기 위한 특수 목적 컴퓨터가 되는 범용 컴퓨터를 사용하여 구현될 수 있다.
메모리(206)는 랜덤 액세스 메모리, 리드 온리 메모리, 리무버블 디스크 메모리, 플래시 메모리, 및 이러한 유형의 메모리의 다양한 조합들을 포함할 수 있다. 메모리(206)는 때때로 메인 메모리로서 지칭되며, 부분적으로 캐시 메모리 또는 버퍼 메모리로서 사용될 수 있다. 메모리(206)는 일반적으로 CPU 능력에 의해 지원될 수 있는 컨트롤러(130)의 운영체제(OS)(208)를 필요에 따라 저장한다. 일부 실시형태들에서, OS(208)는 제한되지 않지만, LINUX, RTOS(Real-Time Operating System) 등과 같은 다수의 상업적으로 이용 가능한 운영 체제들 중 하나일 수 있다.
메모리(206)는 컨트롤러(130)에 의한 실행 시 전력 컨버터(100)의 동작을 제어하기 위한 컨버터 제어 모듈(210)과 같은 다양한 형태의 애플리케이션 소프트웨어를 저장할 수 있다. 메모리(206)는 컨트롤러(130)에 의한 실행 시 PV 모듈(102)을 MPP(maximum power point)에서 바이어스하기 위한 동작점을 결정하는 MPPT(maximum power point tracking) 모듈(212)을 더 저장할 수 있다.
메모리(206)는 전력 컨버터(100)의 동작과 관련된 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스(214)를 추가적으로 저장할 수 있다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터(300)의 블록도이다. 본 도면은 수많은 가능한 시스템 구성들 중 한 가지 변형만을 나타낸다. 본 개시는 다양한 발전 환경 및 시스템에서 기능할 수 있다.
전력 컨버터(300)는 갈바닉 절연을 갖는 부분 공진형 DC-3상 AC 컨버터이다. 전력 컨버터(100)와 유사하게, 전력 컨버터(300)는 2개의 백투백 MOSFET들(또는 양방향-전도 단방향-차단)(S00 및 S0)(다른 실시형태들에서는 와이드 밴드갭 디바이스들일 수 있음)을 포함하는 입력 스위치 브리지를 포함하고, 여기서 S0 드레인은 인덕터(Li)의 제1 단자 및 커패시터(Ci)의 제1 단자에 결합된다. 인덕터(Li)의 제2 단자 및 커패시터(Ci)의 제2 단자는 각각 PV 모듈(102)과 같은 DC 입력의 양극 단자 및 음극 단자에 결합된다. 부분-공진 링크(320)는 HFT(310)의 작은 자화 인덕턴스(LM)와 함께 매우 작은 AC 커패시터들(CL1 및 C L2(일부 실시형태들에서 반사 커패시턴스일 수 있음))에 의해 형성된다(도 3에 LS로서 표현된 트랜스포머(310)의 누설 인덕턴스는 무시할 수 있다고 가정함). 커패시터(CL1)는 스위치들(S00, S0)과 커패시터(Ci)의 직렬 조합을 통해 더 결합된다.
트랜스포머(310)의 2차 권선은 출력 부하를 유도 링크에 연결하는 출력 브리지를 통해 결합된다. 출력 브리지는 6개의 FCBB(forward-conducting bi-directional-blocking) 출력 스위치들(FCBBS1-FCBBS6)을 포함한다. 도 3에 나타난 실시형태와 같은 일부 실시형태들에서, 각각의 순방향-전도 양방향-차단 스위치는 스위치와 다이오드(도 3에서의 대응하는 FCBB 스위치들(FCBBS1, FCBBS2, FCBBS3, FCBBS4, FCBBS5, FCBBS6)을 형성하는 스위치들(S1, S2, S3, S4, S5, S6)과 대응하는 다이오드들(D1, D2, D3, D4, D5, D6))의 직렬 조합으로 구성될 수 있고; 다른 실시형태들에서, 순방향-전도 양방향-차단 스위치는 백투백 스위치들(또는 AC 스위치) 또는 양방향 능력을 갖는 스위치로 구성될 수 있다. 스위치들(FCBBS1과 FCBBS4)은 서로 직렬로 결합되고, 스위치들(FCBBS2와 FCBBS5)은 서로 직렬로 결합되고, 스위치들(FCBBS3과 FCBBS6)은 서로 직렬로 결합되고, 이들 직렬 조합들은 각각 트랜스포머(310)의 2차 권선을 통해 결합된다. 트랜스포머(310)는 권선비가 1:n이고, 커패시터(CL2)는 또한 트랜스포머 2차 권선을 통해 존재한다.
출력 커패시터(Coca)가 스위치들(FCBBS1과 FCBBS3)의 드레인 단자들 사이와; 출력 인덕터(Loa)의 제1 단자에 결합되고; 출력 커패시터(Cobc)가 스위치들(FCBBS2와 FCBBS3)의 드레인 단자들 사이에 결합되고; 출력 커패시터(Coab)가 스위치들(FCBBS1과 FCBBS2)의 드레인 단자들 사이에 결합된다. 출력 인덕터(Loa)는 스위치(FCBBS1)의 드레인 단자와 제1 출력 단자(a) 사이에 결합되고; 출력 인덕터(Lob)는 스위치(FCBBS2)의 드레인 단자와 제2 출력 단자(b) 사이에 결합되고; 출력 인덕터(Loc)는 스위치(FCBBS3)의 드레인 단자와 제3 출력 단자(c) 사이에 결합된다. 출력 단자들(a, b, 및 c)은 3상 AC 전력선과 같은 임의의 적합한 시스템 또는 디바이스에 결합될 수 있다. 스위치들(S00, S0, 및 FCBBS1-FCBBS6) 각각의 게이트 단자들은 스위치들을 동작적으로 제어하기 위한 컨트롤러(330)에 결합된다.
전력 컨버터(300)는 벅-부스트 동작 모드로 기능하며, 각 사이클마다 충전 및 방전되는 링크 인덕터를 통해 전력을 전체적으로 전달한다. 전력 컨버터(300)는 유사한 기능을 수행하는 종래의 4-쿼드런트 유도-링크 컨버터들(예를 들면, 범용 전력 컨버터들)보다 더 낮은 총 스위치 수를 갖는다. 링크 전류가 양 및 음일 수 있는 4-쿼드런트 링크 동작을 활용하는 이 종래의 컨버터들과 달리, 전력 컨버터(300)는 링크 전류를 한 방향으로 제한함으로써, 전력 컨버터(300)가 더 적은 수의 스위치들 및 더 간단한 제어 알고리즘을 갖게 할 수 있다. 또한, 전력 컨버터(300)는, SST 애플리케이션들에 사용되는 토폴로지와 달리, 트랜스포머(310) 주변의 어떠한 스위치도 활용하지 않는다. 또한 기존 토폴로지와 달리, 전력 컨버터(300)의 토폴로지는 전해 커패시터에 대한 필요성을 제거하고, 단 하나의 프로세서로 더 간단한 애플리케이션 제어를 채용하고, 하나씩 증가되게 설치될 수 있고, 전력 증가에 따른 이중 주파수 리플과 관련된 높은 비용을 제거하고, 3상 워터 펌프 또는 3상 모터 드라이브 애플리케이션들과 같은 다중 입력/다중 출력 제품의 개발에서의 유연성을 가능하게 한다. 전력 컨버터(300)의 토폴로지는 범용 전력 컨버터들 및 SST 컨버터들과 같은 기존 토폴로지들에 비해 컨버터의 전력 밀도를 향상시키며, 이에 의해 기존 토폴로지들보다 최종 생산 비용을 낮출 수 있다.
하나 이상의 실시형태에서, 트랜스포머 권선비 1:n은 1:9일 수 있고, 인덕턴스(LS)는 무시할 수 있고, 전력 컨버터 컴포넌트들은 CL1=2nF; CL2=CL1/n2=0.125nF(여기서 n=9); Li=33uH; Ci=50uF, LM=3.2uH, LS=2nH, Coa=2uF, Cob=2uF, Coc=2uF, Loa=100uH, Lob=100uH, Loc=100uH 정도의 값을 가질 수 있다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러(330)의 블록도이다. 컨트롤러(130)와 유사하게, 컨트롤러(330)는 CPU(302)에 각각 결합된 지원 회로들(304) 및 메모리(306)를 포함하고, 메모리(306)는 컨트롤러(330)에 의한 실행 시 전력 컨버터(300)의 동작을 제어하기 위한 컨버터 제어 모듈(410)과 같은 다양한 형태의 애플리케이션 소프트웨어를 저장한다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 전력 컨버터(500)의 블록도이다. 본 도면은 수많은 가능한 시스템 구성들 중 한 가지 변형만을 나타낸다. 본 개시는 다양한 발전 환경 및 시스템에서 기능할 수 있다.
전력 컨버터(500)는 갈바닉 절연을 갖는 부분 공진형 DC-단상 AC 컨버터이고 이중 주파수 리플을 억제한다. 전력 컨버터(500)는 이중 주파수 리플을 처리하기 위해 순방향 전도 양방향 차단 스위치들(FCBBS1-FCBBS4)의 출력 브리지를 통해 결합된 추가 브리지(리플 브리지라 함)와 함께 전력 컨버터(100)의 토폴로지를 포함한다. 리플 브리지는, 작은 커패시터(Crp)가 각각의 브리지 레그(leg)의 중간 지점들 사이에 결합되는 브리지 구성으로 결합된 순방향-전도 양방향-차단 스위치들(FCBBS5-FCBBS8)(도 5에서 대응하는 순방향-전도 양방향-차단 스위치들(FCBBS5, FCBBS6, FCBBS7, FCBBS8)을 형성하는 스위치들(S5, S6, S7, S8) 및 대응하는 다이오드들(D5, D6, D7, D8))을 포함한다.
전력 컨버터들(100 및 300)과 마찬가지로, 전력 컨버터(500)는 벅-부스트 동작 모드로만 기능하고 각 사이클마다 충전 및 방전되는 링크 인덕터를 통해 전력을 전체적으로 전달하고 유사한 기능을 수행하는 4-쿼드런트 유도-링크의 기존 컨버터보다 낮은 스위치 수를 갖는다. 또한 이중 주파수 리플을 억제하는 것이 없는 기존 단상 DC-AC 토폴로지와 달리, 전력 컨버터(500)의 토폴로지는 부피가 큰 전해 커패시터에 대한 필요성을 제거하고, 전력이 증가함에 따라 이중 주파수 리플과 관련되는 높은 비용을 제거하고, 다중 입력/다중 출력 제품의 개발에서의 유연성을 가능하게 한다.
하나 이상의 실시형태에서, 트랜스포머 권선비 1:n은 1:9일 수 있고, 인덕턴스(LS)는 무시할 수 있고, 전력 컨버터 컴포넌트들은 CL1=1nF; CL2=CL1/n2=0.01234nF(여기서 n=9); Co=1.8uF; Lo=30uH; Li=100uH; Ci=24uF, Crp=10uF; LM=1.8uH, Ls=2nH 정도의 값을 가질 수 있다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시형태에 따른 컨트롤러(530)의 블록도이다. 컨트롤러들(130 및 330)과 유사하게, 컨트롤러(530)는 CPU(602)에 각각 결합된 지원 회로들(604) 및 메모리(606)를 포함한다. 메모리(606)는 컨트롤러(530)에 의한 실행 시 전력 컨버터(500)의 동작을 제어하기 위한 컨버터 제어 모듈(610)과 같은 다양한 형태의 애플리케이션 소프트웨어를 저장한다.
전술한 바는 본 개시의 실시형태들에 관한 것이지만, 본 개시의 다른 및 추가 실시형태들이 그의 기본 범위에서 벗어나지 않고 도출될 수 있다.
Claims (20)
- 부분 공진형 컨버터로서,
트랜스포머의 1차 권선 측의 제1 커패시터 및 상기 트랜스포머의 2차 권선 측의 제2 커패시터와 병렬로 연결된 자화 링크 인덕터에 의해 형성된 부분 공진 링크;
상기 자화 링크 인덕터 및 상기 제1 커패시터를 통해 결합된 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들; 및
동작 중에 입력 소스 및 출력 부하를 상기 자화 링크 인덕터에 연결하는 복수의 순방향 전도 양방향 차단(forward conducting bidirectional blocking) 스위치들을 포함하는, 부분 공진형 컨버터. - 제1항에 있어서,
상기 트랜스포머는 고주파 트랜스포머인, 부분 공진형 컨버터. - 제1항에 있어서,
상기 자화 링크 인덕터는 벅-부스트(buck-boost) 동작 모드의 각 사이클마다 충전 및 방전되는, 부분 공진형 컨버터. - 제1항에 있어서,
상기 자화 링크 인덕터는 1.8μH의 인덕턴스를 갖고, 상기 제1 커패시터는 약 1nF의 커패시턴스를 갖고, 상기 제2 커패시터는 약 0.01234nF의 커패시턴스를 갖고 CL2=CL1/n2(여기서 n=9)와 동일한, 부분 공진형 컨버터. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들은,
4개의 스위치들 및 대응하는 4개의 다이오드들을 포함하는 스위치와 다이오드의 직렬 조합; 또는
6개의 스위치들 및 대응하는 6개의 다이오드들을 포함하는 스위치와 다이오드의 직렬 조합 중 하나를 포함하는, 부분 공진형 컨버터. - 제5항에 있어서,
상기 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들이 4개의 스위치들 및 대응하는 4개의 다이오드들을 포함할 경우,
출력 커패시터의 제1 단자는 제1 스위치의 드레인 단자 및 출력 인덕터의 제1 단자에 결합되고;
상기 출력 커패시터의 제2 단자는 제2 스위치의 드레인 단자에 결합되고;
상기 출력 인덕터의 제2 단자 및 상기 출력 커패시터의 제2 단자는 각각 단상 AC 전력선에 결합되고;
상기 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들 및 상기 4개의 스위치들의 게이트 단자들은 그들의 동작 제어를 위한 컨트롤러에 결합되는, 부분 공진형 컨버터. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 출력 커패시터는 약 1.8㎌의 커패시턴스를 갖는, 부분 공진형 컨버터. - 제6항에 있어서,
상기 4개의 스위치들을 통해 결합되고 이중 주파수 리플을 관리하도록 구성된 리플 브리지를 더 포함하는, 부분 공진형 컨버터. - 제1항 내지 제6항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
리플 브리지는 브리지 구성으로 결합된 4개의 스위치들 및 대응하는 4개의 다이오드들을 포함하고, 각각의 브리지 레그(leg)의 중간 지점들 사이에는 약 10㎌의 커패시턴스를 갖는 커패시터가 결합되는, 부분 공진형 컨버터. - 제5항에 있어서,
상기 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들이 6개의 스위치들 및 대응하는 6개의 다이오드들을 포함할 경우,
제1 출력 커패시터는 제1 스위치의 드레인 단자와 제3 스위치의 드레인 단자 사이에 결합되고 출력 인덕터의 제1 단자에 결합되고;
제2 출력 커패시터는 제2 스위치의 드레인 단자와 상기 제3 스위치의 드레인 단자 사이에 결합되고;
제3 출력 커패시터는 상기 제1 스위치의 드레인 단자와 상기 제2 스위치의 드레인 단자 사이에 결합되고;
제1 출력 인덕터는 상기 제1 스위치의 드레인 단자와 제1 출력 단자 사이에 결합되고;
제2 출력 인덕터는 상기 제2 스위치의 드레인 단자와 제2 출력 단자 사이에 결합되고;
제3 출력 인덕터는 상기 제3 스위치의 드레인 단자와 제3 출력 단자 사이에 결합되고;
상기 제1 출력 단자, 상기 제2 출력 단자, 및 상기 제3 출력 단자는 3상 AC 전력선에 결합되고;
상기 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들 및 상기 6개의 스위치들 각각의 게이트 단자들은 그들의 동작 제어를 위한 컨트롤러에 결합되는, 부분 공진형 컨버터. - 제1항 내지 제6항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 출력 커패시터, 상기 제2 출력 커패시터, 및 상기 제3 출력 커패시터는 각각 약 1.8㎌의 커패시턴스를 갖는, 부분 공진형 컨버터. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입력 소스는 광전지 모듈이고, 상기 출력 부하는 단상 AC 전력선 또는 3상 AC 전력선 중 하나인, 부분 공진형 컨버터. - 부분 공진형 컨버터로서,
트랜스포머의 1차 권선 측의 제1 커패시터 및 상기 트랜스포머의 2차 권선 측의 제2 커패시터와 병렬로 연결된 자화 링크 인덕터에 의해 형성된 부분 공진 링크;
상기 자화 링크 인덕터 및 상기 제1 커패시터를 통해 결합된 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들; 및
벅-부스트 모드 동작 중에만 입력 소스 및 출력 부하를 상기 자화 링크 인덕터에 연결하는 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들을 포함하는, 부분 공진형 컨버터. - 제13항에 있어서,
상기 트랜스포머는 고주파 트랜스포머인, 부분 공진형 컨버터. - 제13항에 있어서,
상기 자화 링크 인덕터는 1.8μH의 인덕턴스를 갖고, 상기 제1 커패시터는 약 1nF의 커패시턴스를 갖고, 상기 제2 커패시터는 약 0.01234nF의 커패시턴스를 갖고 CL2=CL1/n2(여기서 n=9)와 동일한, 부분 공진형 컨버터. - 제13항에 있어서,
상기 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들은,
4개의 스위치들 및 대응하는 4개의 다이오드들을 포함하는 스위치와 다이오드의 직렬 조합; 또는
6개의 스위치들 및 대응하는 6개의 다이오드들을 포함하는 스위치와 다이오드의 직렬 조합 중 하나를 포함하는, 부분 공진형 컨버터. - 제16항에 있어서,
상기 복수의 순방향 전도 양방향 차단 스위치들이 4개의 스위치들 및 대응하는 4개의 다이오드들을 포함할 경우,
출력 커패시터의 제1 단자는 제1 스위치의 드레인 단자 및 출력 인덕터의 제1 단자에 결합되고;
상기 출력 커패시터의 제2 단자는 제2 스위치의 드레인 단자에 결합되고;
상기 출력 인덕터의 제2 단자 및 상기 출력 커패시터의 제2 단자는 각각 단상 AC 전력선에 결합되고;
상기 한 쌍의 직렬 연결된 스위치들 및 상기 4개의 스위치들의 게이트 단자들은 그들의 동작 제어를 위한 컨트롤러에 결합되는, 부분 공진형 컨버터. - 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 출력 커패시터는 약 1.8㎌의 커패시턴스를 갖는, 부분 공진형 컨버터. - 제17항에 있어서,
상기 4개의 스위치들을 통해 결합되고 이중 주파수 리플을 관리하도록 구성된 리플 브리지를 더 포함하는, 부분 공진형 컨버터. - 제13항 내지 제17항 또는 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
리플 브리지는 브리지 구성으로 결합된 4개의 스위치들 및 대응하는 4개의 다이오드들을 포함하고, 각각의 브리지 레그의 중간 지점들 사이에는 약 10㎌의 커패시턴스를 갖는 커패시터가 결합되는, 부분 공진형 컨버터.
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