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1
입력 교류 전원에 병렬로 연결되는 제 1 컨버터 및 제 2 컨버터를 근거로 상기 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하고, 컨버터 제어신호에 의한 스위칭 동작을 근거로 상기 입력 교류 전원에 의해 공급되는 전력의 역률을 개선하는 컨버터부; 및상기 컨버터 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하되,상기 제 1 컨버터 및 상기 제 2 컨버터 각각은,상기 입력 교류 전원에 연결되는 리액터부;상기 리액터부 및 상기 직류 전원이 출력되는 출력단의 일단에 연결되는 다이오드부; 및상기 리액터부 및 상기 출력단의 타단에 연결되고, 상기 컨버터 제어신호에 의한 스위칭 동작을 하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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| 2 |
2
제1항에 있어서, 상기 스위칭부는,상기 컨버터 제어신호에 의한 스위칭 동작을 하는 적어도 하나의 스위칭 소자 및 상기 적어도 하나의 스위칭 소자 각각에 역 병렬 접속되는 프리휠링 다이오드(freewheeling diode)를 포함하는 것인 전력 변환 장치
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| 3 |
3
제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 스위칭 소자는,IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 또는 MOSFET인 것인 전력 변환 장치
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| 4 |
4
제1항에 있어서, 상기 제어부는,상기 컨버터부가 상기 제 1 컨버터 및 상기 제 2 컨버터를 근거로 인터리브드 컨버터(Interleaved Converter)로 동작하도록 상기 컨버터 제어신호를 제공하는 것인 전력 변환 장치
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| 5 |
5
제1항에 있어서,상기 컨버터부에 병렬 연결되고, 상기 직류 전원을 근거로 직류 링크 전압을 생성하는 직류 링크 커패시터; 및상기 직류 링크 전압을 부하 구동 전압으로 변환하여 상기 전력 변환 장치에 연결된 부하에 공급하는 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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6
제1항에 있어서, 상기 제 1 컨버터 및 상기 제 2 컨버터 각각은,상기 스위칭부에 소프트 스위칭 동작을 위한 전류를 제공하는 ZCT부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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| 7 |
7
제6항에 있어서, 상기 ZCT부는,공진 인덕터, 공진 커패시터 및 보조 스위칭 소자를 포함하고,상기 제어부는,상기 ZCT부가 상기 공진 인덕터 및 상기 공진 커패시터 중 적어도 하나에 저장된 에너지를 근거로 상기 스위칭부에 소프트 스위칭 동작을 위한 전류를 제공하도록 상기 보조 스위칭 소자에 스위칭 신호를 제공하는 것인 전력 변환 장치
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| 8 |
8
제1항에 있어서, 상기 제 1 컨버터부는,제 1 리액터 및 제 2 리액터를 포함하는 제 1 리액터부;제 1 다이오드 및 제 2 다이오드를 포함하는 제 1 다이오드부;제 1 스위칭 소자, 상기 제 1 스위칭 소자에 역 병렬 접속되는 제 1 프리휠링 다이오드, 제 2 스위칭 소자, 상기 제 2 스위칭 소자에 역 병렬 접속되는 제 2 프리휠링 다이오드를 포함하는 제 1 스위칭부를 포함하고,상기 제 2 컨버터부는, 제 3 리액터 및 제 4 리액터를 포함하는 제 2 리액터부;제 3 다이오드 및 제 4 다이오드를 포함하는 제 2 다이오드부;제 3 스위칭 소자, 상기 제 3 스위칭 소자에 역 병렬 접속되는 제 3 프리휠링 다이오드, 제 4 스위칭 소자, 상기 제 4 스위칭 소자에 역 병렬 접속되는 제 4 프리휠링 다이오드를 포함하는 제 2 스위칭부를 포함하는 것인 전력 변환 장치
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9
제8항에 있어서, 상기 입력 교류 전원의 양의 반주기 동안에, 상기 제 2 스위칭 소자 및 상기 제 4 스위칭 소자는 턴-오프되고,상기 제 1 컨버터부는,상기 제 1 스위칭 소자가 턴-온 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 1 리액터, 상기 제 1 스위칭 소자, 상기 제 2 프리휠링 다이오드 및 상기 제 2 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하고,상기 제 1 스위칭 소자가 턴-오프 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 1 리액터, 상기 제 1 다이오드, 상기 전력 변환 장치에 연결된 부하, 상기 제 2 프리휠링 다이오드 및 상기 제 2 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하고,상기 제 2 컨버터부는,상기 제 3 스위칭 소자가 턴-온 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 3 리액터, 상기 제 3 스위칭 소자, 상기 제 4 프리휠링 다이오드 및 상기 제 4 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하고,상기 제 3 스위칭 소자가 턴-오프 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 3 리액터, 상기 제 3 다이오드, 상기 전력 변환 장치에 연결된 부하, 상기 제 4 프리휠링 다이오드 및 상기 제 4 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하는 것인 전력 변환 장치
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10
제8항에 있어서,상기 입력 교류 전원의 음의 반주기 동안에, 상기 제 1 스위칭 소자 및 상기 제 3 스위칭 소자는 턴-오프되고,상기 제 1 컨버터부는,상기 제 2 스위칭 소자가 턴-온 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 2 리액터, 상기 제 2 스위칭 소자, 상기 제 1 프리휠링 다이오드 및 상기 제 1 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하고,상기 제 2 스위칭 소자가 턴-오프 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 2 리액터, 상기 제 2 다이오드, 상기 전력 변환 장치에 연결된 부하, 상기 제 1 프리휠링 다이오드 및 상기 제 1 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하고,상기 제 2 컨버터부는,상기 제 4 스위칭 소자가 턴-온 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 4 리액터, 상기 제 4 스위칭 소자, 상기 제 3 프리휠링 다이오드 및 상기 제 3 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하고,상기 제 4 스위칭 소자가 턴-오프 상태인 경우, 상기 입력 교류 전원으로부터 상기 제 4 리액터, 상기 제 4 다이오드, 상기 전력 변환 장치에 연결된 부하, 상기 제 3 프리휠링 다이오드 및 상기 제 3 리액터를 통과하여 상기 입력 교류 전원으로 회귀하는 전류 경로를 제공하는 것인 전력 변환 장치
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11
입력 교류 전원에 병렬로 연결되고, 컨버터 제어신호를 근거로 상기 입력 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 제 1 컨버터 및 제 2 컨버터;상기 컨버터 제어신호를 제공하는 제어부를 포함하되,상기 제 1 컨버터는,제 1 리액터, 제 2 리액터, 제 1 다이오드, 제 2 다이오드, 제 1 스위칭 소자 및 제 2 스위칭 소자를 포함하고,상기 제 2 컨버터는,제 3 리액터, 제 4 리액터, 제 3 다이오드, 제 4 다이오드, 제 3 스위칭 소자 및 제 4 스위칭 소자를 포함하고,상기 제어부는, 상기 컨버터 제어신호를 근거로 상기 제 1 컨버터 및 상기 제 2 컨버터를 인터리빙(Interleaving) 방식으로 구동하여 상기 입력 교류 전원에 의해 공급되는 전력의 역률을 개선하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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제11항에 있어서, 상기 제 1 컨버터 및 상기 제 2 컨버터에 병렬 연결되고 상기 직류 전원을 근거로 직류 링크 전압을 생성하는 직류 링크 커패시터; 및 상기 직류 링크 전압을 부하 구동 전압으로 변환하여 상기 전력 변환 장치에 연결된 부하에 공급하는 인버터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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13
제11항에 있어서, 상기 제어부는,상기 컨버터 제어신호를 근거로 상기 제 1 스위칭 소자, 상기 제 2 스위칭 소자, 상기 제 3 스위칭 소자 및 상기 제 4 스위칭 소자의 스위칭 타이밍을 제어하여 상기 제 1 컨버터부 및 상기 제 2 컨버터부를 인터리빙(Interleaving) 방식으로 구동하는 것인 전력 변환 장치
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14
제11항에 있어서, 상기 제 1 스위칭 소자 및 상기 제 2 스위칭 소자 중 적어도 하나에 소프트 스위칭 동작을 위한 전류를 제공하는 제 1 ZCT부; 및상기 제 3 스위칭 소자 및 상기 제 4 스위칭 소자 중 적어도 하나에 소프트 스위칭 동작을 위한 전류를 제공하는 제 2 ZCT 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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제14항에 있어서, 상기 제 1 ZCT부 및 상기 제 2 ZCT부 각각은,공진 인덕터, 공진 커패시터 및 보조 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환 장치
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제15항에 있어서, 상기 제어부는,상기 공진 인덕터 및 상기 공진 커패시터 중 적어도 하나에 축적된 에너지를 근거로 상기 제 1 스위칭 소자, 상기 제 2 스위칭 소자, 상기 제 3 스위칭 소자 및 상기 제 4 스위칭 소자 중 적어도 하나에 소프트 스위칭 동작을 위한 전류가 제공되도록 상기 보조 스위칭 소자에 스위칭 신호를 제공하는 것인 전력 변환 장치
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제15항에 있어서, 상기 제 1 ZCT 부는,상기 제 1 다이오드 및 상기 제 2 다이오드의 캐소드 단자에 연결되는 제 1 단자;상기 제 1 스위칭 소자 및 상기 제 2 스위칭 소자의 소스 단자에 연결되는 제 2 단자; 및상기 제 1 컨버터의 출력단에 연결되는 제 3 단자를 구비하고,상기 제 1 ZCT 부의 보조 스위칭 소자는,상기 제 1 단자 및 상기 제 2 단자 사이에 연결되고,상기 제 1 ZCT 부의 공진 인덕터는,상기 제 1 단자 및 상기 제 3 단자 사이에 연결되고,상기 제 1 ZCT 부의 공진 커패시터는,상기 제 3 단자 및 상기 제 2 단자 사이에 연결되는 것인 전력 변환 장치
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제17항에 있어서, 상기 제 1 ZCT 부는,상기 제 1 ZCT 부의 공진 인덕터 및 상기 제 1 ZCT 부의 공진 커패시터가 연결된 접점 노드 및 상기 제 3 단자 사이에 연결되는 제 1 보조 다이오드를 더 포함하는 것인 전력 변환 장치
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제15항에 있어서, 상기 제 2 ZCT부는,상기 제 3 다이오드 및 상기 제 4 다이오드의 캐소드 단자에 연결되는 제 4 단자;상기 제 3 스위칭 소자 및 상기 제 4 스위칭 소자의 소스 단자에 연결되는 제 5 단자; 및상기 제 2 컨버터의 출력단에 연결되는 제 6 단자를 구비하고,상기 제 2 ZCT 부의 보조 스위칭 소자는,상기 제 4 단자 및 상기 제 5 단자 사이에 연결되고,상기 제 2 ZCT 부의 공진 인덕터는,상기 제 4 단자 및 상기 제 6 단자 사이에 연결되고,상기 제 2 ZCT 부의 공진 커패시터는,상기 제 6 단자 및 상기 제 5 단자 사이에 연결되는 것인 전력 변환 장치
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20
제19항에 있어서, 상기 제 2 ZCT 부는,상기 제 2 ZCT 부의 공진 인덕터 및 상기 제 2 ZCT 부의 공진 커패시터가 연결된 접점 노드 및 상기 제 6 단자 사이에 연결되는 제 2 보조 다이오드를 더 포함하는 것인 전력 변환 장치
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