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다수의 스위치 소자로 구비되고 입력되는 교류 전원의 포지티브 단자에 병렬로 연결되어 입력되는 교류 전원을 단일 입력의 소프트 스위칭 방식으로 역률 제어 및 배터리 충전 및 전류를 제어하는 인터리빙 PFC(Power Factor Correction) 회로;상기 인터리빙 PFC 회로의 출력 전력을 정형시키는 정류부;상기 정류부의 출력측에 연결되어 상기 정류부의 출력 전력을 클램핑(Clamping)하여 직류 성분의 전력을 출력하는 클램핑부; 상기 인터리빙 PFC 회로의 출력측에 병렬로 접속되어 상기 인터리빙 PFC 회로의 출력 전력을 교류 형태로 정형시키는 필터부; 상기 필터부의 일단과 타단 사이에 접속되어 필터부의 출력 전력을 권선비에 따라 승압하는 변압기; 상기 변압기의 출력측에 접속되어 상기 변압기의 승압된 교류 형태의 출력 전력을 정형시키는 정형부;상기 정형부의 출력 전력을 캐패시터를 통해 충방전시켜 직류 형태의 링크 전압을 출력하고 출력된 링크 전압을 배터리로 전달하는 링크부; 및상기 링크부의 링크 전압에 따라 스위칭 신호를 생성하여 상기 인터리빙 PFC 회로의 스위치 소자에 각각 전달하고 인터리빙 PFC 회로의 제어에 따라 상기 배터리의 출력전압 및 전류를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제1항에 있어서, 상기 인터리빙 PFC 회로는 교류 전원의 포지티브 단자에 각각의 일단이 병렬로 연결된 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고, 입력된 교류 전원의 역률을 정정하는 PFC부; 및 상기 제1 코일의 타단에 병렬로 접속되고 상호 상보적으로 작동하는 제1 및 제 2스위치 소자와 상기 제2 코일의 타단에 병렬로 접속되어 상호 상보적으로 작동하는 제3 및 제4 스위치 소자를 포함하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제2항에 있어서, 상기 제1 스위치 소자 및 제3 스위치 소자는 동일한 극성의 FET 및 다이오드로 구비되고, 상기 제2스위치 소자 및 제4 스위치 소자는 상기 제1 스위치 소자 및 제3 스위치 소자와 반대 극성을 가지며 동일한 극성의 FET 및 다이오드로 구비되고, 상기 제어부의 스위칭 신호에 의거하여 제1 스위치 소자와 제2 스위치 소자는 서로 상보적으로 동작되며 제3스위치 소자와 제4 스위치 소자는 서로 상보적으로 동작되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제3항에 있어서, 상기 정류부는, 상기 계통의 교류 전원의 네거티브 단자에 일단이 연결되고, 상기 스위칭부의 제3 스위치 소자의 타단에 타단이 연결되는 제1 다이오드와, 제4 스위치 소자의 일단에 일단이 연결되고 상기 교류 전원의 네거티브 단자에 타단이 연결되는 제2 다이오드로 구비되고, 상기 제1 다이오드 및 제2 다이오드는 상호 상보적으로 동작하여 상기 스위칭부의 출력 신호를 정류하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제4항에 있어서, 상기 클램핑부는 상기 정류부의 제1 다이오드의 타단과 제2 다이오드의 일단에 연결되어 상기 정류부의 출력 신호를 클램핑하는 클램핑용 제1 캐패시터를 포함하고, 상기 제1 캐패시터는 전력 밀도와 내구성을 향상하기 위해 필름형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제5항에 있어서, 상기 필터부는, 상기 PFC부의 제1 코일의 타단에 일단이 접속되는 제3 코일과 제3 코일의 타단과 상기 제2 코일의 타단 사이에 접속된 제4 코일을 포함하여 상기 PFC부의 출력 전류를 정형하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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7
제6항에 있어서, 상기 변압기는 상기 제3 코일의 타단과 제4 코일의 타단 사이에 연결되어 상기 제3 및 제4 코일의 여기 전압을 권선비에 따라 승압하여 승압된 출력 전력을 상기 정형부에 제공하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제7항에 있어서, 상기 정형부는 상기 변압기의 2차측 권선 코일의 일단과 타단에 제5 다이오드 및 제7 다이오드가 각각 연결되어 배터리의 일단에 접속되고, 배터리의 타단에 제6 다이오드 및 제8 다이오드가 각각 연결되어 변압기의 2차측 권선 코일의 일단과 타단에 각각 접속되어 승압된 변압기의 출력 전압을 정형시켜 상기 링크부로 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제8항에 있어서, 상기 링크부는 상기 정형부를 통과한 상기 변압기의 출력 전력을 충방전시켜 상기 링크 전압을 생성하고 생성된 링크 전압을 상기 배터리로 전달하는 제2 캐패시터로 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제9항에 있어서, 상기 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터는 확장하고자 하는 출력 상을 토대로 FC부의 코일의 수, 스위칭부의 스위치 소자의 수, 변압기의 수, 및 정형부의 다이오드의 수를 설정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제10항에 있어서, 상기 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터는상기 확장된 상이 짝수 상인 경우 PFC부의 제1 코일 및 제2 코일을 커플링하는 커플러를 더 포함하고, 각 상에 대한 각 변압기는 2차측 제1 권선 코일의 타단과 제2 권선 코일의 일단이 접속되는 직렬과, 2차측 제1 권선 코일의 일단과 제2 권선 코일의 일단이 접속되고 2차측 제1 권선 코일의 타단과 제2 권선 코일의 타단이 접속되는 병렬 중 하나로 연결되며,상기 각 상에 대한 정형부는 각 상에 대한 변압기와 배터리 사이에 직렬 또는 병렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제11항에 있어서, 상기 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터는 복수의 단상 입력 모듈로 구비되는 경우 각각의 단상 입력 모듈은 상호 직렬 및 병렬 중 하나로 구비되고, 복수의 멀티 상 입력 모듈로 구비되는 경우 각 멀티 상 입력 모듈은 상호 직렬 및 병렬 중 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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제1항에 있어서, 상기 정류부는 직류 형태의 배터리 전압을 교류 형태로 변환하여 인터리브드 PFC 회로로 전달하기 위해 상호 상보적으로 동작하는 제1 FET 스위치 소자와 제2 FET 스위치 소자로 구비되고, 상기 정형부는 제3 FET 스위치 소자 내지 제6 FET 스위치 소자로 구비되는 것을 특징으로 하는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트 스위칭 컨버터
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