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외부로부터 공급되는 교류 전원에 대해 변환된 직류 전원을 링크시켜 직류링크 전압을 출력하는 직류 링크부; 상기 직류 링크부의 출력단에 접속되는 직류링크 전압이 공진되고 공진 주파수 형태의 출력 신호를 전달하는 공진 컨버터; 상기 공진 컨버터의 출력단에 접속되고, 권선비에 의거 공진 컨버터의 출력 신호를 승압하는 고압 변압부; 상기 고압 변압부의 2차측에 접속되어 고압 변압부의 출력 신호를 직류 형태의 전압으로 변환한 다음 링크시키고, 링크된 직류 전압을 고압 배터리에 충전하는 DC-DC 컨버터를 포함하고,상기 DC-DC 컨버터 타단에 연결되고 상기 DC-DC 컨버터의 직류 전압의 위상을 천이하고 권선비에 의거한 직류 전압을 강압하여 출력하는 저압 변압부; 및 상기 저압 변압부의 출력 신호에 대해 필터링을 수행하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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제1항에 있어서, 상기 공진 컨버터는외부로부터 공급되는 게이트 신호에 의거 상호 상보적으로 스위칭 동작하여 상기 직류링크 전압을 통과시키는 풀 브릿지 형태의 제1 스위칭소자 ~ 제4 스위칭소자를 포함하는 스위칭부; 및상기 제1 스위칭소자 ~ 제4 스위칭소자의 각 타단에 직렬로 연결된 제1 인덕터 및 제1 캐패시터 및 상기 인덕터와 캐패시터 사이에 연결되는 제2 인덕터를 포함하여 상기 스위칭부를 통과한 직류링크 전압에 대해 LLC 공진시켜 고압 변압부로 전달하는 LLC 공진부로 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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제1항에 있어서, 상기 공진 컨버터는, 상기 직렬링크 전압을 분배하여 상기 고압 변압부의 1차측 타단에 전달하는 분배용 제1 및 제2 캐패시터와, 하프 브릿지 형태의 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자로 구비되고, 상기 제1 스위칭소자의 타단과 상기 제1 캐패시터의 출력단 사이에 접속되는 제1 인덕터 및 상기 제1 인덕터의 출력단에 연결되는 제2 인덕터를 포함하여 상기 직류링크 전압에 대해 LLC 공진시켜 고압 변압부로 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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제1항에 있어서, 상기 공진 컨버터는, 외부로부터 공급되는 게이트 신호에 의거 상호 상보적으로 스위칭 동작하여 상기 직류링크 전압을 통과시키는 풀 브릿지 형태의 제1 스위칭소자 ~ 제4 스위칭소자를 포함하는 스위칭부; 및상기 제1 스위칭소자 ~ 제4 스위칭소자의 각 타단에 직렬로 연결된 제1 인덕터 및 상기 제1 인덕터의 출력단에 연결되는 제2 인덕터를 포함하여 상기 스위칭부를 통과한 직류링크 전압에 대해 LL 공진시켜 고압 변압부로 전달하는 LL 공진부로 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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제1항에 있어서, 상기 공진 컨버터는 제1 공진 컨버터 및 제2 공진 컨버터로 구비되고,상기 제1 공진 컨버터는, 다수의 스위치 소자로 구비되고 직류링크 전압의 입단과 타단 사이에 접속되어 게이트 드라이버의 게이트 신호에 의거 상호 상보적으로 스위칭 동작하여 직류링크 전압을 통과시키는 제1 스위칭부; 및상기 제1 스위칭부의 일단과 타단에 각각 LC 공진용 인덕터 및 캐패시터를 연결하여 직렬링크 전압을 DC 컨버팅한 다음 LC 공진하는 제2 LC 공진부를 포함하고,상기 제2 공진 컨버터는, 다수의 스위치 소자로 구비되고 직류링크 전압의 입단과 타단 사이에 접속되어 게이트 드라이버의 게이트 신호에 의거 상호 상보적으로 스위칭 동작하여 직류링크 전압을 통과시키는 제2 스위칭부; 및상기 제2 스위칭부의 일단과 타단에 각각 LC 공진용 인덕터 및 캐패시터를 연결하여 직렬링크 전압을 DC 컨버팅한 다음 LC 공진하는 제2 LC 공진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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제5항에 있어서, 상기 고압 변압부는, 제1 고압 변압부 및 제2 고압 변압부를 포함하고,상기 제1 고압 변압부는 고압용 변압기로 구비되고 상기 제1 공진 컨버터의 공진된 주파수 형태의 출력 신호를 위상 천이 및 승압하도록 구비되고,상기 제2 고압 변압부는 고압용 변압기로 구비되고 상기 제2 공진 컨버터의 공진된 주파수 형태의 출력 신호를 위상 천이 및 승압하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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제6항에 있어서, 상기 DC-DC 컨버터는,제1 DC-DC 컨버터 및 제2 DC-DC 컨버터로 구비되고,상기 제1 DC-DC 컨버터는, 다수의 스위칭 소자로 구비되고 외부로부터 공급되는 게이트 신호에 의거 상호 상보적으로 스위칭동작하여 상기 제1 고압 변압부의 출력 신호를 직류 형태로 변환하여 고압 배터리로 전달하도록 구비되고,상기 제2 DC-DC 컨버터는, 다수의 스위칭 소자로 구비되고 외부로부터 공급되는 게이트 신호에 의거 상호 상보적으로 스위칭동작하여 상기 제2 고압 변압부의 출력 신호를 직류 형태로 변환하여 고압 배터리로 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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제2항 내지 제4항 중 한 항에 있어서, 상기 DC-DC 컨버터는,상기 제1 변압기의 2차측 출력단의 일단과 타단에 각각 병렬로 접속되어 상호 상보적으로 스위칭동작되어 상기 고압 변압부의 출력 신호를 직류 형태로 변환하는 제5 스위칭소자 ~ 제8 스위칭소자; 및상기 제5 스위칭소자 및 제7 스위칭소자와 제6 스위칭소자 및 제8 스위칭소자 사이에 연결되어 직류 전압을 링크시켜 링크된 고압을 고압 배터리로 전달하는 고압 출력용 캐패시터를 포함하고,상기 고압 변압부의 2차측 타단에 접속된 저압 변압부의 1차측 타단에 병렬로 접속되어 상호 상보적으로 스위칭 동작되어 상기 고압 출력용 캐패시터의 고압을 상기 저압 변압부로 전달하는 제9 스위칭소자 및 제10 스위칭소자로 구비될 수 있다
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제8항에 있어서, 상기 저압 변압부는,상기 제9 스위칭소자의 타단에 연결되어 누설 전류를 제거하는 인덕터와, 상기 고압 변압부의 1차측 타단과 상기 제7 스위칭소자의 타단 사이에 1차측 일단이 연결되고 상기 인덕터의 출력단에 1차측 타단이 접속되어 상기 제9 스위칭소자 및 제10 스위칭소자를 경유하여 전달받은 고압 출력용 캐패시터의 출력 전압에 대해 권선비에 의거 강압한 다음 위상 천이시키는 저압용 변압기로 구비되는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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10
제9항에 있어서, 상기 필터부는, 상기 저압용 변압기의 2차측의 일단과 타단 사이에 각각 접속되어 상기 제2 변압기의 출력 신호를 반파 정류시키는 제1 다이오드 및 제2 다이오드; 및상기 제1 다이오드의 출력단과 제2 변압기의 2차측 일단에 접속되고 상기 제2 다이오드의 출력단과 제2 변압기의 2차측 일단에 타단에 각각 접속되어 반파 정류된 제1 다이오드 및 제2 다이오드의 출력 신호 각각에 대해 기 정해진 인덕턴스에 의거 필터링을 수행하는 제1 필터용 인덕터 및 제2 필터용 인덕터; 및상기 제1 필터용 인덕터 및 제2 필터용 인덕터의 출력 전압을 직렬 형태로 링크시켜 상기 고압 배터리 보다 작은 저전압을 저압 배터리로 제공하는 저압 출력용 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 및 저압 일체용 충전 장치
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