유도가열 방식을 이용한 온풍기시스템용 전력변환장치에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 상용 계통 220[Vrms]에 적용한 영전압 소프트 스위칭 전압 공진형 고주파 인버터로 PWM 제어 기능을 가지는 부분 공진형 고주파 인버터를 채택한 온풍기 장착형 고효율 전력변환장치를 제안하였다. 그리고 제안 회로의 파라미터 최적 설계시 필수적인 요소인 온풍기 정착 장치의 변압기 모델 등가회로의 파라미터를 고주파 증폭기를 이용하여 구하고, 그 주파수 특성을 서술하였다. 일반적인 고주파 인버터에 비해 제안한 온풍기 장착형 고효율 전력변환장치는 전력 반도체 스위칭 장치의 전압과 전류 피크값을 억제할 수 있어 스위칭 손실이 저감되었다. 그리고 제안한 온풍기 장착형 고효율 전력변환장치 자체의 효율은 정격 전력 출력시 98[%]의 높은 효율을 얻을 수 있다. 또한, 낮은 출력시에도 96[%]의 효율을 얻을 수 있어 고효율 인버터라 할 수 있다. 그리고 상용 교류 입력에서 인버터의 출력까지의 종합 효율은 정격시 93[%]이므로 온풍기 장착형 고효율 전력변환장치에 사용하기에는 효율적이라 판단된다. 또한, 시스템 전체의 효율 분포에서 보면 다이오드 브릿지의 손실이 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 이에 비해 비평활 필터는 매우 손실이 적은 것을 알 수 있다.