KR100296290B1 - Single Phase Active Rectifier for Power Factor Control - Google Patents
Single Phase Active Rectifier for Power Factor Control Download PDFInfo
- Publication number
- KR100296290B1 KR100296290B1 KR1019980021711A KR19980021711A KR100296290B1 KR 100296290 B1 KR100296290 B1 KR 100296290B1 KR 1019980021711 A KR1019980021711 A KR 1019980021711A KR 19980021711 A KR19980021711 A KR 19980021711A KR 100296290 B1 KR100296290 B1 KR 100296290B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- current
- voltage
- power factor
- output
- input
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
- H02M1/15—Arrangements for reducing ripples from dc input or output using active elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Abstract
본 발명은 역률제어용 단상 능동 정류기에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서는 전류가 항상 3개의 반도체 소자(2개의 다이오드와 스위치)를 지나서 흐르므로 손실이 커지게 되고 따라서 효율이 상당히 낮아지게 되며 이러한 손실을 방열시켜 주기 위해서는 큰 방열판의 사용 및 큰 풍량의 팬을 사용해야 하는 문제점이 있었고, 또한 전류 검출부에서 단순히 전류 검출 소자를 통해 전류를 검출하면 입력전류가 한쪽으로 치우치는 현상이 발생하게 되고, 상용전원을 바로 입력받아 정류하여 센싱저항을 통해 검출하면 검출전압이 입력전원의 정류된 모양이 안되고 스위치의 스위칭 동작에 의해 리플전압이 포함된 출력전압이 검출되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 전류 검출 소자에 남아있는 잔류자속을 리셋시킴으로써 전류가 한쪽으로 치우쳐 검출되는 현상을 방지하고, 상용전원을 변압기를 통해 입력 받음으로써 리플리 제거된 정확한 전압을 검찰하게 되고, 또한 전류가 흐르는 반도체 소자의 수를 줄임으로써 손실을 줄여 스위칭 주파수를 늘릴 수 잇게 되어 인덕터의 크기를 줄이고, 효율을 상승시킬 뿐 아니라 전체회로의 크기를 작게할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a single-phase active rectifier for power factor control. In the prior art, the current always flows through three semiconductor elements (two diodes and a switch), so that the loss becomes large and thus the efficiency becomes considerably low. In order to dissipate heat, there was a problem of using a large heat sink and a fan of a large amount of air. Also, if the current detection unit simply detects the current through the current detecting element, the input current is biased to one side, and the commercial power supply is immediately When the input is rectified and detected through the sensing resistor, the detection voltage does not become a rectified form of the input power, and the output voltage including the ripple voltage is detected by the switching operation of the switch. Therefore, the present invention prevents the current from being biased to one side by resetting the residual magnetic flux remaining in the current detecting element, and inspects the correct voltage that is ripple-removed by receiving a commercial power supply through a transformer. By reducing the number of flowing semiconductor devices, the loss can be increased to increase the switching frequency, thereby reducing the size of the inductor, increasing efficiency, and reducing the size of the entire circuit.
Description
본 발명은 다수의 반도체 소자를 통해서 전류가 흘러 발생하는 스위치의 손실로 인해서 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위한 역률제어용 단상 능동 정류기에 관한 것으로, 특히 전류 검출 소자에 남아있는 잔류자속을 리셋시킴으로써 전류가 한쪽으로 치우쳐 검출되는 현상을 방지하고, 상용전원을 변압기를 통해 입력 받음으로써 리플리 제거된 정확한 전압을 검출하게 되고, 또한 전류가 흐르는 반도체 소자의 수를 줄임으로써 손실을 줄여 스위칭 주파수를 늘릴 수 있게 되어 인덕터의 크기를 줄이고, 효율을 상승시킬 뿐 아니라 전체회로의 크기를 작게할 수 있는 역률제어용 단상 능동 정류기에 과한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-phase active rectifier for power factor control for preventing the efficiency from dropping due to the loss of a switch generated by current flow through a plurality of semiconductor devices. It is possible to prevent the phenomenon of bias detection and to detect the exact voltage ripple removed by receiving commercial power through the transformer, and to increase the switching frequency by reducing the loss by reducing the number of semiconductor elements through which current flows. It is a large number of single-phase active rectifiers for power factor control that can reduce the size, increase the efficiency and reduce the size of the entire circuit.
종래 역률 제어 기능이 없는 전원공급 회로는, 제 1도에 도시된 바와같이, 입력되는 상용 전원을 정류하고 그 정류된 맥류전압을 출력하는 정류부(10)와, 상기 정류부(10)에서 출력되는 직류전압을 필터링하여 부하(12)로 공급하는 필터용 캐패시터(C)로 구성된다.In the conventional power supply circuit without a power factor control function, as shown in FIG. 1, the rectifier 10 rectifies the input commercial power and outputs the rectified pulse current voltage, and the direct current output from the rectifier 10. It is composed of a filter capacitor (C) for filtering the voltage supplied to the load (12).
그리고, 종래 역률제어용 승압형 컨버터에 대한 회로구성은, 제 3도에 도시된 바와같이, 입력되는 상용 전원을 정류하고 그 정류된 맥류전압을 출력하는 정류부(10)와, 상기 정류부(10)에서 출력되는 전압에 대해 역률을 개선하기 위한 동작을 수행하는 스압형 컨버터부(11)와, 상기 승압형 컨버터부(11)에서 출력하는 전압을 필터링하여 부하(12)로 공급하기 위한 필터용 캐패시터(C)와, 입력되는 전류를 검출하는 전류 검출부(13)와, 입력되는 전압을 검출하는 입력전압 검출부(14)와, 상기 부하(12) 동작시 발생하는 출력전압을 검출하는 출력전압 검출부(15)와, 상기 검출부(13-15)를 통해 검출한 전류 및 전압값을 이용하여 역률 제어를 위한 스위칭신호를 상기 승압형 컨버터부(11)로 출력하는 역률 제어부(16)로 구성된다.In addition, the circuit configuration of the conventional power factor-type boost converter is, as shown in Figure 3, the rectifier 10 for rectifying the input commercial power and output the rectified pulse voltage, and in the rectifier 10 Filter converter 11 for performing the operation to improve the power factor with respect to the output voltage, and a filter capacitor for filtering the voltage output from the boost converter 11 to supply to the load 12 ( C), a current detector 13 for detecting an input current, an input voltage detector 14 for detecting an input voltage, and an output voltage detector 15 for detecting an output voltage generated when the load 12 is operated. ) And a power factor controller 16 for outputting a switching signal for power factor control to the boost converter 11 using the current and voltage values detected by the detectors 13-15.
이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the prior art configured in this way in detail as follows.
먼저, 역률 제어 기능이 없는 전원공급 회로에 대하여 제 1도와 제 2도에 의거하여 살펴보면, 전원공급단을 통해 상용전원과 그에 비례하는 제 2도의 (b)에서와 같은 상용전류(IAC)가 정류부(10)로 공급된다.First, referring to FIG. 1 and FIG. 2 for a power supply circuit without a power factor control function, a commercial power and a commercial current (I AC ) as shown in FIG. It is supplied to the rectifier 10.
그러면 정류부(10)는 입력되는 상용전원을 브리지 다이오드를 이용하여 정류하여 직류전압으로 만들고, 이 정류된 직류전압을 필터용 캐패시터(C)로 출력한다.Then, the rectifier 10 rectifies the input commercial power using a bridge diode to make a DC voltage, and outputs the rectified DC voltage to the filter capacitor C.
이때 상기 필터용 캐패시터(C)에 공급되는 입력전류(IIN)는 제 2도의 (c)에 도시한 바와같다.At this time, the input current I IN supplied to the filter capacitor C is as shown in FIG.
상기에서와 같은 입력전류(IIN)와 직류전압을 공급받은 필터용 캐패시터(C)는 필터링하고, 그 필터링한 전압, 즉 제 2도의 (a)에서와 같은 출력전압(Vo)을 부하(13)로 공급하여 동작하도록 한다.The filter capacitor C, which is supplied with the input current I IN and the DC voltage as described above, is filtered, and the filtered voltage, that is, the output voltage Vo as shown in (a) of FIG. ) To operate.
이상에서와 같이 동작하는 회로의 역률은 보통 0.4-0.7 사이의 수치를 갖는다.The power factor of a circuit operating as described above usually has a value between 0.4 and 0.7.
게다가 고조파(Harmonics) 성분이 크기 때문에 국젝격인 IEC 1000-3을 만족할 수 없다.In addition, the harmonics component is so large that it cannot meet IEC 1000-3.
역률이 낮으면 실효전력도 작아지기 때문에 가정내에서 사용할 수 있는 전력이 감소하는 문제점이 있다.When the power factor is low, the effective power is also reduced, which reduces the power available in the home.
따라서 역률제어용 회로를 삽입하여 역률 및 고조파를 줄이고 있다.Therefore, a power factor control circuit is inserted to reduce power factor and harmonics.
이와같은 회로는 제 3도에 도시하였으면, 제 3도에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.If such a circuit is shown in FIG. 3, it will be described with reference to FIG.
상용전원을 정류부(10)로 공급하면, 상기 정류부(10)는 입력전압을 정류하고 이 정류된 전압(VIN)을 승압형 컨버터(11)로 출력하는데, 상기 정류된 전압(VIN)은 입력전원 주파수(50/60HZ)의 두배 주파수를 갖는 전압이 나온다.When supplying commercial power to the rectifier 10, the rectifier 10 rectifies the input voltage and outputs the rectified voltage (V IN ) to the boost converter 11, the rectified voltage (V IN ) is A voltage with twice the frequency of the input supply frequency (50 / 60HZ) comes out.
이 전압(VIN)을 입력으로 해서 승압형 컨버터부(11)로 출력하면, 인덕터(L)에는 입력전압(VIN)과 동상인 전류가 흐르고, 상용전원에서 보면 50/60HZ의 입력전압에 동상인 싸인파 전류가 흘러서 역률이 거의 1.0에 가깝게 된다.When the voltage V IN is inputted and output to the boost converter 11, a current in phase with the input voltage V IN flows through the inductor L, and when viewed from a commercial power supply, the input voltage is 50 / 60HZ. The in-phase sine wave current flows and the power factor is nearly 1.0.
이때 다이오드(D)와 필터용 캐패시터(C)를 거쳐 필터링되어 부하(12)에 공급되는 출력전압(Vo)은 입력전압(VIN)의 피크치보다 큰 전압이 된다.At this time, the output voltage Vo that is filtered through the diode D and the filter capacitor C and supplied to the load 12 becomes a voltage larger than the peak value of the input voltage V IN .
상기 출력전압(Vo)은 출력전압 검출부(15)에서 검출하여 역률 제어부(16)로 출력하면, 상기 역률 제어부(16)는 출력전압이 설정치로 안정하게 동작하도록 제어해준다.When the output voltage Vo is detected by the output voltage detector 15 and output to the power factor controller 16, the power factor controller 16 controls the output voltage to operate stably.
그리고, 인덕터(L)의 전류가 입력전압(VIN)을 추종하도록 역률 제어부(16)에서 제어하는데, 이는 입력전압 검출부(14)에서 검출한 입력전압과 전류 검출부(13)에서 검출한 입력전류를 이용하여 제어한다.The power factor controller 16 controls the current of the inductor L to follow the input voltage V IN , which is an input voltage detected by the input voltage detector 14 and an input current detected by the current detector 13. Control by using.
상기 스우칭소자(S1)는 20KHZ0 이상의 높은 주파수로 동작하기 때문에 각 스위칭시에 인덕터(L)의 전류는 전류원과 같은 역할을 한다.Since the switching device S1 operates at a high frequency of 20 KHZ0 or more, the current of the inductor L serves as a current source during each switching.
이상에서와 같은 동작에 의해 역률 제어부(16)에서 승압형 컨버터부(11)의 스위칭소자(S1)를 온시키면 인덕터(L)에는 정류부(10)를 통해 정류된 전압(VIN)이 걸리고, 인덕터 전류(IL)는 선형적으로 상승한다.When the switching element S1 of the boost converter 11 is turned on by the power factor controller 16 by the operation as described above, the inductor L receives the voltage V IN rectified through the rectifier 10, The inductor current I L rises linearly.
다이오드(D)에는 역전압이 걸려 있어서 오프되어 있고, 필터용 캐피시터(C)의 충전된 에너지가 부하로 공급된다.The reverse voltage is applied to the diode D so that the diode D is turned off, and the charged energy of the filter capacitor C is supplied to the load.
그리고 역률 제어부(16)에 의해서 승압형 컨버터부(11)의 스위칭소자(S1)가 오프되면 다이오드(D)가 도통하여 인덕터(L)에는 (Vo-VIN)전압이 걸리고, 인덕터 전류(IL)는 선형적으로 감소한다.When the switching element S1 of the boost converter 11 is turned off by the power factor controller 16, the diode D is turned on so that the inductor L receives the (Vo-V IN ) voltage and the inductor current I L ) decreases linearly.
이 경우 입력에서 출력으로 파워를 공급하여 필터용 캐패시터(C)를 충전하고 부하에도 에너지를 공급한다.In this case, power is supplied from the input to the output to charge the filter capacitor (C) and supply energy to the load.
이상에서와 같은 동작을 반복하여 인덕터전류(IL)가 입력전압의 모양을 추종하도록 역률을 개선한다.By repeating the above operation, the power factor is improved so that the inductor current I L follows the shape of the input voltage.
그러나, 상기와 같이 종래의 기술에 있어서는 전류가 항상 3개의 반도체 소자(2개의 다이오드와 스위치)를 지나서 흐르므로 손실이 커지게 되고 따라서 효율이 상당히 낮아지게 되며 이러한 손실을 방열시켜 주기 위해서는 큰 방열판의 사용 및 큰 풍량의 팬을 사용해야 하는 문제점이 있었고, 또한 전류 검출부에서 단순히 전류검출 소자를 통해 전류를 검출하면 입력전류가 한쪽으로 치우치는 현상이 발생하게 되고, 상용전원을 바로 입력받아 정류하여 센싱저항을 통해 검출하면 검출전압이 입력전원의 정류된 모양이 안되고 스위치의 스위칭 동작에 의해 리플전압이 포함된 출력전압이 검출되는 문제점이 있었다.However, in the prior art as described above, since the current always flows through three semiconductor elements (two diodes and a switch), the loss becomes large and thus the efficiency is considerably lowered. There was a problem of using and using a fan with a large amount of air. Also, if the current detector simply detects the current through the current detector, the input current is biased to one side. When detected through the detection voltage is not the rectified form of the input power source, the output voltage including the ripple voltage is detected by the switching operation of the switch.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 전류 검출 소자에 남아잇는 잔류자속을 리셋시킴으로써 전류가 한쪽으로 치우쳐 검출되는 현상을 방지하고, 상용전원을 변압기를 통해 입력 받음으로써 리플전압이 제거된 정확한 전압을 검출하고, 전류가 흐르는 반도체 소자의 수를 적게하여 손실을 줄여 효율을 상승시키는 역률제어용 단상 능동 정류기를 제공 하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned conventional problems, by preventing the phenomenon that current is biased to one side by resetting the residual magnetic flux remaining in the current detecting element, and receives a commercial power supply through a transformer. Therefore, an object of the present invention is to provide a single-phase active rectifier for power factor control that detects an accurate voltage from which a ripple voltage has been removed and increases efficiency by reducing the number of semiconductor devices through which current flows.
제 1도는 종래 역률 제어 기능이 없는 전원공급 회로도.1 is a power supply circuit diagram without a conventional power factor control.
제 2도는 제 1도에 대한 출력전압 및 입력전류에 대한 동작 파형도.2 is an operating waveform diagram of an output voltage and an input current of FIG.
제 3도는 종래의 역률 제어용 승압형 컨버터의 회로 구성도.3 is a circuit diagram of a conventional step-up converter for power factor control.
제 4도는 본 발명을 적용한 역률 제어용 단상 능동 정류기의 실시예를 보인 회로도.4 is a circuit diagram showing an embodiment of a single-phase active rectifier for power factor control according to the present invention.
제 5도는 제 4도에서 전류 검출부의 구성을 보인 회로도.5 is a circuit diagram showing the configuration of a current detector in FIG.
제 6도는 제 4도에서 입력전압 검출부의 구성을 보인 회로도.6 is a circuit diagram showing the configuration of an input voltage detector in FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : 단상 능동 정류부 200 : 전류 검출부100: single phase active rectifier 200: current detector
300 : 입력전압 검출부 400 : 출력전압 검출부300: input voltage detector 400: output voltage detector
500 : 역률 제어부 L : 인덕터500: power factor controller L: inductor
S1,S2 : 스위치 DF1,DF2: 다이오드S1, S2: Switch D F1 , D F2 : Diode
CT : 전류 검출 소자 VT : 변압기CT: current detection element VT: transformer
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상용 전원을 정류하는 단상 능동 정류부와; 상기 상용 전원의 전류를 검출하는 전류 검출부와; 상기 상용 전원의 전압을 검출하는 입력전압 검출부와; 부하 동작시 발생하는 출력전압을 검출하는 출력전압 검출부와; 상기 전류 및 입력, 출력 전압 검출부를 통해 검출한 전류 및 전압값을 이용하여 역률 제어를 위한 스위칭신호를 출력하는 역률 제어부로 구성된 역률 제어용 단상 능동 정류기에 있어서, 상기 전류 검출부는 1차측 단자가 상용 전원에 직렬로 연결되어, 전류를 검출하여 권수비에 의한 전류를 출력하는 전류 검출 소자와; 일측은 공통으로 전원전압(VCC)을 인가받고, 다른 일측은 상기 전류 검출 소자의 2차측 단자에 각각 병렬 연결되어 리셋동작을 하는 두 개의 리셋저항(RS1,RS2)과; 상기 전류 검출 소자에 의해 검출된 전류를 정류하고, 그 정류된 전류를 출력하는 정류부와; 상기 정류부에서 출력하는 전류를 전압으로 변환하여 역률 제어부에 공급하기 위한 센싱저항으로 구성하여 전류검출 소자의 잔류자속을 제거하고, 상기 입력전압 검출부는 1차측 단자에 상용 전원을 입력받고, 2차측 단자에 유기된 전압을 출력하는 변압기와; 상기 변압기에서 출력하는 전압을 정류하는 정류부와; 상기 정류부에서 출력된 전압으로 부터 잡음성분을 제거하여 깨끗한 전압을 출력하는 필터부로 구성하여 전압검출 소자를 통해 출력된 전압에서 리플성분을 제거하도록 구성함으로써 달성되는 것으로, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a single-phase active rectifier for rectifying the commercial power source; A current detector for detecting a current of the commercial power supply; An input voltage detector detecting a voltage of the commercial power supply; An output voltage detector for detecting an output voltage generated during a load operation; In the single-phase active rectifier for power factor control comprising a power factor controller for outputting a switching signal for power factor control using the current and the voltage value detected by the current and input and output voltage detector, the current terminal is a commercial power source A current detection element connected in series to the second circuit, for detecting a current and outputting a current by the turn ratio; Two reset resistors RS1 and RS2, one side of which is commonly applied with a power supply voltage VCC, and the other side of which is connected in parallel to a secondary terminal of the current detecting element to perform a reset operation; A rectifier for rectifying the current detected by the current detecting element and outputting the rectified current; It consists of a sensing resistor for converting the current output from the rectifier into a voltage to supply to the power factor controller to remove the residual magnetic flux of the current detecting element, the input voltage detector receives commercial power to the primary terminal, the secondary terminal A transformer for outputting a voltage induced in the transformer; A rectifier for rectifying the voltage output from the transformer; It is achieved by configuring the filter unit to remove the noise component from the voltage output from the rectifier to output a clean voltage to remove the ripple component from the voltage output through the voltage detecting element, the embodiment according to the present invention is attached. When described in detail with reference to the drawings as follows.
제 4도는 본 발명을 적용한 역률 제어용 단상 능동 정류기의 실시예를 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 역률제어를 위한 인덕터(L)와; 상기 인덕터(L)를 통해 입력되는 상용 전원을 스위칭 동작에 의해 역률을 개선하여 정류하는 단상 능동 정류부(100)와; 상기 단상 능동 정류부(100)에서 출력하는 전압을 필터링하여 부하(12)로 공급하기 위한 필터용 커패시터(CO)와; 전류 검출소자(CT)에 의해 입력되는 상용 전원의 전류를 검출하는 전류 검출부(200)와; 입력되는 상용 전원의 전압을 검출하는 입력전압 검출부(300)와; 상기 부하(12) 동작시 발생하는 출력전압을 검출하는 출력전압 검출부(400)와; 상기 전류 및 입력, 출력 전압 검출부(200-400)를 통해 검출한 전류 및 전압값을 이용하여 역률 제어를 위한 스위칭신호를 상기 단상 능동 정류부(100)에 출력하는 역률 제어부(500)로 구성한다.4 is a circuit diagram showing an embodiment of a power factor control single phase active rectifier to which the present invention is applied, and as shown therein, an inductor L for power factor control; A single-phase active rectifier 100 for rectifying the power factor by switching operation of the commercial power input through the inductor L; A filter capacitor (CO) for filtering the voltage output from the single-phase active rectifier (100) and supplying it to the load (12); A current detector 200 which detects a current of a commercial power supply input by the current detector CT; An input voltage detector 300 detecting a voltage of an input commercial power supply; An output voltage detector 400 for detecting an output voltage generated when the load 12 is operated; The power factor controller 500 outputs a switching signal for power factor control to the single phase active rectifier 100 using the current and voltage values detected by the current, input and output voltage detectors 200 to 400.
상기 단상 능동 정류부(100)는, 병렬연결된 제 1스위칭소자(S1)와 보조 다이오드(DF1)의 접속점에 다이오드(D1)를 직렬 접속하고, 그 공통 접속점에 인덕터(L)의 출력을 연결하고, 병렬연결된 제 2스위칭소자(S2)와 보조 다이오드(DF2)의 접속점에 다이오드(D2)를 직렬 접속하고, 그 공통 접속점에 상용 전원을 입력하여 상기 제 1스위칭소자(S2) 및 다이오드(D1)와 병렬 연결되어 구성한다.The single-phase active rectifier 100 connects the diode D1 in series with a connection point of the first switching element S1 and the auxiliary diode D F1 connected in parallel, and connects the output of the inductor L to the common connection point thereof. The diode D2 is connected in series to a connection point of the second switching element S2 and the auxiliary diode D F2 connected in parallel, and a commercial power source is input to the common connection point to supply the first switching element S2 and the diode D1. ) In parallel.
상기 전류 검출부(200)는, 제 5도에 도시된 바와 같이 1차측 단자가 상용 전원에 직렬로 연결되어, 전류를 검출하여 권수비에 의한 전류를 출력하는(CT)와; 일측은 공통으로 전원전압(VCC)를 인가받고, 다른 일측은 상기 전류 검출 소자(CT)의 2차측 단자에 각각 병렬 연결되어 리셋동작을 하는 두 개의 리셋저항(RS1,RS2)과; 상기 전류 검출 소자(CT)에 의해 검출된 전류를 정류하고, 그 정류된 전류를 출력하는 정류부(200a)와; 상기 정류부(200a)에서 출력하는 전류를 전압으로 변환하여 역률 제어부(500)에 공급하기 위한 센싱저항(Rsen)으로 구성한다.The current detection unit 200, as shown in Figure 5, the primary terminal is connected in series to the commercial power source, and detects the current to output the current by the turn ratio (CT); Two reset resistors RS1 and RS2, one side of which is commonly applied with a power supply voltage VCC, and the other side of which is connected in parallel to a secondary terminal of the current detection element CT to perform a reset operation; A rectifying unit (200a) for rectifying the current detected by the current detecting element (CT) and outputting the rectified current; The current output from the rectifier 200a is converted into a voltage and configured as a sensing resistor Rsen for supplying the power factor controller 500.
또한, 상기 입력전압 검출부(300)는 제 6도에 도시된 바와 같이 1차측 단자에 상용 전원을 입력받고, 2차측 단자에 유기된 전압을 출력하는 변압기(VT)와; 상기 변압기(VT)에서 출력하는 전압을 정류하는 정류부(300a)와; 상기 정류부(300a)에서 출력된 전압으로 부터 잡음성분을 제거하여 깨끗한 전압을 출력하는 필터부(300b)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 설명한다.In addition, the input voltage detector 300 includes a transformer (VT) for receiving commercial power to the primary terminal, and outputs the voltage induced in the secondary terminal as shown in FIG. A rectifier 300a for rectifying the voltage output from the transformer VT; It is composed of a filter unit 300b for removing a noise component from the voltage output from the rectifying unit 300a and outputting a clean voltage. The operation and operation of the present invention configured as described above will be described.
제 4도에서, 상용전원이 공급되면 이를 제 6도의 입력전압 검출부(300)의 변압기(VT)를 통해 정류하고, 그 정류된 직류전압을 역률 제어부(500)에 출력한다.In FIG. 4, when commercial power is supplied, the power is rectified through the transformer VT of the input voltage detector 300 of FIG. 6, and the rectified DC voltage is output to the power factor controller 500.
또한, 제 5도의 전류 검출부(200)는 부하측으로 흐르는 전류를 전류 검출 소자(CT)를 통해 검출하여 역률 제어부(500)에 출력하고, 리셋 저항(RS1,RS2)에 의해 그 잔류 자속을 제거하며 도한 출력전압 검출부(400)는 부하(12)에 공급되어 동작시 발생하는 출력전압을 검출하여 역률 제어부(500)에 출력한다.In addition, the current detection unit 200 of FIG. 5 detects the current flowing to the load side through the current detection element CT and outputs it to the power factor controller 500, and removes the residual magnetic flux by the reset resistors RS1 and RS2. In addition, the output voltage detection unit 400 is supplied to the load 12 detects an output voltage generated during operation and outputs it to the power factor controller 500.
이에 따라, 상기 역률 제어부(500)는 상기 각 검출부(200-400)에서 공급되는 전류 및 전압을 이용하여 단상 능동 정류부(100)의 스위칭 소자(S1,S2)를 스위칭하기 위한 제어신호를 출력한다.Accordingly, the power factor controller 500 outputs a control signal for switching the switching elements S1 and S2 of the single-phase active rectifier 100 using the current and the voltage supplied from each of the detectors 200 to 400. .
따라서, 입력전원이 양의 위상일 때 스위치(S1)가 턴온되면 인덕터(L)에는 S1 - DF2- CT - AC Source의 전류 패스가 형성되어 입력전류가 선형적으로 상승하고, 스위치(S1)가 턴오프되면 L - D1 - CO - DF2- CT - AC Source 의 전류 패스가 형성되어 인덕터(L)에는 (출력전압 - 입력전압)의 전압이 걸려서 선형적으로 감소하는 전류가 발생한다.Therefore, when the switch S1 is turned on when the input power is in a positive phase, a current path of S1-D F2 -CT-AC Source is formed in the inductor L so that the input current rises linearly, and the switch S1 When is turned off, a current path of L-D1-CO-D F2 -CT-AC Source is formed, and the inductor L is subjected to a voltage of (output voltage-input voltage) to generate a linearly decreasing current.
또한, 입력전원이 음의 위상일 때는 인덕터(L)에 흐르는 전류의 방향이 상기와 반대가 될 뿐 그 동작에 있어서는 같게 된다. 즉, 스위치(S2)가 턴온되면 인덕터(L)에는 AC Source - CT - S2 - DF1- L 의 전류 패스가 형성되어 입력전류가 선형적으로 상승하고, 스위치(S2)가 턴오프되면 AC Source - CT - D2 - CO - DF1- L 의 전류 패스가 형성되어 인덕터(L)에는 (출력전압 - 입력전압)의 전압이 걸려서 선형적으로 감소하는 전류가 발생한다.In addition, when the input power source is in a negative phase, the direction of the current flowing in the inductor L is reversed from the above, and the same in operation. That is, when the switch S2 is turned on, the inductor L has a current path of AC Source-CT-S2-D F1 -L, and the input current rises linearly. When the switch S2 is turned off, the AC source is turned on. -Current path of CT-D2-CO-D F1 -L is formed, and the inductor L is subjected to the voltage of (output voltage-input voltage) so that the current decreases linearly.
상기와 같은 동작이 수십KHz의 주파수로 행해지면 입력전류의 모양이 입력전압의 모양을 추종하게 되면서 입력전압과 동상의 전류가 흐르게 되어 역률이 거의 1에 가까워 지면서 또한 고조파 전류가 감소하게 된다.When the above operation is performed at a frequency of several tens of KHz, the shape of the input current follows the shape of the input voltage, the current of the input voltage and the in-phase current flows, and the power factor approaches almost 1, and the harmonic current is reduced.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 역률제어용 단상 능동 정류기는 전류 검출 소자에 남아있는 잔류자속을 리셋시킴으로써 전류가 한쪽으로 치우쳐 검출되는 현상을 방지하고, 상용전원을 변압기를 통해 입력 받음으로써 리플리 제거된 정확한 전압을 검출하고, 그에 의해 출력전압을 정확히 제어할 수 있도록 함으로써, 역률을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the single-phase active rectifier for power factor control of the present invention resets the residual magnetic flux remaining in the current detecting element to prevent the current from being biased toward one side and to remove the accurate voltage by receiving the commercial power through the transformer. It is possible to improve the power factor by detecting and thereby accurately controlling the output voltage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980021711A KR100296290B1 (en) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | Single Phase Active Rectifier for Power Factor Control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980021711A KR100296290B1 (en) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | Single Phase Active Rectifier for Power Factor Control |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000001444A KR20000001444A (en) | 2000-01-15 |
| KR100296290B1 true KR100296290B1 (en) | 2001-10-26 |
Family
ID=19539030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980021711A KR100296290B1 (en) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | Single Phase Active Rectifier for Power Factor Control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100296290B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6995996B2 (en) | 2003-02-07 | 2006-02-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power supply and control method thereof |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100651276B1 (en) * | 2004-12-23 | 2006-11-29 | 엘지전자 주식회사 | Vegetable box in refrigerator |
| KR100652077B1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-12-01 | 한국전기연구원 | Rectifier control apparatus for electrolytic corrosion |
| WO2014089314A1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-12 | Remy Technologies, Llc | System, method, and circuitry to rectify an alternating current signal with mosfet half-bridge circuitry |
| KR101600822B1 (en) * | 2013-11-26 | 2016-03-08 | (주)디엠비테크놀로지 | Power Supply Apparatus And LED Lighting Apparatus Using the Same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960006232A (en) * | 1994-07-21 | 1996-02-23 | 이형도 | Power factor improvement circuit |
| KR970018951A (en) * | 1995-09-14 | 1997-04-30 | 김정국 | Pulse width modulation converter device and control method thereof |
-
1998
- 1998-06-11 KR KR1019980021711A patent/KR100296290B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960006232A (en) * | 1994-07-21 | 1996-02-23 | 이형도 | Power factor improvement circuit |
| KR970018951A (en) * | 1995-09-14 | 1997-04-30 | 김정국 | Pulse width modulation converter device and control method thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6995996B2 (en) | 2003-02-07 | 2006-02-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power supply and control method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000001444A (en) | 2000-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7209374B2 (en) | Capacitor-input positive and negative power supply circuit | |
| JP5832177B2 (en) | Power factor correction circuit | |
| CN101964595A (en) | Supply unit and method | |
| US6381152B1 (en) | Method of driving semiconductor switching device in non-saturated state and power supply apparatus containing such a switching device | |
| JPH07177745A (en) | Switching regulator | |
| US20020071301A1 (en) | Power converter circuitry | |
| US5862043A (en) | Switch coupled active forward converter for obtaining a high power factor at a single power stage | |
| KR20190043268A (en) | Dc-dc converter | |
| KR100296290B1 (en) | Single Phase Active Rectifier for Power Factor Control | |
| JP2004260989A (en) | Switching power supply | |
| KR940003774B1 (en) | Power supply circuit | |
| EP3713063A1 (en) | Power conversion device | |
| JPH1141938A (en) | Dc power supply equipment | |
| KR100279604B1 (en) | Soft Switch Single-Phase Active Rectifier with Power Factor Control | |
| JP2004364448A (en) | Dc-dc converter | |
| US11258353B2 (en) | Power converter | |
| WO2018234909A1 (en) | Ac-to-dc conversion | |
| KR100292489B1 (en) | Power factor correcting boost converter using soft switching technique | |
| JP2858520B2 (en) | Power factor improving smoothing circuit | |
| JP2004032885A (en) | Rectifying circuit, noise reduction device, and power conversion device | |
| KR19990058750A (en) | Switching control circuit of boost converter for soft switching power factor control | |
| JP3583208B2 (en) | Switching power supply | |
| KR19990054580A (en) | Step-up converter for soft switching power factor control | |
| JPH0638521A (en) | Switching power supply | |
| KR19990054579A (en) | Step-up converter for low loss power factor control using soft switching |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |