KR100534131B1 - Converter apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 입력되는 직류전원을 단속적으로 출력하는 복수의 스위칭부와, 상기 각 스위칭부의 도통 상태에 따라 정방향 및 부방향으로 1차측을 통해 전류를 인가받아 2차측을 통해 소정 레벨로 변환된 전원을 출력하는 트랜스포머를 포함하는 컨버터장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 컨버터장치는, 상기 트랜스포머의 1차측과 2차측 중 어느 하나를 통해 정방향 및 부방향으로 흐르는 전류를 감지하는 전류감지부와; 상기 전류감지부를 통한 감지결과에 기초하여 정방향으로 흐르는 전류 및 부방향으로 흐르는 전류의 최대값의 차이를 산출하고, 산출결과 상기 최대값의 차이가 존재하면 편여자가 발생한 것으로 판단하여 상기 스위칭부의 도통시간을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 가격이 저렴하고, 시스템의 안정성 면에서 유리하며, 스위칭부의 도통시간을 설계자가 용이하게 조절할 수 있어 간단하게 편여자를 방지할 수 있는 컨버터장치 및 그 제어방법을 제공할 수 있다. The present invention provides a plurality of switching units for intermittently outputting an input DC power, and a power source which is converted into a predetermined level through a secondary side by receiving a current through the primary side in the positive and negative directions according to the conduction state of each switching unit. It relates to a converter device including a transformer for outputting and a control method thereof. The converter device includes: a current sensing unit configured to sense current flowing in a positive direction and a negative direction through any one of a primary side and a secondary side of the transformer; The difference between the maximum value of the current flowing in the forward direction and the current flowing in the negative direction is calculated on the basis of the detection result through the current sensing unit. And a control unit for controlling the time. As a result, it is possible to provide a converter device and a method of controlling the same, which are inexpensive, advantageous in terms of stability of the system, and can easily prevent the biasing time by allowing the designer to easily adjust the conduction time of the switching unit.
Description
본 발명은, 컨버터장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가격이 저렴하고, 시스템의 안정성 면에서 유리하며, 스위칭부의 도통시간을 설계자가 용이하게 조절할 수 있어 간단하게 편여자를 방지할 수 있는 컨버터장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. The present invention relates to a converter device and a control method thereof, and more particularly, is inexpensive, advantageous in terms of stability of the system, and can easily adjust the conduction time of the switching part, thereby preventing the biasing. It relates to a converter device and a control method thereof.
대용량 승압형 컨버터장치의 수요가 증가함에 따라 대용량에 적합한 브릿지형 컨버터장치가 개발되고 있다. As the demand for a large capacity boost converter device increases, a bridge converter device suitable for a large capacity is being developed.
이러한 브릿지형 컨버터장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 단속적으로 인가 되는 전원을 2차측으로 유도하는 트랜스포머(110)와, 외부로부터 공급되는 직류전원을 단속적으로 트랜스포머(110)의 1차측에 인가하는 복수의 스위칭부(112a, 112b, 112c, 112d)와, 트랜스포머(110)의 2차측에 유도된 전압을 정류하는 정류다이오드(114a, 114b)와, 정류다이오드(114a, 114b)에 의해 정류된 전압을 평활시켜 부하(118)에 공급하는 출력필터(116)와, 출력필터(116)로부터의 출력전압을 피드백 감지하여 스위칭부(112a, 112b, 112c, 112d)의 도통시간을 제어하는 아날로그 피드백 제어기(122)와, 트랜스포머(110)의 1차측에 접속되어 편여자를 방지하는 커패시터(120)를 포함한다. Such a bridge-type converter device, as shown in Figure 1, the transformer 110 for guiding the power applied intermittently to the secondary side, and the DC power supplied from the outside intermittently applying to the primary side of the transformer 110 Rectified by the plurality of switching units 112a, 112b, 112c, 112d, rectifying diodes 114a, 114b for rectifying the voltage induced on the secondary side of the transformer 110, and rectifying diodes 114a, 114b. Analog feedback for controlling the conduction time of the switching units 112a, 112b, 112c, 112d by feedback sensing the output filter 116 for smoothing the voltage and supplying it to the load 118 and the output voltage from the output filter 116. A controller 122 and a capacitor 120 connected to the primary side of the transformer 110 to prevent polarization.
이러한 컨버터장치의 동작과정을 도 2의 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. An operation process of the converter device will be described with reference to the waveform diagram of FIG. 2 as follows.
아날로그 피드백 제어기(122)는 스위칭부 MOS1, MOS4(112a, 112d) 및 MOS2, MOS3(112b, 112c)을 교대로 도통시킨다. 아날로그 피드백 제어기(122)의 제어에 의해, 스위칭부 MOS1, MOS4(112a, 112d)가 동시에 도통되면 입력직류전원으로부터 정방향의 Itr 전류가 트랜스포머(110)의 1차측에 인가되는 한편, 스위칭부 MOS2, MOS3(112b, 112c)이 동시에 도통되면 입력직류전원으로부터 부방향의 Itr_1 전류가 트랜스포머(110)의 1차측에 인가된다. The analog feedback controller 122 alternately conducts the switching units MOS1, MOS4 112a, 112d and MOS2, MOS3 112b, 112c. Under the control of the analog feedback controller 122, when the switching units MOS1 and MOS4 112a and 112d are simultaneously conducted, a positive Itr current is applied to the primary side of the transformer 110 from the input DC power supply, while the switching unit MOS2, When the MOS3 112b and 112c are simultaneously conducted, a negative Itr_1 current is applied to the primary side of the transformer 110 from the input DC power supply.
이에 의해, 직류입력전압 Vin이 트랜스포머(110)의 1차측(N1 : 권선수)에 인가되고, 이로 인해 2차측(N2 : 권선수)에는 (N2/N1)×Vin의 전압이 발생하게 된다. 2차측에 발생된 전압은, 정류다이오드(114a, 114b)를 통해 정류된 후, 출력필터(116)에 의해 평활되어 부하(118)에 공급된다. As a result, the DC input voltage Vin is applied to the primary side (N1: number of turns) of the transformer 110, whereby a voltage of (N2 / N1) × Vin is generated on the secondary side (N2: number of turns). The voltage generated on the secondary side is rectified through the rectifying diodes 114a and 114b and then smoothed by the output filter 116 and supplied to the load 118.
그런데, 동일한 시간 동안 MOS1, MOS4(112a, 112d)와 MOS2, MOS3(112b, 112c)이 교대로 스위칭하여도 스위칭부(112a, 112b, 112c, 112d)의 턴온(turn-on), 턴오프(turn-off) 시간, 스위칭부(112a, 112b, 112c, 112d)에 도통저항이 걸림으로써 발생되는 도통전압, 회로 기생성분 등의 차이로 인해 Itr 전류와 Itr_1 전류의 최대값은 차이가 난다. 즉, △I 만큼의 편여자 전류가 흐르게 된다. 편여자가 발생하게 되면, 스위칭부(112a, 112b, 112c, 112d)에 높은 전압 스트레스가 인가되어 스위칭부(112a, 112b, 112c, 112d)의 수명을 단축시키는 문제점이 있다. However, even when MOS1, MOS4 112a, 112d, MOS2, MOS3 112b, 112c switch alternately during the same time, turn-on and turn-off of the switching units 112a, 112b, 112c, 112d are performed. The maximum value of the Itr current and Itr_1 current is different due to the difference in turn-off time, the conduction voltage generated by the conduction resistance being applied to the switching units 112a, 112b, 112c, and 112d, the circuit parasitic components, and the like. That is, the excitation current flows by ΔI. When the excitation occurs, a high voltage stress is applied to the switching parts 112a, 112b, 112c, and 112d, thereby reducing the lifespan of the switching parts 112a, 112b, 112c, and 112d.
이에, 편여자 DC 바이어스 성분을 제거하기 위하여 트랜스포머(110) 1차측에 커패시터(120)를 직렬로 접속하여 △I만큼을 보상해 준다.Thus, in order to remove the excitation DC bias component, the capacitor 120 is connected in series to the primary side of the transformer 110 to compensate for ΔI.
그러나, 종래의 컨버터장치에 있어서, 트랜스포머(110)의 1차측에 직렬로 접속된 커패시터(120)는 입력전류를 모두 감당하여야 하고, 입력전류가 커짐에 따라 커패시터(120) 용량도 무한정 커지며, 이로 인해 가격이 상승되는 문제점이 있다. However, in the conventional converter device, the capacitor 120 connected in series to the primary side of the transformer 110 must bear all the input current, and as the input current increases, the capacity of the capacitor 120 also increases indefinitely. There is a problem that the price rises.
또한, 커패시터(120)를 접속하더라도 편여자시 한쪽 방향으로 DC 바이어스된 상태에서 동작되므로 장기간 동작시 커패시터(120) 내부 온도가 상승하여 수명이 단축되고, 이로 인해 커패시터(120)가 손상되면 편여자를 제거하지 못해 시스템의 안정성 면에서 매우 취약하다. In addition, even when the capacitor 120 is connected, it operates in a DC-biased state in one direction during the excitation, so that the internal temperature of the capacitor 120 increases during a long time operation, thereby shortening the lifespan. It is very vulnerable in terms of system stability because it cannot be removed
그리고, 아날로그 피드백 제어기(122)는 OP-AMP, 비교기 등을 사용하여 여러 단계를 거쳐 제어하기 때문에 스위칭부(112a, 112b, 112c, 112d)의 도통시간을 설계자가 용이하게 조절할 수 없는 단점이 있다. In addition, the analog feedback controller 122 may control the conduction time of the switching units 112a, 112b, 112c, and 112d by the designer because the analog feedback controller 122 controls the OP-AMP and the comparator through various steps. .
따라서, 본 발명의 목적은, 가격이 저렴하고, 시스템의 안정성 면에서 유리하며, 스위칭부의 도통시간을 설계자가 용이하게 조절할 수 있어 간단하게 편여자를 방지할 수 있는 컨버터장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a converter device and a method of controlling the same, which are inexpensive, advantageous in terms of stability of the system, and which allow the designer to easily adjust the conduction time of the switching unit to simply prevent slippage. It is.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 입력되는 직류전원을 단속적으로 출력하는 복수의 스위칭부와, 상기 각 스위칭부의 도통 상태에 따라 정방향 및 부방향으로 1차측을 통해 전류를 인가받아 2차측을 통해 소정 레벨로 변환된 전원을 출력하는 트랜스포머를 포함하는 컨버터장치에 있어서, 상기 트랜스포머의 1차측과 2차측 중 어느 하나를 통해 정방향 및 부방향으로 흐르는 전류를 감지하는 전류감지부와; 상기 전류감지부를 통한 감지결과에 기초하여 정방향으로 흐르는 전류 및 부방향으로 흐르는 전류의 최대값의 차이를 산출하고, 산출결과 상기 최대값의 차이가 존재하면 편여자가 발생한 것으로 판단하여 상기 스위칭부의 도통시간을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터장치에 의해 달성된다.According to the present invention, a plurality of switching units for intermittently outputting the input DC power, and the current is applied through the primary side in the forward direction and the negative direction according to the conduction state of each of the switching unit predetermined through the secondary side A converter device comprising a transformer for outputting power converted to a level, comprising: a current sensing unit for sensing current flowing in a forward and a negative direction through any one of a primary side and a secondary side of the transformer; The difference between the maximum value of the current flowing in the forward direction and the current flowing in the negative direction is calculated on the basis of the detection result through the current sensing unit. It is achieved by a converter device comprising a control unit for controlling the time.
여기서, 상기 제어부는 상기 정방향과 상기 부방향으로 흐르는 전류 중 어느 하나의 최대값을 기준으로 나머지 다른 방향의 전류 최대값이 큰 경우에는, 각 최대값이 상호 동일해지도록, 해당 스위칭부의 도통시간을 감소시키고, 작은 경우에는 해당 스위칭부의 도통시간을 증가시켜, 편여자 DC 바이어스 성분을 제거하는 것이 바람직하다. Herein, when the current maximum value in the other direction is large based on one of the maximum values of the current flowing in the positive direction and the negative direction, the control unit sets the conduction time of the corresponding switching unit so that the maximum values are the same. In the small case, it is preferable to increase the conduction time of the corresponding switching part to remove the biased DC bias component.
그리고, 상기 제어부는 마이크로프로세서를 포함하여 디지털적으로 간단하게 제어하는 것이 가능하다. In addition, the control unit may include a microprocessor to easily control digitally.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 분야에 따르면, 입력되는 직류전원을 단속적으로 출력하는 복수의 스위칭부와, 상기 각 스위칭부의 도통 상태에 따라 정방향 및 부방향으로 1차측을 통해 전류를 인가받아 2차측을 통해 소정 레벨로 변환된 전원을 출력하는 트랜스포머를 포함하는 컨버터장치의 제어방법에 있어서, 상기 트랜스포머의 1차측과 2차측 중 어느 하나를 통해 정방향 및 부방향으로 흐르는 전류를 감지하는 단계와; 감지결과에 기초하여 정방향으로 흐르는 전류 및 부방향으로 흐르는 전류의 최대값의 차이를 산출하는 단계와; 산출결과 상기 최대값의 차이가 존재하면 편여자가 발생한 것으로 판단하여 상기 스위칭부의 도통시간을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컨버터장치의 제어방법에 의해서도 달성된다.On the other hand, according to another field of the present invention, the plurality of switching unit for intermittently outputting the input DC power, and the current is applied through the primary side in the forward direction and the negative direction according to the conduction state of each switching unit 2 A control method of a converter apparatus including a transformer for outputting power converted to a predetermined level through a vehicle side, the control method comprising the steps of: sensing a current flowing in a positive and negative direction through any one of a primary side and a secondary side of the transformer; Calculating a difference between the maximum value of the current flowing in the forward direction and the current flowing in the negative direction based on the detection result; It is also achieved by the control method of the converter device, comprising the step of controlling the conduction time of the switching unit by determining that the deviation is generated if there is a difference between the maximum value as a result of the calculation.
여기서, 상기 스위칭부의 도통시간을 제어하는 단계는, 상기 정방향과 상기 부방향으로 흐르는 전류 중 어느 하나의 최대값을 기준으로 나머지 다른 방향의 전류 최대값이 큰 경우에는, 각 최대값이 상호 동일해지도록 해당 스위칭부의 도통시간을 감소시키고, 작은 경우에는 해당 스위칭부의 도통시간을 증가시키는 단계를 포함하여, 편여자 DC 바이어스 성분을 제거하는 것이 바람직하다.Here, the controlling of the conduction time of the switching unit is based on the maximum value of any one of the current flowing in the positive direction and the negative direction, when the current maximum value in the other direction is large, each maximum value is equal to each other. It is desirable to eliminate the biasing DC bias component, including reducing the conduction time of the corresponding switching part, and increasing the conduction time of the switching part, if small.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 컨버터장치의 개략적인 회로도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 단속적으로 인가되는 전원을 2차측으로 유도하는 트랜스포머(10)와, 외부로부터 공급되는 직류전원을 단속적으로 트랜스포머(10)의 1차측에 인가하는 복수의 스위칭부(12a, 12b, 12c, 12d)와, 트랜스포머(10)의 2차측에 유도된 전압을 정류하는 정류다이오드(14a, 14b)와, 정류다이오드(14a, 14b)에 의해 정류된 전압을 평활시켜 부하(18)에 공급하는 출력필터(16)와, 트랜스포머(10)의 1차측에 접속되어 전류를 감지하는 전류감지부(20)와, 전류감지부(20)를 통한 감지결과에 기초하여 스위칭부(12a, 12b, 12c, 12d)의 도통시간을 제어하는 CPU(22)를 포함한다. 3 is a schematic circuit diagram of a converter device according to the present invention. As shown in the figure, the transformer 10 for guiding the intermittently applied power to the secondary side, and the plurality of switching units 12a for intermittently applying the DC power supplied from the outside to the primary side of the transformer 10, 12b, 12c, 12d, rectified diodes 14a, 14b for rectifying the voltage induced on the secondary side of transformer 10, and rectified voltages smoothed by rectified diodes 14a, 14b to load 18 An output filter 16 to be supplied to the output filter, a current sensing unit 20 connected to the primary side of the transformer 10 to sense current, and a switching unit 12a, based on a sensing result through the current sensing unit 20. And a CPU 22 that controls the conduction time of 12b, 12c, and 12d.
전류감지부(20)는 트랜스포머(10)의 1차측에 흐르는 정방향의 Itr 전류 및 부방향의 Itr_1 전류를 감지하는 부분으로서, 저항, 홀(Hall) 센서 등 전류를 측정할 수 있는 소자이면 모두 가능하다. 본 실시예에서는 전류감지부(20)로서 저항을 도시하였다. The current sensing unit 20 detects a positive Itr current and a negative Itr_1 current flowing in the primary side of the transformer 10, and may be any device capable of measuring a current such as a resistance and a Hall sensor. Do. In this embodiment, the resistance is shown as the current sensing unit 20.
CPU(22)는 출력필터(16)의 출력전압을 피드백 감지하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭부 MOS1, MOS4(12a, 12d) 및 MOS2, MOS3(12b, 12c)을 교대로 도통시킨다. CPU(22)의 제어에 의해, 스위칭부 MOS1, MOS4(12a, 12d)가 동시에 도통되면 입력직류전원으로부터 정방향의 Itr 전류가 트랜스포머(10)의 1차측에 인가되는 한편, 스위칭부 MOS2, MOS3(12b, 12c)이 동시에 도통되면 입력직류전원으로부터 부방향의 Itr_1 전류가 트랜스포머(10)의 1차측에 인가된다. The CPU 22 feedback-sensing the output voltage of the output filter 16 and alternately conducts the switching units MOS1, MOS4 12a, 12d and MOS2, MOS3 12b, 12c as shown in FIG. . Under the control of the CPU 22, when the switching units MOS1 and MOS4 12a and 12d are simultaneously connected, an Itr current in the forward direction is applied to the primary side of the transformer 10 from the input DC power supply, while the switching units MOS2 and MOS3 ( When 12b and 12c are simultaneously conducted, a negative Itr_1 current is applied to the primary side of the transformer 10 from the input DC power supply.
이에 의해, 직류입력전압 Vin이 트랜스포머(10)의 1차측(N1 : 권선수)에 인가되고, 이로 인해 2차측(N2 : 권선수)에는 (N2/N1)×Vin의 전압이 발생하게 된다. 2차측에 발생된 전압은, 정류다이오드(14a, 14b)를 통해 정류된 후, 출력필터(16)에 의해 평활되어 부하(18)에 공급된다. Thereby, the DC input voltage Vin is applied to the primary side (N1: number of turns) of the transformer 10, whereby a voltage of (N2 / N1) × Vin is generated on the secondary side (N2: number of turns). The voltage generated on the secondary side is rectified through the rectifying diodes 14a and 14b and then smoothed by the output filter 16 and supplied to the load 18.
또한, CPU(22)는 전류감지부(20)로부터의 감지결과에 기초하여 정방향의 전류 Itr의 최대값과 부방향의 전류 Itr_1의 최대값의 차이를 산출한다. 산출결과 최대값의 차이가 존재하면, CPU(22)는 편여자가 발생한 것으로 판단한다. 그리고, 편여자를 제거하기 위하여 다음 스위칭시 해당 스위칭부의 도통시간을 제어한다. Further, the CPU 22 calculates the difference between the maximum value of the current Itr in the forward direction and the maximum value of the current Itr_1 in the negative direction based on the detection result from the current sensing unit 20. If there is a difference between the maximum values as a result of the calculation, the CPU 22 judges that a partial shift is generated. Then, the conduction time of the corresponding switching unit is controlled during the next switching to remove the deviation.
편여자 발생시, CPU(22)의 제어에 따른 스위칭부(12a, 12b, 12c, 12d)의 도통시간 변화를 도 4의 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 참고로, 도 4는 정방향 전류 Itr을 기준으로 부방향 전류 Itr_1의 차이를 산출한 것을 나타낸 것이다. When the excitation occurs, the change in the conduction time of the switching units 12a, 12b, 12c, and 12d under the control of the CPU 22 will be described with reference to the waveform diagram of FIG. For reference, FIG. 4 illustrates that the difference of the negative current Itr_1 is calculated based on the forward current Itr.
CPU(22)에서 정방향 전류 Itr의 최대값과 부방향 전류 Itr_1의 최대값의 차이를 산출한 결과, Itr_1 전류가 Itr 전류보다 A만큼 작다면, MOS2, MOS3(12b, 12c)의 다음 도통시, 도통시간을 △t1만큼 증가시키도록 스위칭부 MOS2, MOS3(12b, 12c)을 제어한다. 또한, CPU(22)는 Itr_1 전류가 Itr 전류보다 B만큼 크다면, MOS2, MOS3(12b, 12c)의 다음 도통시, 도통시간을 △t2만큼 감소시키도록 스위칭부 MOS2, MOS3(12b, 12c)를 제어한다. 이로써, 편여자 전류가 제거되어 정방향 전류 Itr과 부방향 전류 Itr_1의 최대값 차이가 나지 않게 된다. When the difference between the maximum value of the forward current Itr and the maximum value of the negative current Itr_1 is calculated by the CPU 22, and the Itr_1 current is less than A than the Itr current, at the next conduction of the MOS2 and MOS3 (12b, 12c), The switching sections MOS2 and MOS3 12b and 12c are controlled to increase the conduction time by Δt1. In addition, when the Itr_1 current is larger than the Itr current by B, the CPU 22 switches the switching units MOS2 and MOS3 (12b and 12c) to reduce the conduction time by Δt2 at the next conduction of the MOS2 and MOS3 12b and 12c. To control. As a result, the excitation current is eliminated so that the maximum difference between the forward current Itr and the negative current Itr_1 does not appear.
그리고, 도시되지는 않았으나, 전류감지부(20)와 CPU(22) 사이에 노이즈제거필터를 마련하여, 노이즈에 의한 오차를 방지하도록 한다.Although not shown, a noise removing filter is provided between the current sensing unit 20 and the CPU 22 to prevent an error due to noise.
본 발명에서는 CPU(22)를 사용하여 편여자 방지를 디지털적으로 제어함으로써, 입력전류 및 전력용량의 크기에 상관없이 프로그램으로만 회로 수정이 가능하므로 입력전력의 변동시에도 회로의 유연성이 매우 커지며, 편여자 방지를 위한 하드웨어 재설계가 필요없고, 그로 인해 개발 시간을 단축할 수 있다. 또한, 수동소자를 제거하여 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다. In the present invention, by using the CPU 22 to digitally control the excitation prevention, the circuit can be modified only by the program irrespective of the magnitude of the input current and the power capacity, so the flexibility of the circuit becomes very large even when the input power changes. This eliminates the need for a hardware redesign to avoid biasing, thereby reducing development time. In addition, it is possible to increase the reliability of the system by removing the passive element.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 컨버터장치의 제어흐름은 도 5에 도시된 바와 같다. The control flow of the converter device according to the present invention having such a configuration is as shown in FIG.
CPU(22)는 전류감지부(20)를 통한 감지결과를 기초로 하여 정방향 전류 Itr의 최대값과 부방향 전류 Itr_1의 최대값의 차이를 산출한다(S10). 그리고, 산출결과가 0인지를 판단한다(S12). 산출결과가 0이면, CPU(22)는 스위칭부(12a, 12b, 12c, 12d)의 도통시간을 그대로 유지한다(S14). 반면, 산출결과가 0이 아니면, 산출결과가 0보다 큰지를 판단한다(S16). The CPU 22 calculates the difference between the maximum value of the forward current Itr and the maximum value of the negative direction Itr_1 based on the detection result by the current sensing unit 20 (S10). Then, it is determined whether the calculation result is 0 (S12). If the calculation result is 0, the CPU 22 maintains the conduction time of the switching units 12a, 12b, 12c, 12d as it is (S14). On the other hand, if the calculation result is not 0, it is determined whether the calculation result is greater than zero (S16).
판단결과, 산출결과가 0보다 크면, 편여자가 발생한 것으로 판단하여 MOS2, MOS3(12b, 12c)의 도통시간을 증가시킨다(S18, S22). 그러면, DC 바이어스 전류가 증가하여 편여자가 제거된다(S26, S30). As a result of the determination, if the calculation result is greater than zero, it is determined that the partial excitation has occurred and the conduction time of the MOS2, MOS3 12b, 12c is increased (S18, S22). Then, the DC bias current increases and the polarization is removed (S26, S30).
산출결과가 0보다 작으면, 편여자가 발생한 것으로 판단하여 MOS2, MOS3(12b, 12c)의 도통시간을 감소시킨다(S20, S24). 그러면, DC 바이어스 전류가 감소하여 편여자가 제거된다(S28, S30). 그리고 나면, S10 단계로 복귀하여 상술한 과정을 반복한다.If the calculation result is less than 0, it is determined that a partial excitation has occurred and the conduction time of the MOS2, MOS3 12b, 12c is reduced (S20, S24). Then, the DC bias current is reduced to remove the excitation (S28, S30). After that, the process returns to step S10 to repeat the above-described process.
한편, 전술한 실시예에서는 정방향 전류 Itr의 최대값을 기준으로 부방향 전류 Itr_1의 최대값의 차이를 산출하여 스위칭부 MOS2, MOS3(12b, 12c)의 도통시간을 제어하였으나, 부방향 전류 Itr_1의 최대값을 기준으로 정방향 전류 Itr의 최대값의 차이를 산출하여, 최대값 차이가 존재하면 MOS1, MOS4(12a, 12d)의 도통시간을 제어하도록 할 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the conduction time of the switching units MOS2 and MOS3 12b and 12c is controlled by calculating the difference between the maximum value of the negative current Itr_1 based on the maximum value of the forward current Itr, but the negative current Itr_1 The difference between the maximum value of the forward current Itr based on the maximum value may be calculated, and the conduction time of the MOS 1 and the MOS 4 12a and 12d may be controlled if the maximum difference exists.
한편, 전술한 실시예에서는 전류감지부(20)가 트랜스포머(10)의 1차측에 접속되는 것으로 상술하였으나, 전류감지부(20)는 트랜스포머(10)의 2차측에 마련될 수도 있다. Meanwhile, in the above-described embodiment, the current sensing unit 20 is described as being connected to the primary side of the transformer 10, but the current sensing unit 20 may be provided on the secondary side of the transformer 10.
이와 같이, 본 발명은 트랜스포머(10)의 1차측에 흐르는 정방향 전류 및 부방향 전류를 감지하여 양방향 전류의 최대값의 차이를 산출하고, 최대값의 차이가 존재하면 해당 스위칭부(12a, 12b, 12c, 12d)의 도통시간을 제어하도록 함으로써, 가격이 저렴하고, 시스템의 안정성 면에서 유리하며, 스위칭부(12a, 12b, 12c, 12d)의 도통시간을 설계자가 용이하게 조절할 수 있어 간단하게 편여자를 방지할 수 있도록 한다. As described above, the present invention detects the forward current and the negative current flowing in the primary side of the transformer 10 to calculate the difference between the maximum values of the bidirectional currents, and if there is a difference between the maximum values, the corresponding switching units 12a, 12b, By controlling the conduction time of 12c, 12d), it is inexpensive, advantageous in terms of system stability, and the designer can easily adjust the conduction time of the switching units 12a, 12b, 12c, 12d. Help prevent women.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. The present invention is not limited to the above-described embodiment and can be modified by those skilled in the art within the spirit of the invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가격이 저렴하고, 시스템의 안정성 면에서 유리하며, 스위칭부의 도통시간을 설계자가 용이하게 조절할 수 있어 간단하게 편여자를 방지할 수 있는 컨버터장치 및 그 제어방법이 제공된다.As described above, according to the present invention, the converter is inexpensive, advantageous in terms of stability of the system, and can easily prevent the biasing time by the designer easily adjusting the conduction time of the switching unit, and a control method thereof. This is provided.
도 1은 종래 컨버터장치의 개략적인 회로도,1 is a schematic circuit diagram of a conventional converter device;
도 2는 도 1의 컨버터장치의 동작에 따른 파형도,2 is a waveform diagram according to the operation of the converter device of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 컨버터장치의 개략적인 회로도,3 is a schematic circuit diagram of a converter device according to the present invention;
도 4는 도 3의 컨버터장치의 동작에 다른 파형도,4 is a waveform diagram according to the operation of the converter device of FIG. 3;
도 5는 본 발명에 따른 컨버터장치의 제어흐름도이다. 5 is a control flowchart of the converter device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 트랜스포머 12a, 12b, 12c, 12d : 스위칭부10: transformer 12a, 12b, 12c, 12d: switching unit
14a, 14b : 정류다이오드 16 : 출력필터14a, 14b: rectifier diode 16: output filter
18 : 부하 20 : 전류감지부18: load 20: current sensing unit
22 : CPU 22: CPU
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