KR102467253B1 - 브릿지리스형 스위칭 정류기 - Google Patents

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KR102467253B1
KR102467253B1 KR1020200186177A KR20200186177A KR102467253B1 KR 102467253 B1 KR102467253 B1 KR 102467253B1 KR 1020200186177 A KR1020200186177 A KR 1020200186177A KR 20200186177 A KR20200186177 A KR 20200186177A KR 102467253 B1 KR102467253 B1 KR 102467253B1
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Abstract

본 발명은, 인덕터, 서로 병렬 연결된 제1 및 제2 다이오드, 제1 노드에서, 상기 인덕터 및 상기 제1 다이오드와 연결된 제1 고속 스위치, 상기 제1 노드에서 상기 제1 고속 스위치와 연결된 제1 저속 스위치, 제2 노드에서 상기 제2 다이오드와 연결되며, 상기 제1 고속 스위치와 동일하게 턴온 및 턴오프 동작하는 제2 고속 스위치, 상기 제2 노드에서 상기 제2 다이오드 및 상기 제2 고속 스위치와 연결된 제2 저속 스위치 및 상기 제1 노드에 인가된 제1 전압 및 상기 제2 노드에 인가된 제2 전압에 따라 상기 제1 및 제2 저속 스위치 중 어느 하나를 턴온 동작시키는 스위치 구동회로를 포함하는 브릿지리스형 스위칭 정류기를 제공한다.

Description

브릿지리스형 스위칭 정류기{Bridgeless type switching rectifier}
본 발명은 브릿지리스형 스위칭 정류기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 제1 및 제2 고속 스위치와, 제1 및 제2 저속 스위치의 스위칭 동작 시 동작 손실을 저감시킬 수 있는 브릿지리스형 스위칭 정류기에 관한 것이다.
일반적으로 스위칭 전원장치는 안정된 출력전압을 목적으로 하는 전력변환 장치이다. 특히, 교류를 입력으로 하는 스위칭 전원장치의 경우, 교류전압을 직류전압으로 변환시키는 정류회로가 필수적으로 이용되는데 이 때 주로 사용되는 회로방식이 부스트 컨버터이다. 부스트 컨버터는 입력전압보다 높은 출력전압으로 변환하는 경우 사용되는 회로방식이지만 입력단에 인덕터가 있어서 입력전류가 연속적으로 흐르기 때문에 입력단 필터의 부담이 작고 간단한 전류 필터 구성이 가능하다는 장점이 있다.
부스트 컨버터를 기본으로 하는 정류회로(이하, '스위칭 정류기')는 기본적으로 교류전압을 직류전압으로 변환시키는 기능 외에도 입력전류의 파형을 입력전압 파형과 같아지도록 제어하여 입력 역률을 높이고 고조파를 저감시키는 부가적인 기능을 수행하게 된다. 또한, 고주파 스위칭 동작 때문에 주요 소자의 사이즈를 줄일 수 있고 내부 손실이 저감되므로 전력변환 효율을 높일 수 있는 정류방식으로 널리 알려져 있다.
도 1은 일반적인 브릿지리스형 스위칭 정류기를 나타낸 회로도이다.
도 1에 나타낸 브릿지리스형 스위칭 정류기는, 한 개 이상의 반도체 스위치를 사용하여 교류전압을 직류전압으로 정류할 시, 입력전류를 입력전압과 같은 위상을 유지하면서 정현파를 생성시키는 역할을 수행하게 된다.
먼저, 브릿지형 스위칭 정류기는 큰 출력을 필요로 하는 전기자동차의 충전기나 모터의 구동 시, 브릿지 다이오드를 지나는 전류의 양이 증가함에 따라 브릿지 다이오드에서 발생하는 열로 인해 전도손실이 증가하여 전체적인 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 따라, 브릿지 다이오드를 사용하지 않는 브릿지리스형 스위칭 정류기가 제안되었다.
브릿지리스형 스위칭 정류기는 입력단에 브릿지 다이오드를 사용하지 않고 정류기 동작을 수행하기 때문에 정류기의 전도손실이 저감되어 전력변환 효율이 증가하고, 내부손실이 저감되는 회로방식으로서 브릿지형 스위칭 정류기를 대체하여 널리 사용되어 왔다.
그러나 이러한 브릿지리스형 스위칭 정류기는 출력 전력용량이 증가할수록 다이오드 및 스위치, 예를 들어 MOSFET와 같은 반도체 스위치의 정격이 증가하는 동시에 전력손실이 발생된다.
그 결과, 전통적인 브릿지리스형 스위칭 정류기는 전력 손실이 증가하여 전력변환 효율이 낮아지는 문제가 존재한다. 이러한 소자의 전력손실은 고도한 방열기구의 사용을 필요로 하기 때문에 정류기의 전체적인 크기가 증가하여 전력밀도에 영향을 주게 된다. 또한, 브릿지리스형 스위칭 정류기는 회로구조상 두 개 이상의 인덕터를 사용해야 하므로, 인덕터에 의하여 크기가 더욱 커지고, 무거우며, 비싸다는 단점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 제1 및 제2 고속 스위치와, 제1 및 제2 저속 스위치의 스위칭 동작 시 동작 손실을 저감시킬 수 있는 브릿지리스형 스위칭 정류기를 제공함에 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기는, 인덕터, 서로 병렬 연결된 제1 및 제2 다이오드, 제1 노드에서, 상기 인덕터 및 상기 제1 다이오드와 연결된 제1 고속 스위치, 상기 제1 노드에서 상기 제1 고속 스위치와 연결된 제1 저속 스위치, 제2 노드에서 상기 제2 다이오드와 연결되며, 상기 제1 고속 스위치와 동일하게 턴온 및 턴오프 동작하는 제2 고속 스위치, 상기 제2 노드에서 상기 제2 다이오드 및 상기 제2 고속 스위치와 연결된 제2 저속 스위치 및 상기 제1 노드에 인가된 제1 전압 및 상기 제2 노드에 인가된 제2 전압에 따라 상기 제1 및 제2 저속 스위치 중 어느 하나를 턴온 동작시키는 스위치 구동회로를 포함할 수 있다.
상기 제1 저속 스위치는, 입력 전원의 네거티브 주기에 턴온 동작하고, 상기 제2 저속 스위치는, 상기 입력 전원의 포지티브 주기에 턴온 동작할 수 있다.
상기 스위치 구동회로는, 상기 제1 저속 스위치의 드레인과 상기 제2 저속 스위치의 소오스 사이에 연결된 제1 저항, 상기 제2 저속 스위치의 드레인과 상기 제1 저속 스위치의 소오스 사이에 연결된 제2 저항, 상기 제1 저속 스위치의 소오스와 상기 제2 저항 사이에 연결되어, 상기 제1 저속 스위치를 턴온 동작시키는 제1 스위치 구동부 및 상기 제2 저속 스위치의 소오스와 상기 제1 저항 사이에 연결되어, 상기 제2 저속 스위치를 턴온 동작시키는 제2 스위치 구동부를 포함할 수 있다.
상기 제1 스위치 구동부는, 상기 제2 저항과 연결되며, 상기 제2 전압을 분배하는 제1 분배 저항, 상기 제2 저항 및 상기 제1 분배 저항에 의해 분배된 제1 분배전압의 리플을 보상하는 제1 커패시터 및 상기 제1 분배 저항과 병렬 연결되며, 상기 제1 분배전압을 소정전압으로 유지하여 상기 제1 저속 스위치가 턴온 동작되게 상기 제1 저속 스위치의 소오스로 공급하는 제1 정전압 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제2 스위치 구동부는, 상기 제1 저항과 연결되며, 상기 제1 전압을 분배하는 제2 분배 저항, 상기 제1 저항 및 상기 제2 분배 저항에 의해 분배된 제2 분배전압의 리플을 보상하는 제2 커패시터 및 상기 제2 분배 저항과 병렬 연결되며, 상기 제2 분배전압을 소정전압으로 유지하여 상기 제2 저속 스위치가 턴온 동작되게 상기 제2 저속 스위치의 소오스로 공급하는 제2 정전압 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 인덕터에 AC 전원의 포지티브 전원이 공급되어, 상기 인덕터에 인덕터 전류가 충전되기 이전인 경우, 상기 제1, 2 고속 스위치는, 턴온 동작하고, 상기 제2 저속 스위치는, 상기 제2 스위치 구동부에서 공급되는 상기 제2 분배전압에 의해 턴온동작하여, 상기 제1, 2 고속 스위치와 제1 전류패스를 형성할 수 있다.
상기 인턱터에 상기 인덕턴 전류가 충전된 경우, 상기 제1, 2 고속 스위치는, 턴오프 동작하고, 상기 제2 저속 스위치는, 턴온 동작을 유지하며, 상기 제1 다이오드, 출력 저항 및 상기 제2 고속 스위치의 기생 다이오드와 제2 전류 패스를 형성할 수 있다.
상기 인덕터에 AC 전원의 네거티브 전원이 공급되어, 상기 인덕터에 인덕터 전류가 충전되기 이전인 경우, 상기 제1, 2 고속 스위치는, 턴온 동작하고, 상기 제1 저속 스위치는, 상기 제1 스위치 구동부에서 공급되는 상기 제1 분배전압에 의해 턴온동작하여, 상기 제1, 2 고속 스위치와 제3 전류패스를 형성할 수 있다.
상기 인턱터에 상기 인덕턴 전류가 충전된 경우, 상기 제1, 2 고속 스위치는, 턴오프 동작하고, 상기 제1 저속 스위치는, 턴온 동작을 유지하며, 상기 제2 다이오드, 출력 저항 및 상기 제1 고속 스위치의 기생 다이오드와 제4 전류 패스를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기는, 하나의 인덕터를 사용하며 제1 및 제2 고속 스위치와, 제1 및 제2 저속 스위치의 스위칭 동작 시 동작 손실을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기는, 하나의 인덕터를 사용함으로써, 크기를 줄일 수 있으며 그에 따른 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기는, 제1 및 제2 저속 스위치를 이용하여 제1 및 제2 고속 스위치의 스위칭 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 일반적인 브릿지리스형 스위칭 정류기를 나타낸 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기를 나타낸 회로도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기로 포지티스 전원이 공급되는 경우의 전류패스를 나타낸다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기로 네거티스 전원이 공급되는 경우의 전류패스를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수개의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수개의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기를 나타낸 회로도이다.
도 2를 참조하면, 브릿지리스형 스위칭 정류기(100)는 전원부(Vin), 인덕터(L), 제1 및 제2 다이오드(D1, D2), 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2), 제1 및 제2 저속 스위치(L1, L2), 평활 커패시터(Cp), 출력 저항(RL) 및 스위치 구동회로(110)를 포함할 수 있다.
전원부(Vin)는 포지티브 전원 및 네거티브 전원을 포함하는 AC 전원을 공급할 수 있다.
인덕터(L)는 AC 전원이 공급되면, AC 전원의 위상과 동일한 인덕터 전류를 충전하고, 충전된 인덕터 전류를 방전할 수 있다.
제1 다이오드(D1)는 포지티브 전원이 공급되고, 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2)가 턴오프 동작하면, 제1 노드(n1)를 통해 공급되는 포지티브 전원을 출력 저항(RL)으로 공급할 수 있다.
제2 다이오드(D2)는 네거티브 전원이 공급되고, 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2)가 턴오프 동작하면, 제2 노드(n2)를 통해 공급되는 네거티브 전원을 출력 저항(RL)으로 공급할 수 있다.
즉, 제1, 2 디아오드(D1, D2)는 서로 병렬 연결될 수 있다.
제1, 2 고속 스위치(M1, M2)는 인덕터(L)에 인덕터 전류가 충전되는 동안 턴온 동작할 수 있다. 이때, 제1, 2 고속 스위치(M1, M2)는 인덕터(L)에 충전된 인덕터 전류가 방전되면 턴오프 동작할 수 있다.
제1, 2 고속 스위치(M1, M2)는 별도의 제어부(미도시)에 의해 턴온 및 턴오프 신호를 수신하여 동작할 수 있다.
여기서, 제1 고속 스위치(M1)는 제1 노드(n1)에서 인덕터(L) 및 제1 다이오드(D)와 연결될 수 있으며, 제2 고속 스위치(M2)는 제2 노드(n2)에서 제2 다이오드(D2)와 연결되며, 제1 고속 스위치(M1)와 동일하게 턴온 및 턴오프 동작할 수 있다.
제1 저속 스위치(L1)은 제1 노드(n1)에서 제1 고속 스위치(M1)와 연결될 수 있으며, 제2 저속 스위치(L2)는 제2 노드(n2)에서 제2 고속 스위치(M2)와 연결될 수 있다.
여기서, 제1, 2 저속 스위치(L1)는 스위치 구동회로(110)에 의해 턴온 및 턴오프동작할 수 있다.
즉, 제1 저속 스위치(L1)은 네거티브 전원이 공급되는 경우 턴온 동작하며, 제2 저속 스위치(L2)는 포지티브 전원이 공급되는 경우 턴온 동작할 수 있다.
스위치 구동회로(110)는 제1 및 제2 저항(R1, R2), 제1 스위치 구동부(110) 및 제2 스위치 구동부(120)를 포함할 수 있다.
제1 저항(R1)은 제1 노드(n1)를 기준으로 제1 저속 스위치(L1)의 드레인과 제2 저속 스위치(L2)의 소오스 사이에 연결될 수 있다.
제2 저항(R2)는 제2 노드(n2)를 기준으로 제2 저속 스위치(L2)의 드레인과 제1 저속 스위치(L1)의 소오스 사이에 연결될 수 있다.
제1 스위치 구동부(110)는 제1 분배 저항(Rd1), 제1 커패시터(Cd1) 및 제1 정전압 다이오드(Zd1)를 포함할 수 있다.
먼저, 제1 분배 저항(Rd1)은 제2 저항(R2) 및 제1 저속 스위치(L1)의 소오스와 연결되며, 제2 저항(R2)와 제2 노드(n2)에 인가되는 제2 전압을 분배할 수 있다.
이때, 제1 커패시터(Cd1)는 제2 저항(R2)와 제1 분배 저항(Rd1)에서 분배된 제1 분배전압의 리플을 보상할 수 있다.
즉, 제1 커패시터(Cd1)는 제1 분배 저항(Rd1)와 RC 필터로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1 정전압 다이오드(Zd1)는 제1 분배 저항(Rd1)과 병렬 연결되며, 제1 분배 전압을 소정 전압으로 유지하여 제1 저속 스위치(L1)가 턴온 동작되게 제1 저속 스위치(L1)의 소오스로 공급할 수 있다.
제2 스위치 구동부(120)는 제2 분배 저항(Rd2), 제2 커패시터(Cd2) 및 제2 정전압 다이오드(Zd2)를 포함할 수 있다.
먼저, 제2 분배 저항(Rd2)은 제1 저항(R1) 및 제2 저속 스위치(L2)의 소오스와 연결되며, 제1 저항(R1)와 제1 노드(n1)에 인가되는 제1 전압을 분배할 수 있다.
이때, 제2 커패시터(Cd2)는 제1 저항(R2)와 제2 분배 저항(Rd2)에서 분배된 제2 분배전압의 리플을 보상할 수 있다.
즉, 제2 커패시터(Cd2)는 제2 분배 저항(Rd2)와 RC 필터로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제2 정전압 다이오드(Zd2)는 제2 분배 저항(Rd2)과 병렬 연결되며, 제2 분배 전압을 소정 전압으로 유지하여 제2 저속 스위치(L2)가 턴온 동작되게 제2 저속 스위치(L2)의 소오스로 공급할 수 있다.
제1 및 제2 스위치 구동부(120)는 제1 및 제2 저속 스위치(L1. L2)를 제1 및 제2 노드(n1, n2)에 인가되는 전압으로 턴온 동작시킴으로써, 상기 제어부에 의한 스위칭 손실에 따른 전력 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.
실시예에서, 제1, 2 고속 스위치(M1, M2)는 GaN 트랜지스터이며, 제1, 2 저속 스위치(L1, L2)는 Si 트랜지스터일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기로 포지티스 전원이 공급되는 경우의 전류패스를 나타낸다.
도 3은 제2 저속 스위치(L2)가 턴온 동작되기 이전에 나타낸 전류 패스이고, 도 4는 인덕터(L)에 인덕터 전류가 충전 중인 경우, 제2 저속 스위치(L2)가 턴온 동작에 따라 형성된 전류 패스이고, 도 5는 인덕터(L)에 충전된 인덕터 전류가 방전 중인 경우, 제2 저속 스위치(L2)가 턴온 동작에 따라 형성된 전류 패스이다.
먼저, 도 3에 나타낸 전류패스(pass)는 인덕터(L), 제1 고속 스위치(M1) 및 제2 고속 스위치(M2)로 전류 흐름이 형성될 수 있다.
이때, 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2)는 서로 동시에 턴온 동작할 수 있다.
이후, 도 4에 나타낸 제1 전류패스(pass1)는 도 3에서 전류패스(pass)가 형성됨으로써, 제1 노드(n1)에 인가된 제1 전압에 의해 제2 저속 스위치(L2)가 턴온 동작함으로써, 형성될 수 있다.
제1 전류패스(pass1)는 인덕터(L), 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2) 및 제2 저속 스위치(L2)로 전류 흐름이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2 저속 스위치(L2)는 제2 스위치 구동부(120)의 동작에 의해 턴온 동작될 수 있다.
도 5에 나타낸 제2 전류 패스(pass2)는 인덕터(L)에 충전된 인덕터 전류가 방전되며 형성될 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2)는 턴오프동작할 수 있다.
제2 전류 패스(pass2)는 인덕터(L), 제1 다이오드(D1), 출력 저항(RL) 및 제2 저속 스위치(L2)로 전류 흐름이 형성될 수 있으며, 제2 고속 스위치(M2)의 기생 다이오드에 의해 전류가 공급될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 브릿지리스형 스위칭 정류기로 네거티스 전원이 공급되는 경우의 전류패스를 나타낸다.
도 6은 제1 저속 스위치(L2)가 턴온 동작되기 이전에 나타낸 전류 패스이고, 도 7은 인덕터(L)에 인덕터 전류가 충전 중인 경우, 제1 저속 스위치(L1)가 턴온 동작에 따라 형성된 전류 패스이고, 도 8은 인덕터(L)에 충전된 인덕터 전류가 방전 중인 경우, 제1 저속 스위치(L1)가 턴온 동작에 따라 형성된 전류 패스이다.
먼저, 도 6에 나타낸 전류패스(pass)는 제1 고속 스위치(M1), 제2 고속 스위치(M2) 및 인덕터(L)로 전류 흐름이 형성될 수 있다.
이때, 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2)는 서로 동시에 턴온 동작할 수 있다.
이후, 도 7에 나타낸 제3 전류패스(pass3)는 도 6에서 전류패스(pass)가 형성됨으로써, 제2 노드(n2)에 인가된 제2 전압에 의해 제1 저속 스위치(L1)가 턴온 동작함으로써, 형성될 수 있다.
제3 전류패스(pass3)는 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2), 제1 저속 스위치(L1) 및 인덕터(L)로 전류 흐름이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 저속 스위치(L1)는 제1 스위치 구동부(120)의 동작에 의해 턴온 동작될 수 있다.
도 8에 나타낸 제4 전류 패스(pass4)는 인덕터(L)에 충전된 인덕터 전류가 방전되며 형성될 수 있다.
여기서, 제1 및 제2 고속 스위치(M1, M2)는 턴오프 동작할 수 있다.
제4 전류 패스(pass4)는 제2 다이오드(D2), 출력 저항(RL) 및 제1 저속 스위치(L1)로 전류 흐름이 형성될 수 있으며, 제1 고속 스위치(M1)의 기생 다이오드에 의해 전류가 공급될 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 인덕터;
    서로 병렬 연결된 제1 및 제2 다이오드;
    제1 노드에서, 상기 인덕터 및 상기 제1 다이오드와 연결된 제1 고속 스위치;
    상기 제1 노드에서 상기 제1 고속 스위치와 연결된 제1 저속 스위치;
    제2 노드에서 상기 제2 다이오드와 연결된 제2 고속 스위치;
    상기 제2 노드에서 상기 제2 다이오드 및 상기 제2 고속 스위치와 연결된 제2 저속 스위치; 및
    상기 제1 노드에 인가된 제1 전압 및 상기 제2 노드에 인가된 제2 전압에 따라 상기 제1 및 제2 저속 스위치 중 어느 하나를 턴온 동작시키는 스위치 구동회로를 포함하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 저속 스위치는,
    입력 전원의 네거티브 주기에 턴온 동작하고,
    상기 제2 저속 스위치는,
    상기 입력 전원의 포지티브 주기에 턴온 동작하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 구동회로는,
    상기 제1 저속 스위치의 드레인과 상기 제2 저속 스위치의 소오스 사이에 연결된 제1 저항;
    상기 제2 저속 스위치의 드레인과 상기 제1 저속 스위치의 소오스 사이에 연결된 제2 저항;
    상기 제1 저속 스위치의 소오스와 상기 제2 저항 사이에 연결되어, 상기 제1 저속 스위치를 턴온 동작시키는 제1 스위치 구동부; 및
    상기 제2 저속 스위치의 소오스와 상기 제1 저항 사이에 연결되어, 상기 제2 저속 스위치를 턴온 동작시키는 제2 스위치 구동부를 포함하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 스위치 구동부는,
    상기 제2 저항과 연결되며, 상기 제2 전압을 분배하는 제1 분배 저항;
    상기 제2 저항 및 상기 제1 분배 저항에 의해 분배된 제1 분배전압의 리플을 보상하는 제1 커패시터; 및
    상기 제1 분배 저항과 병렬 연결되며, 상기 제1 분배전압을 소정전압으로 유지하여 상기 제1 저속 스위치가 턴온 동작되게 상기 제1 저속 스위치의 소오스로 공급하는 제1 정전압 다이오드를 포함하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 스위치 구동부는,
    상기 제1 저항과 연결되며, 상기 제1 전압을 분배하는 제2 분배 저항;
    상기 제1 저항 및 상기 제2 분배 저항에 의해 분배된 제2 분배전압의 리플을 보상하는 제2 커패시터; 및
    상기 제2 분배 저항과 병렬 연결되며, 상기 제2 분배전압을 소정전압으로 유지하여 상기 제2 저속 스위치가 턴온 동작되게 상기 제2 저속 스위치의 소오스로 공급하는 제2 정전압 다이오드를 포함하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인덕터에 AC 전원의 포지티브 전원이 공급되어, 상기 인덕터에 인덕터 전류가 충전되기 이전인 경우,
    상기 제1, 2 고속 스위치는,
    턴온 동작하고,
    상기 제2 저속 스위치는,
    상기 제2 스위치 구동부에서 공급되는 상기 제2 분배전압에 의해 턴온동작하여, 상기 제1, 2 고속 스위치와 제1 전류패스를 형성하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인덕터에 상기 인덕터 전류가 충전된 경우,
    상기 제1, 2 고속 스위치는,
    턴오프 동작하고,
    상기 제2 저속 스위치는,
    턴온 동작을 유지하며, 상기 제1 다이오드, 출력 저항 및 상기 제2 고속 스위치의 기생 다이오드와 제2 전류 패스를 형성하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 인덕터에 AC 전원의 네거티브 전원이 공급되어, 상기 인덕터에 인덕터 전류가 충전되기 이전인 경우,
    상기 제1, 2 고속 스위치는,
    턴온 동작하고,
    상기 제1 저속 스위치는,
    상기 제1 스위치 구동부에서 공급되는 상기 제1 분배전압에 의해 턴온동작하여, 상기 제1, 2 고속 스위치와 제3 전류패스를 형성하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 인덕터에 상기 인덕터 전류가 충전된 경우,
    상기 제1, 2 고속 스위치는,
    턴오프 동작하고,
    상기 제1 저속 스위치는,
    턴온 동작을 유지하며, 상기 제2 다이오드, 출력 저항 및 상기 제1 고속 스위치의 기생 다이오드와 제4 전류 패스를 형성하는,
    브릿지리스형 스위칭 정류기.
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