AC-DC 변환

AC-DC 변환은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고, AC 전압을 정류 및 평활하여 DC 전압을 생성하는 기술입니다 정류는 전파정류와 반파정류로 구분할 수 있다 전파 정류는 교류의 양극과 음극을 모두 사용하며, 반파 정류는 교류의 양극 또는 음극 중 하나를 사용합니다 어떠한 방해도 없이 정전압으로 변환하여 얻은 DC 전압을 개발하고 있습니다

DC-AC 변환

DC-AC 변환은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하는 기술입니다 반도체 소자를 사용하며, ON/OFF 상태를 제어하여 AC 전압을 생성합니다 전력 변환에서는 ON/OFF 시간에 해당하는 펄스 폭을 갖는 PWM(Pulse Wide Modulation) 신호가 제어 신호로 사용되는 경우가 많습니다

인버터는 장치로서 정류기 회로를 사용하여 AC 전압을 DC 전압으로 변환하고 역변환을 수행하여 해당 DC 전압을 AC 전압 및 주파수로 변환합니다 이러한 역변환 시에는 반도체소자의 내부 저항으로 인한 전도 손실, 스위칭 지연으로 인한 스위칭 손실 등의 변환 손실이 발생하여 변환 효율이 저하된다 이러한 변환 손실을 줄이면 인버터의 효율 향상과 소형화로 이어질 수 있으므로 스위칭 제어 기술과 새로운 소자 활용 기술을 개발하고 있습니다

냉각 기술

전력 반도체 소자의 변환 손실은 발열을 유발하고 인버터 소형화의 병목 현상이므로 발열을 고려한 냉각 메커니즘이 필요합니다 당사에서는 장비의 열설계 단계부터 시뮬레이션을 통해 케이싱과 보드의 온도와 기류분포를 분석하고, 시제품 제작 없이 냉각 구조를 최적화하고 장비를 소형화할 수 있는 기술을 키워왔습니다

잡음 방지/고조파 없는 기술

전력 변환은 많은 양의 전기를 처리하고 많은 양의 소음을 발생시키므로 다른 전자 장치에 대한 영향을 줄이기 위해 소음 대책이 특히 중요합니다 EMC(Electro Magnetic Compatibility)는 전자 장치에서 발생하는 노이즈가 전자파 환경을 악화시키고 시스템에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 쉴드와 필터를 사용합니다 전력 변환은 전류 왜곡으로 인해 고조파도 생성합니다 이에 대한 대책으로 소위 리액터를 추가해 전선을 감아 전류를 차단하는 것이 일반적이다 당사의 독자적인 기술이 집약된 인버터의 일종인 매트릭스 컨버터는 DC로 변환하지 않으므로 전류는 상용 전원과 거의 동일한 정현파이며 고조파가 없습니다

새로운 장치 사용 기술

전력 변환용 장치로 사이리스터를 사용하기 시작하여 이제 전력 MOS FET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터) 및 IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터)가 널리 사용됩니다 최근에는 SiC(탄화규소), GaN(질화갈륨) 등의 와이드 밴드갭 반도체 소자가 더 빠른 동작, 더 높은 전압 저항, 더 높은 온도 동작 등의 특징으로 인해 주목을 받고 있습니다 와이드 밴드갭 반도체는 가전자대에서 도체로의 전이 에너지가 큰 반도체 소자로, 기존 실리콘 반도체에 비해 소자를 더 작고 효율적으로 만들 수 있어 이를 응용하기 위한 연구를 진행하고 있다