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고주파전원의 설계와 제작

전문가 제언: ○ 근래 반도체전력변환기는 영 전압스위칭(ZVS : Zero Voltage Switch- ing), 영 전류스위칭(ZCS : Zero Current Switching) 또는 이들을 혼합한 스위칭(ZVZCS)방식의 기술개발이 각광을 받고 있다. 이들 스위칭방식은 파워반도체 스위칭디바이스와 파워모듈의 진보에 따라 전기에너지의 고품질 안정공급이나 유효변환 고도화를 이용한 기술로써 개발되고 있다.

○ 스위칭방식의 고주파전원에는 소형경량화를 요구하고 있다. 소형경량화에는 동작주파수의 향상이 효과적이다. 그러나 고주파화에는 스위칭손실과 고주파노이즈의 증가 등 폐해가 발생되는 것으로, 이들의 대책으로 소프트스위칭방식이 주목되고 있다. 그러나 스위칭 시에는 도통손실의 증가, 부품수의 증가, 및 제어성의 악화 등 단점도 있는 것으로 실용화의 개발에는 많은 검토가 필요하다.

○ 고주파전원의 용도로 산업전기전력응용분야에 유도가열(IH : Induction Heating)이 이용되고 있다. 20㎑ 이상 수㎒의 고주파대를 이용한 유도가열기술(IH Technology)은 금속의 용해, 융착, 단조, 주조, 표면의 열처리 등 열 가공프로세스에 필요한 기기는 파워반도체소자의 기술혁신과 동시에 새로운 기술로 진전되고 있다.

○ 고주파전원은 직류전압평활용 필터로써 커패시터를 사용한다. 이때 장치의 대형화나 등가직렬저항에 의한 손실발생, 온도상승에 의한 효율이나 신뢰성의 저하 안정성 수명 보수 등 많은 문제점이 있다. 그러므로 고주파전원의 설계․제작에는, 이러한 문제들에 대한 대책과 검토가 필요하다.

저자: Tamotsu Inaba
자료유형: 학술정보