고주파용 압분자심 및 초크 코일의 개발

전문가 제언

○ 전자기기의 전원을 안정시키는 회로 방식은 리니어 레귤레이터(linear regulator)와 스위칭 레귤레이터(switching regulator)로 나눈다. 이 중에서 리니어 방식은 회로구성이 비교적 간단하나 전압변환효율이 50% 수준으로 비교적 나쁘다. 반면에 스위칭 방식은 회로구성은 복잡하지만 변환효율이 85% 이상으로 높다. 또 리니어 방식에 비해서 형상이 작으면서 가볍게 만들 수 있다.

 

○ 따라서 최근에 개발된 가정용 전자기기나 정보통신기기에는 대부분 이 스위칭 레귤레이터 방식을 채택되어 있다. 이것을 보통 SMPS(Switching Mode Power Supply)라고 부른다. DC-DC 컨버터는 SMPS의 일종이며 전기자동차용 DC-DC 컨버터는 SMPS를 세분화한 풀브리지 회로방식을 채택하고 있다.

 

○ 이 디바이스에 사용되는 메인 트랜스 또는 초크 코일은 작동 중에 전기에너지의 일부가 열로 바뀐다. 이 현상을 전력 손실(power loss)이라고 부른다. 이 전력손실은 자심손실(core loss) 또는 철손(iron loss)과 동손(copper loss)의 합으로 정의한다. 다시 자심손실(철손)은 히스테리시스 손실, 와류 손실, 잔류 손실의 합이다. 즉 회로 상에서 열의 발생을 억제하려면, 자심(magnetic core)의 손실을 낮추어야 한다.

 

○ 한편 하이브리드 또는 전기 자동차에 SMPS가 채택되면서 고주파 대역에서 높은 전력용량을 제어할 필요성이 높아지고 있다. 이때 페라이트 코어 대신에 압분 자심을 고려할 수 있다. 본 논문은 압분체의 높은 포화자화 특성을 이용하면서, 페라이트와 같은 낮은 손실특성을 나타낼 수 있는 새로운 압분 자심을 개발한 것이다.

 

○ 우리나라에서도 연질 페라이트 전문업체인 삼화전자공업(주)와 토다이수(주), 금속분말 자성체 전문업체인 동부 CNI(주) 및 (주)창성, 등은 압분 자심을 제조하고 있다. 그러나 합금재료를 이용하는 연자성체에 대한 기술은 아직 미흡한 기술이 많다. 앞으로 새롭게 창출되는 시장을 목표로 하여 더욱 노력해야 할 것이다.

 

저자

Terukazu Tokuoka et al.

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

60(3)

잡지명

粉體およぴ粉末冶金

과학기술
표준분류

재료

페이지

108~116

분석자

허*도

분석물

• 고주파용 압분자심 및 초크 코일의 개발.pdf [346,049 byte]

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