개념 한 쪽
전기공사기사 직류전력변환기 — 초퍼와 인버터, 사이클로컨버터의 구분
직류전력변환기 세트는 직류를 다른 전압의 직류로 바꾸는 기기, 직류전압을 직접 제어하는 기기, 사이클로컨버터의 정의와 틀린 설명, 인버터의 출력전압 제어법, 사이리스터 위상제어의 출력 변화, 부스트컨버터의 출력전압을 묻는다.
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뜻
전력변환 기기는 입력과 출력의 전력 형태로 구분한다. 직류를 다른 전압의 직류로 바꾸는 장치는 초퍼다. 초퍼는 스위치를 빠르게 켜고 끄면서 입력 직류를 원하는 크기의 출력 직류로 만든다. 직류전압을 직접 제어하는 것도 초퍼다.
직류를 교류로 바꾸는 장치는 인버터다. 인버터의 출력전압을 제어할 때는 펄스의 길이를 바꾸어 평균전압을 조절하는 펄스폭 변조 방식이 주로 쓰인다.
사이클로컨버터는 교류를 입력받아 다른 주파수의 교류로 직접 바꾸는 장치다. 교류전동기의 속도 제어나 주파수 변환에 쓰인다. 직류를 낮추는 직류-직류 강압 장치와는 목적과 내부 동작이 다르므로, 구조가 같다는 설명은 틀린 것이 된다.
부스트컨버터는 입력전압을 1에서 듀티비를 뺀 값으로 나눈 출력전압을 만든다. 입력 45V, 듀티비 0.6이면 45를 0.4로 나눈 112.5V가 출력된다. 스위칭 주기 20kHz는 출력전압 계산에 쓰이지 않는다.
사이리스터 단상 반파 정류기로 저항부하를 위상제어할 때, 점호각을 0°에서 60°로 키우면 전류가 흐르는 구간이 줄어 출력 평균전압은 3/4이 된다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 기기 구분 — 직류를 직류로 바꾸면 초퍼, 직류를 교류로 바꾸면 인버터, 교류를 다른 주파수의 교류로 바꾸면 사이클로컨버터다. ② 제어법 — 인버터는 펄스폭 변조, 초퍼는 스위치의 켜고 끄는 비율로 전압을 조절한다. ③ 계산 — 부스트컨버터 출력은 입력전압을 (1−듀티비)로 나눈다. 45V·듀티비 0.6이면 112.5V다.
자주 묻는 물음
- 직류를 다른 전압의 직류로 바꾸는 기기는 무엇인가요?
- 초퍼입니다. 스위치를 빠르게 켜고 끄면서 입력 직류를 원하는 크기의 출력 직류로 바꿉니다.
- 사이클로컨버터는 무엇을 바꾸는 장치인가요?
- 교류를 다른 주파수의 교류로 직접 바꾸는 장치입니다. 직류-직류 강압 장치와는 목적과 내부 동작이 다릅니다.
- 부스트컨버터의 출력전압은 어떻게 구하나요?
- 입력전압을 1에서 듀티비를 뺀 값으로 나눕니다. 입력 45V, 듀티비 0.6이면 45÷0.4로 112.5V입니다.
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