1. `전력 변환` 이란?
ㅇ 전력 변환 (Power Conversion)
- 운반(수송)되는 전력의 형태를 변환하고, 그 흐름(방향,크기,주파수 등)을 제어하는 것
ㅇ 전력 변환기 / 전력 변환 회로 / 전력 컨버터 / 제어 정류기 (Power Converter)
- 주 전원을 받아서 이를 안정적이고 쓸모있는 전원 형태로 변환 공급하는,
- 전력 조절 역할을 하는 회로/장치를 일컬음
2. 전력 변환의 형태
ㅇ AC/DC (교류/직류) 간의 변환
ㅇ 전압,전류의 크기 및 주파수의 제어
ㅇ 이들 모두를 포함할 수도 있음
3. 전력 변환의 목표, 용도, 효율, 특징
ㅇ 목표
- 전력 손실을 최소화하면서 원하는 전력변환을 하여야 함
ㅇ 용도
- 전동기 구동, UPS, 고품질 전원공급장치, 전력계통 조절 등
ㅇ 효율 ☞ 전력 효율 참조
- η = (출력 전력) / (입력 전력)
ㅇ 특징
- 보통, 입력 전력은 고정 크기이나,
- 출력 전력이 가변 크기/주파수를 갖도록 요구하는 경우가 많음
4. 전력 변환기(컨버터)의 구분
ㅇ 전력 형태 변환 (AC,DC에 따라 구분됨)
- AC-AC 변환
. (사이클로 컨버터/변압기 : 교류 → 교류의 크기,주파수 변환)
. 교류 전압의 크기 변환 및 주파수 변환
. 용도 : 조명기의 빛 제어, 유도 전동기의 속도 제어, 공급 전압의 주파수 변환 등
- AC-DC 변환
. (정류기, 때론 그냥 `컨버터` 라고도 함 : 교류 → 직류)
. 다이오드 정류기 (전원 주파수가 교류 → 일정 직류)
. 위상제어 정류기 (전원 주파수가 교류 → 가변 직류)
- DC-AC 변환
. (인버터 : 직류 → 교류) (직류 → 가변 주파수,가변 전압의 교류)
. 단상 인버터, 삼상 인버터
. 용도 : 무정전 교류 전원 장치, 교류 전동기 구동 등에 사용됨
.. 또한, 신재생에너지 분야의 연계형 인버터 등에서 볼 수 있음
- DC-DC 변환
. (DC 초퍼, 일종의 직류 변압기 : 직류 → 직류의 크기 변환)
. DC 전압의 변환 및 안정화
. 구분 : 선형 레귤레이터, 스위칭 레귤레이터
. 승압/강압 구분 : 강압 변환기(Buck), 승압 변환기(Boost), 승강압 변환기
. 용도 : 직류 전동기의 속도 제어 등에 사용됨
ㅇ 전력 전달 방향 (전류,전압 흐름 방향에 따라 구분됨)
- 1 상한 변환기
. 1 상한 : 전압,전류 모두 양
.. 전력 흐름이 교류 입력측에서 직류 출력측으로 이동하는 정류기 모드
- 2 상한 변환기
- 1,2 상한 변환기
- 3,4 상한 변환기
. 정류기 또는 인버터로 동작 가능
. 4 상한 : 전압 음, 전류 양
.. 전력 흐름이 직류 입력측에서 교류 출력측으로 이동하는 인버터 모드
- 4 상한 변환기