전력변환 시스템의 현상과 동향

전력변환 시스템의 고성능화를 위해서는 스윗칭 주파수를 고주파수로 하는 것이 필요하다. 그러나 PWM방식에서는 반도체 소자를 강제적으로 스윗칭시키기 때문에 고주파 스윗칭을 행하면 EMI, EMC 문제를 무시할 수 없게 되고 스윗칭 손실은 스윗칭 주파수와 함께 증가한다. 이 문제를 해결하기 위해 1986년에 미국 위스콘신대학에서 당초 인공위성 등에 탑재하는 직류전원으로서 직류/직류 컨버터의 공진 스위치였던 회로구성을 3상 직류링크 전압형 인버터에 전개하여 소프트 스윗칭이 가능하게 되는 교류전원용의 전압형 인버터를 발표하였다. 또한 그 당시에 또 다른 공진형 회로구성인 교류링크 인버터도 발표되었다[3-5]. 이러한 배경으로 이하에서는 PWM 전력변환기의 소개를 시작으로 고주파수화의 필요성 및 그로 인해 파생되는 문제점을 고찰하고, 공진형 전력변환 시스템의 필요성에 대하여 논한 뒤 각종의 공진형 변환기에 대하여 간략하게 설명하고자 한다.