전력전자공학에 대한 개론

소개

전력전자 이론

목차

전력전자 (Power Electronic)
■ 전력용 반도체 다이오드
■ 파워 트랜지스터의 구조 및 원리
■ 트랜지스터의 최대 정격과 특성
■ 파워트랜지스터의 응용
■ 전력 제어용 트랜지스터
■ 다이리스터
■ 다이리스터의 종류 와 특징
■ SCR의 정격과 특성
■ UJT
■ PUT (programable uni-junction transistor)
■ SUS
■ SBS
■ 펄스변압기
■ SCR의 턴오프 특성과 방법
■ 제어정류기
■ SCR의 직렬 및 병렬접속
■ 정지 스위치 회로

반도체 전력변환회로
■ PWM(Pulse Width Modulation) INVERTERS

DC 초퍼(chopper)

전원공급장치

본문내용

전력전자 (Power Electronic)
▲ 정의 : Thyristor등 전력용 반도체 소자를 이용하여 전력의 변환, 제어 및
전력회로의 개폐 등을 행하는 기술과 그 응용분야를 일컫는다.

ㅇ 전력전자공학의 역사
▶ 1900년 수은정류기 도입-진공관 정류기 1950년대 까지 전력제어에 적용
▶ 1948년 벨 전기연구소의 바딘, 브래테인, 쇼크레이에 의해 트랜지스터 발명
▶ 1956년 벨 연구소의 실리콘 제어 정류기(SCR: silicon controlled rectifier) PNPN
점호 트랜지스터 발명
▶ 1958년 GE사에 의해 다이리스터 상용화
▶ 1970년 이후 전력용 다이오드, 다이리스터, 전력용트랜지스터(BJT), 전력용
MOSFET, 게이트 절연 트랜지스터(IGBT), 정전유도 트랜지스터(SIT) 상용화

ㅇ 연구분야
- 전력용 반도체 소자 분야 :
power MOS-FET, IGBT등 새로운 전력용 소자의 개발
- Power Converter 분야
AC - DC Converter (순변환) : 제어정류기(controlled rectifier)
AC - AC Converter (교류변환) : 교류전압제어기, 사이클로컨버터
DC - DC Converter (직류변환) : chopper, 스위칭 레귤레이터
DC - AC Converter (역변환) : inverter
- Control of power electronics
Microcomputer control : 복잡한 구동 회로에 적용, feed back loof 구성 용이

ㅇ 전력변환
전원과 부하 사이에서 전압, 전류, 주파수(직류포함) 위상, 상수중 하나 이상 변환시키는 것을 의미한다. 특히 다이오드, 다이리스터, 스위칭 모드로 사용하는 트랜지스터와 같이 전력용 반도체, 디바이스의 스위칭 동작에 의해 손실을 수반하지 않고 전력을 변환시키는 장치를 반도체 전력변환장치라 한다.

전력용 소자의 종류
1. Diode

범용다이오드 : 3000V , 3500V
고속회복다이오드 : 3000V, 1000A 역회복 시간 0.1 - 0.5μs
2. Thyristor , SCR(silicon controlled rectifier)
선전류 다이리스터 : 6000V, 3500A
3. SITH
정전유도 다이리스터, 자기 턴-오프 다이리스터
4. GTO (gate turn off SCR)

게이트 턴-오프 다이리스터, 자기 턴-오프 다이리스터
4000V, 3000A
5. MCT
MOS게이트에 작은 부펄스에 동작, 정펄스 전압에 오프
1000V, 100A
6. TRIAC (triode AC switch)
양방향성 제어소자
7. LASCR (light activated silicon controlled rectifier)
광활성실리콘 제어정류기 , 6000V, 1500A, 200㎲-400㎲
8. NPN BJT (Bipolar Junction Transistor)
전력용 트랜지스터
고전력용 트랜지스터 : 10KHz, 1200V, 400A

참고자료

· 없음