직류 전력을 임의의 주파수와 크기의 교류 전력으로 변환하는 장치. 전력용 스위치(IGBT나 MOSFET)를 브리지 형태로 연결하고, PWM으로 온·오프를 전환하여 교류 전압을 만든다. 모터의 속도 제어, 전기 자동차의 구동, 태양광 발전의 파워 컨디셔너, 무정전 전원 장치(UPS) 등에 사용된다. 논리 회로에서 0과 1을 반전하는 인버터(NOT 게이트)와는 다른 것이다.
일본어 명칭: インバータ
인버터(Inverter)은(는) 전력 반도체, 파워 일렉트로닉스 회로, 차량용 반도체와 기능 안전 등 5개 분야의 연습 문제 25개에 나와요.
분야: 파워 일렉트로닉스 회로
단상 하프 브리지는 2개, 풀 브리지는 4개, 3상 인버터는 6개의 스위치로 만들며, 각 스위치에는 역방향 전류를 흘리는 다이오드를 병렬로 붙입니다. 상하 스위치가 동시에 온이 되면 직류 전원이 단락되므로, 전환할 때 양쪽을 모두 오프로 하는 데드 타임을 둡니다. 하이 사이드 스위치의 게이트는 부트스트랩 회로나 절연형 게이트 드라이버로 구동합니다.
정현파 PWM에서는 출력하려는 정현파와 삼각파 반송파를 비교하여 스위치를 전환하며, 변조율로 출력 전압의 크기를, 신호파의 주파수로 출력 주파수를 결정합니다. 3상 정현파 PWM에서 변조율이 1일 때, 선간 전압 기본파의 실효값은 직류 전압의 약 0.61배(600 V라면 약 367 V)입니다. 유도 전동기의 구동에서는 전압과 주파수의 비를 일정하게 유지하는 V/f 제어나, 전류를 자속 성분과 토크 성분으로 나누어 제어하는 벡터 제어가 사용됩니다.
평활 커패시터로 직류 전압을 일정하게 유지하고 스위치로 전압 펄스를 만드는 것을 전압형 인버터, 큰 인덕터로 직류 전류를 일정하게 유지하는 것을 전류형 인버터라고 합니다. 현재의 모터 구동이나 전원은 대부분 전압형입니다. 직류 쪽에 커패시터가 있으므로, 모터가 발전기로 동작하면 되돌아온 에너지로 직류 전압이 올라간다는 점에 주의해야 합니다.
정답: C. 역회복 전류가 거의 없어 스위칭 손실을 줄일 수 있기 때문
쇼트키 배리어 다이오드는 다수 캐리어만으로 동작하므로 PN 접합 다이오드와 같은 소수 캐리어 축적에 의한 역회복 전류가 거의 없습니다. Si에서는 쇼트키 접합으로 고내압을 얻기 어려운 반면 SiC라면 600~1700 V급도 만들 수 있습니다. 인버터나 PFC 회로의 환류 다이오드로 사용하면 다이오드 자체의 손실뿐 아니라 상대 쪽 스위치의 턴온 손실도 크게 줄일 수 있습니다.
상용 교류를 일단 직류로 정류하고, 인버터로 주파수와 전압을 바꾼 교류로 되돌려, 에어컨의 압축기나 세탁기의 모터를 필요한 속도로 돌리고 있습니다. 운전과 정지를 반복하는 방식에 비해, 온도 등을 안정시키면서 소비 전력을 줄일 수 있습니다.
논리 회로의 인버터는 NOT 게이트를 말하며, 입력의 0과 1을 반전하는 작은 신호를 다루는 회로입니다. 전력 변환의 인버터는 직류를 교류로 바꾸어 전력을 보내는 장치로, 이름만 같을 뿐 다른 것입니다. 영어로는 둘 다 inverter라고 부르므로 문맥으로 구별합니다.
인버터는 파워 반도체를 수 kHz~수십 kHz로 온·오프하고 펄스 폭을 변화시켜(PWM) 직류로부터 임의의 주파수·전압의 교류를 만드는 장치입니다.
파워 일렉트로닉스에서 인버터의 주된 역할은?인버터나 PFC 회로의 환류 다이오드로 사용하면 다이오드 자체의 손실뿐 아니라 상대 쪽 스위치의 턴온 손실도 크게 줄일 수 있습니다.
SiC 쇼트키 배리어 다이오드가 인버터 등의 환류 다이오드로 사용되는 주된 이점은?SiC 디바이스는 온 저항과 스위칭 손실이 작고 고온에 강해 EV 인버터의 손실을 줄일 수 있습니다.
전기 자동차의 인버터에 SiC 파워 디바이스를 사용하는 주된 이점은?3상 인버터에서는 U·V·W 각 상에 상측과 하측 2개의 스위치를 직렬로 둔 레그가 3세트 있으며, 합계 6개의 스위칭 소자(와 각각에 병렬인 환류 다이오드)를 사용합니다.
3상 모터를 구동하는 일반적인 3상 인버터에서 사용되는 스위칭 소자의 수는 몇 개인가?반주기마다 한 번만 전환하는 방식은 구형파 인버터라고 하며, 저차 고조파를 많이 포함합니다.
인버터의 정현파 PWM에서 스위치의 온·오프를 결정하는 방법으로 올바른 것은?SiC(탄화규소) 파워 반도체(전력 반도체) IGBT PWM(펄스 폭 변조) 정현파 PWM 테일 전류(Tail Current) 쇼트키 배리어 다이오드(SBD) 온 저항(on-resistance) 스위칭 손실 데드 타임(Dead Time)