역률 개선 회로(PFC 회로)란?

교류 전원에서 전력을 받는 기기에서, 입력 전류를 전압과 같은 형태·같은 위상의 정현파에 가깝게 하여 역률을 1에 가깝게 하는 회로(PFC 회로). 정류한 뒤에 승압 초퍼를 두고, 입력 전류가 정류한 전압에 비례하도록 스위치를 제어하는 방식이 일반적이며, 출력은 입력 전압의 최댓값보다 높은 380~400 V 정도의 직류가 된다. 커패시터로 평활하기만 하는 정류 회로에서 생기는 고조파 전류를 줄이기 위해 사용되며, 후단의 절연형 DC-DC 컨버터가 이 직류로부터 필요한 전압을 만든다.

일본어 명칭: 力率改善回路

역률 개선 회로(PFC 회로)은(는) 전력 반도체, 파워 일렉트로닉스 회로 등 2개 분야의 연습 문제 6개에 나와요.

분야: 파워 일렉트로닉스 회로

도전해 보기: 역률 개선 회로(PFC 회로) 관련 문제

전원 회로에 사용되는 역률 개선(PFC) 회로의 목적으로 올바른 것은?

  1. A출력 전압을 2배로 한다
  2. B전원의 노이즈를 늘린다
  3. C입력 전류의 파형을 전압에 가까운 정현파로 정돈하여 역률을 1에 가깝게 한다
정답과 해설 보기

정답: C. 입력 전류의 파형을 전압에 가까운 정현파로 정돈하여 역률을 1에 가깝게 한다

커패시터로 평활하는 단순한 정류 회로에서는 입력 전류가 피크 부근에서만 펄스 형태로 흘러 역률이 0.5~0.7 정도로 떨어지고, 고조파가 전력 계통에 악영향을 줍니다. PFC 회로는 부스트 초퍼 등으로 입력 전류를 전압과 같은 형태의 정현파로 제어하여 역률을 0.95 이상으로 높입니다. 일본과 유럽에서는 일정 이상 전력의 기기에 고조파 규제가 있어 PC 전원이나 LED 조명 등에 내장되어 있습니다.

교류 100~240 V에서 사용할 수 있는 전원의 승압형 역률 개선 회로(PFC 회로)에서, 출력 직류 전압을 380~400 V 정도로 설정하는 경우가 많은 이유로 올바른 것은?

  1. A출력 직류 전압을 높게 설정할수록 역률이 1을 넘어 커지므로, 입력 전류를 더욱 작게 할 수 있기 때문
  2. B승압 초퍼는 입력보다 높은 전압밖에 낼 수 없으므로, 입력 전압의 최댓값(실효값 240 V에서 약 339 V)보다 높게 해야 하기 때문
  3. CPFC 회로는 강압 초퍼 구성이므로, 출력 직류 전압을 입력의 최댓값보다 낮게 하여 후단의 절연형 컨버터나 평활 커패시터를 과전압으로부터 보호하기 위해
정답과 해설 보기

정답: B. 승압 초퍼는 입력보다 높은 전압밖에 낼 수 없으므로, 입력 전압의 최댓값(실효값 240 V에서 약 339 V)보다 높게 해야 하기 때문

승압형 역률 개선 회로에서는 정류한 맥동 전압을 입력으로 하여, 입력 전류가 전압과 같은 형태의 정현파가 되도록 스위치를 제어합니다. 승압 초퍼는 입력보다 낮은 전압을 출력할 수 없으므로, 출력 직류 전압은 입력 전압의 최댓값보다 항상 높아야 합니다. 실효값 240 V의 최댓값은 √2 × 240 ≈ 339 V이므로, 여유를 두고 380~400 V 정도로 설정합니다. 이 직류 전압을 후단의 절연형 DC-DC 컨버터로 필요한 전압으로 변환합니다.

해설 속 역률 개선 회로(PFC 회로)

역률 개선 회로(PFC 회로)이(가) 나오는 문제 (6)

  1. 전원 회로에 사용되는 역률 개선(PFC) 회로의 목적으로 올바른 것은?
  2. 교류 100~240 V에서 사용할 수 있는 전원의 승압형 역률 개선 회로(PFC 회로)에서, 출력 직류 전압을 380~400 V 정도로 설정하는 경우가 많은 이유로 올바른 것은?
  3. 슈퍼정션(SJ) MOSFET의 특징으로 올바른 것은?
  4. SiC 쇼트키 배리어 다이오드가 인버터 등의 환류 다이오드로 사용되는 주된 이점은?
  5. 입력보다 높은 직류 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터는?
  6. 입력 전류가 정현파가 아니고 고조파를 많이 포함하는 전원 장치에서, 전류의 기본파가 전압과 동상이더라도 역률이 1이 되지 않는 이유로 올바른 것은?

이 용어가 포함된 비교

관련 용어

승압 초퍼(부스트 컨버터) 정류 회로(Rectifier Circuit) 역률(Power Factor) DC-DC 컨버터 공핍층(Depletion Layer) 온 저항(on-resistance) SiC(탄화규소) 쇼트키 배리어 다이오드(SBD) 인버터(Inverter) 듀티비(Duty Ratio)

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