Description
전력전자란 영어로 Power Electronics이다. Power는 시간당 에너지이므로 적분하면 에너지가 된다. 에너지도 여러 가지가 있지만, 일반적으로 전기 에너지를 말한다. Power는 전류와 전압의 곱이다. 전력전자에서 다루는 Power는 어떤 주기를 가지고 반복되는 파형이다. 따라서, 전력전자에서 다루는 전류와 전압의 파형은 반복되고 반복되는 파형은 푸리에 급수로 전개할 수 있다. 즉, 전개된 파형은 반복되는 기본주기 이외에 고조파 성분이 존재한다. 전력전자에서 다루고자 하는 Power는 기본파 성분과 밀접한 관계가 있고 고조파는 Power 전달에 이바지할 수 없는 원하지 않는 성분이다.
Power의 흐름을 제어하는 소자는 반도체 스위치가 담당하고 있다. 반도체 스위치는 전력전자 시스템을 구성하는 핵심 소자다. 반도체 스위치의 발전은 항상 전력전자 기술 혁신을 촉진해왔다. 1900년경 수은정류기가 도입되었고 그 후 진공관이 스위치로 사용되었지만, 1948년 실리콘 트랜지스터의 발명은 전력전자 분야의 혁신 시작이라 할 수 있다. 특히, 1958년 SCR의 등장은 전력전자의 발전을 가속하는 촉매제가 되었다. 1980년대 이후 전력전자는 전기 에너지를 사용하는 모든 설비에 사용되어 활용 분야를 나열할 수 없을 만큼 다양하다. 그냥 전기를 사용하는 모든 곳에 전력전자가 활용되고 있다고 생각하면 된다. 반도체 스위치를 제어하는 신호는 출력 피드백 제어기에 의해 발생된다. 제어기는 기준신호와 실제 출력의 오차 신호를 보상하여 제어 신호를 발생하여 반도체 스위치를 제어한다. 제어기를 구성하는 회로는 아날로그나 디지털 제어기가 시험사용 되고 있다. 최근에 제어용 IC가 많이 개발되어 널리 사용되고 있다. 이러한 제어기의 발달도 전력전자 분야 발전의 한 축을 담당하고 있다.
Power의 흐름을 제어하는 소자는 반도체 스위치가 담당하고 있다. 반도체 스위치는 전력전자 시스템을 구성하는 핵심 소자다. 반도체 스위치의 발전은 항상 전력전자 기술 혁신을 촉진해왔다. 1900년경 수은정류기가 도입되었고 그 후 진공관이 스위치로 사용되었지만, 1948년 실리콘 트랜지스터의 발명은 전력전자 분야의 혁신 시작이라 할 수 있다. 특히, 1958년 SCR의 등장은 전력전자의 발전을 가속하는 촉매제가 되었다. 1980년대 이후 전력전자는 전기 에너지를 사용하는 모든 설비에 사용되어 활용 분야를 나열할 수 없을 만큼 다양하다. 그냥 전기를 사용하는 모든 곳에 전력전자가 활용되고 있다고 생각하면 된다. 반도체 스위치를 제어하는 신호는 출력 피드백 제어기에 의해 발생된다. 제어기는 기준신호와 실제 출력의 오차 신호를 보상하여 제어 신호를 발생하여 반도체 스위치를 제어한다. 제어기를 구성하는 회로는 아날로그나 디지털 제어기가 시험사용 되고 있다. 최근에 제어용 IC가 많이 개발되어 널리 사용되고 있다. 이러한 제어기의 발달도 전력전자 분야 발전의 한 축을 담당하고 있다.
기초 전력전자
$22.28