인버터 회로에서 스위칭 소자 역회복 특성의 중요성인버터 회로에서 스위칭 소자 역회복 특성의 중요성 : 정리

2023.08.09

인버터 회로에서 스위칭 소자 역회복 특성의 중요성 : 정리

3상 변조 인버터 회로의 경우 MOSFET의 스위칭 횟수가 많기 때문에, 스위칭 손실이 큰 영향을 미치는 경부하 시의 효율이 악화됩니다. 특히 MOSFET Turn-on 시의 역회복 손실이 큰 영향을 미치므로, 이를 저감하는 것이 매우 중요합니다.

PrestoMOS™의 더블 펄스 시험 결과, 경부하 (2A)와 중부하 (10A) 모두 Turn-on 시의 손실 저감 효과를 확인할 수 있었습니다. 따라서, PrestoMOS™는 인버터 회로의 효율 향상에 유효하다고 할 수 있습니다.

하기에 각 기사에 대한 키 포인트를 정리하였습니다.

・인버터 회로는 전력 변환 회로의 일종으로, 직류 (DC)에서 교류 (AC)로 변환하는 회로다.

・인버터 회로가 자주 사용되는 것은 모터 구동 어플리케이션이다.

・인버터 회로의 동작 상, 내장 다이오드의 역회복 특성이 손실에 큰 영향을 미친다.

・인버터 회로는 주로 단상 인버터 회로와 3상 인버터 회로의 두가지 종류로 분류할 수 있다.

・모터 구동에 관해서는 토크가 안정적이고 진동 및 소음을 억제할 수 있어, 3상 인버터가 사용된다.

・3상 인버터로 모터를 구동하기 위한 통전 방식으로는, 구형파 구동 (120° 통전), 정현파 구동 (3상 변조, 2상 변조)이 있으며, 각각 장단점이 있다.

・본 테마에서는 모터의 구동에서 자주 사용되는 정현파 구동 (3상 변조) 방식을 예로 들어 소개할 예정이다.

・인버터 회로에서는 동작 상 Body Di의 역회복 전류가 발생한다.

・역회복 시간이나 역회복 전류가 크면 손실 증가로 이어지므로, 인버터 회로에서는 단점이 된다.

・역회복 시간과 역회복 전류 피크가 작은 MOSFET를 사용함으로써, 인버터 회로의 손실을 저감하고, MOSFET 파괴 리스크를 저감할 수 있다.

・인버터 회로에서의 역회복 손실을 평가하기 위해, 더블 펄스 시험을 사용한다.

・PrestoMOS™와 일반적인 SJ MOSFET를 비교한 결과, 역회복 특성이 우수한 PrestoMOS™가 스위칭 손실이 작다는 것을 확인할 수 있었다.

・이는, 인버터 회로의 손실을 저감함에 있어서, PrestoMOS™의 우위성을 나타내고 있다.

・3상 변조 인버터 회로의 회로 효율과 MOSFET 1개당 손실 확인을 위해 시뮬레이션을 사용한다.

・3상 변조 인버터 회로에서, PrestoMOS™와 일반적인 SJ MOSFET를 비교하면, 역회복 특성이 우수한 PrestoMOS™를 사용하는 경우가 효율이 높아지는 (손실이 적어지는) 것을 확인할 수 있다.

・3상 변조 인버터 회로에서, 역회복 특성이 우수한 PrestoMOS™의 효율면에서의 메리트는 명확하다.

참고 문헌 : 「더블 펄스 시험을 통한 PrestoMOS™ 디바이스 특성의 우위성 실증」, 어플리케이션 노트 (영문판 / No.60AN117E), 로옴 주식회사

기초편

평가편