고전압이 필요한 이유

전세계적인 전기화 추세가 지속적으로 추진력을 얻으면서 더 높은 전력 수준에서 효율적인 에너지 전달이 오늘날의 전력 전자 시스템에서 중요한 고려 사항이 되었습니다. 저항 손실(I²R)은 전원 공급 장치가 제공할 수 있는 전력의 양을 제한하는 핵심 요소입니다. 시스템 효율을 개선하기 위해, 전력을 전송 및 공급하는 데 사용되는 전압을 높이면 동일한 전력 수준에 필요한 전류가 줄어들고 열을 통한 손실을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

오늘날의 전력 네트워크에 널리 적용되는 고전압 시스템의 몇 가지 예로는 가정용 AC 분배 전원 시스템, 통신 및 서버 전력 시스템, 재생 가능 에너지 시스템의 DC 마이크로그리드, 에너지 저장 시스템, EV(전기 자동차) 온보드 및 오프보드 충전기 등이 있습니다. 예를 들어, EV 배터리는 현재 400V이지만 보다 우수한 가속 성능을 위해 트랙션 인버터로 더 즉각적인 전력 전송을 지원하기 위해 800V로 점점 더 높아지고 있습니다.

더 높은 전압에서 작동하는 것은 전력 변환에 시스템 효율 이점을 제공하지만, 안전한 휴먼 인터페이스를 위해서는 적절한 갈바닉 절연 및 절연이 필수적입니다. 또한, 폐쇄 루프 시스템은 일반적으로 절연 경계를 통한 신호 통신이 필요합니다. 여기에 토폴로지 선택, 자기 회로 설계, 전자기 간섭 고려 사항, 작동 모드, 열 관리, 레이아웃 및 제어 최적화를 추가하면 고전압 시스템 작업 시 중요한 설계 과제 몇 가지를 이해하기 시작할 수 있습니다. 전체적으로 부품 혁신, 토폴로지 혁신, 시스템 수준 혁신 등 세 가지 핵심 영역의 혁신을 통해 고전압 전력 변환 시스템의 효율성과 밀도를 높이면서 동시에 설계를 간소화할 수 있습니다.