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> 안녕하십니까?
> 저는 도시철도공사 직원이구요.
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> 무정전전원장치에 대해서 궁금한것이 있어 몇자 적어보냅니다.
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> UPS에서 INVERTER부와 부속된 IGBT의 역활과 특성등 자세한 자료를 부탁드리겠습니다.
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> 답장을 기다리구요....
> 올해도 회사가 번창하시길 바랍니다.
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> 그럼, 안녕히 계십시요.
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안녕하세요.

UPS의 주 기능은 DC(직류:Battery)에서 AC(교류:일반전원)으로 만드는 겁니다.

교류를 만드려면 영전위를 기준으로 상하(+와-가 바뀐)가 바뀐 전압을 만들어야 교류가 됩니다. 일정한 전압(DC)을 +와-가 바뀌도록 하려면 스위치를 써서 서로 교차되도록 (브릿지 상태에서) 일정한 시간마다 ON-OFF를 반복해야 합니다.

이 ON_OFF하는 스위치역할을 반도체로 동작하며 이 반도체는 최근에는 주로 IGBT(Insulation Gate Bipolar Transistor)로 하기때문에 UPS에서 가장 중요한 Inverter의 핵심적인 부품입니다.

과거에는 SCR이나 Power Transistor를 사용하였으나 효율및 주파수 특성이 우수하고 드라이브 회로가 간단해지는 IGBT를 사용하고 있는 추세입니다.대용량의 경우(500KVA 이상)는 SCR이나 TR을 아직도 사용하고 있습니다.

IGBT는 FET와 Transistor의 장점을 접목시킨 반도체라고 합니다. FET의 Gate 입력 임피이던스가 높은 장점과 TR(Transistor)의 콜렉터-에미터간 대전류화가 가능한 장점을 합한 Gate 임피이던스 무한대와 콜렉터-에미터간 대용량화를 실현시킨 반도체가 IGBT입니다.

IGBT를 사용하면 일단 드라이브 회로가 간단해집니다. 과거 대용량 Transtor를 사용하면 드라이브를 단계별로 다링턴으로 접속(보드 시그날을 스위칭용 TR(1A)--TO220(3A)--TO3(10A)--Main Power Transistor Gate 등으로 드라이브)하여 복잡하고 효율및 스위칭 특성이 좋지 않은 단점이 있었습니다.

메인 트랜지스터가 고장이라도 나면 이 4단계의 드라이브용 트랜지스터는 다 교체를 해야만 됩니다. 물론 이 드라이브 보드는 한두개 정도로 구성이 되어 드라이브 보드 두세개만 교체를 하면 고장수리가 완료되지만 일단 이런 복잡한 구성으로 인해 신뢰성과 내구성및 좋지 않고 가격이 비싼 원인이 됩니다.

IGBT는 게이트 임피던스가 높기때문에 주파수 특성(고주파화가 가능)및 게이트 드라이브가 시그날 TR이나 FET에서 Direct로 메인 IGBT Gate 드라이브 합니다. 400A용 Gate드라이브용 TR은 1A 정도 되는것으로도 드라이브가 가능하고 병렬 연결(400A 두개나 세개)정도도 가능합니다.

최근 국내에서 많이 사용하는 드라이브용 하이브리드 IC로 구성을 하여 제작하는 UPS가 많습니다(거의 이 드라이브용 하이브리드 IC로 UPS를 제작함-Fuji의 EXB 841-840등과 비슷한 회로구성)

Gate측의 Cies(입력용량)만 주의하고 게이트 저항과 부스바 구조처리등만 잘 구성한다면 여러개의 IGBT 병렬연결의 증설은 별 어려움없이 가능합니다.

이 IGBT는 그리 최근 소자는 아닙니다. 또한 최근에는 거의 IGBT를 이용해서 UPS를 만들기때문에 특별한 기술이나 UPS의 장점으로 부각할수 있는 반도체가 아닙니다.단지 TR보다는 진보된 반도체 소자이며 특성이 좋다는 애깁니다.

IGBT에 대한 기술자료를 작년부터 정리하고 있는데 잡일이 많아 업데이트가 이루어지지 않고 있네요. 시간틈틈히 업데이트를 하려고 합니다. 자주 접속하시면 보실수가 있을겁니다.

대략적인 내용만 올렸습니다. 더상세한 내용이나 답변이 필요하시면 메일이나 전화주시기 바랍니다. 항상즐거운날 되시길 바랍니다. 감사합니다.