08 - 한빛미디어

출력전압을 제어하였다. 반대로 ac 전압이 필요하고, 공급에너지가 배터리 팩일 경우에는속도가 조절되는 dc 전동기와 ac 동기 발전기를 사용하였다. 하지만 이러한 시스템의 편의성, 효율과 신뢰성은 회전기를 사용하지 않고 에너지를 직접 변환하는, 현대의 정지형 전력전자 컨버터보다 떨어진다.현대의 전력전자는 1958년에 사이리스터라고도 불리는 제너럴 일렉트릭 사(General ElectricCompany)의 SCR(silicon-controlled rectifier)의 발전과 더불어 시작되었다. SCR은 단방향 전력용 반도체 소자로, 제어전극인 게이트에 저전력의 전기적 신호를 가함으로써 턴-온(닫힘)된다.SCR의 전압 및 전류 정격은 모든 전력용 반도체 스위치 중에서 가장 높다. 그러나 SCR은dc-입력의 전력전자 컨버터에서 사용하기에는 불편하다. 왜냐하면 전류가 흐르고 있을 때게이트를 제어하여 턴-오프(개방)될 수 없기 때문이다. 따라서 SCR은 반제어(semicontrolled)스위치이다. 지난 30년 동안 전기적 신호에 의해 켜지거나 꺼지는, 즉 완전제어 전력용 반도체스위치의 여러 소자들이 시장에 출시되었다. SCR을 비롯한 이 스위치들은 2장에서 자세하게설명할 것이다.전기에너지를 배전하거나 사용하는 대부분의 분야에서 전력전자 컨버터를 광범위하게 도입하는 것은 모든 선진국에서 발생하는 매우 흔한 일에 속한다. 컨버터는 전동기 구동,UPS(uninterruptible power supply), 난방장치 및 조명, 전기기계 및 전열 공정, 전기 용접,고전압 dc 전송, 전력계통에서의 능동전력필터와 무효전력보상기, 컴퓨터 및 다른 전자 장비를 위한 고품질의 전원공급장치 등과 같은 다양한 적용을 위해 전력을 조절한다.적어도 미국에서 발전되는 전력의 반은 전력 컨버터를 거쳐 전달된다고 추정하고 있다. 그리고 향후 몇십 년 안에 거의 100%까지 증가할 것으로 추정된다. 특히 기존 미국 전력시스템의완전한 개편이 EPRI(Electric Power Research Institute, 미국 전력연구센터)에서 주도하고있는 FACTS 프로그램 내에서 계획되고 있다는 사실은 이와 같은 예측을 뒷받침해 준다.전력생산, 송전 및 배전의 모든 단계에서 전력전자 컨버터의 도입은 발전소와 송전선의 새로운 투자 없이 시스템의 성능을 증가시키는 데 기여한다.또한 신재생에너지 시스템과 전기 자동차 및 하이브리드 자동차에서 전력전자의 중요성과역할은 강조할 만하다. 따라서 향후 모든 전기공학자는 어떠한 분야에서든 전력전자 컨버터를 어렵지 않게 접하게 될 것이다.020 현대 전력전자공학