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세계 각국의 산업 발전은 온실가스 배출 증가로 이어졌고, 이는 심각한 기후변화로 다가왔으며 자연재해, 생태계 파괴, 식량고갈 등의 문제를 야기하였다. 이에 따라 국제 사회는 전 지구적 협력의 필요성을 인식하였다. 2050 탄소중립 정책의 10대 정책 중 ‘미래모빌리티로 전환’에 걸맞게 한국사회의 교통 산업은 기존 내연기관에서 ...

세계 각국의 산업 발전은 온실가스 배출 증가로 이어졌고, 이는 심각한 기후변화로 다가왔으며 자연재해, 생태계 파괴, 식량고갈 등의 문제를 야기하였다. 이에 따라 국제 사회는 전 지구적 협력의 필요성을 인식하였다. 2050 탄소중립 정책의 10대 정책 중 ‘미래모빌리티로 전환’에 걸맞게 한국사회의 교통 산업은 기존 내연기관에서 전기자동차로 전환이 확산되고 있다. 기술의 발전에도 기존 내연기관 대비 전기자동차의 충전속도는 다소 느린 수준이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 1시간이내로 충전이 가능한 대용량 급속 충전기가 개발되고 있다. 전기자동차의 충전시간이 긴 문제를 해결하기 위해 1시간 이내 충전이 가능한 대용량 급속충전기가 개발되고 있다. 그러나 이러한 대용량 모델의 단일 모듈 개발은 돌입 전류에 의한 전력용 반도체 소자의 안전 동작 영역 초과의 위험성과 더불어 자성소자의 성능 악화로 신뢰성이 하락하게 된다. 본 논문은 이러한 문제를 개선하기 위해 2상 인터리브드 인버터에서 차동모드 커플드 인덕터를 사용하는 제안을 제시한다.
본 논문은 차동모드 커플드 인덕터를 적용한 단상 하프브릿지 구조를 갖는 인터리브드 인버터의 동작 원리를 분석하여 등가 인덕턴스와 전류 리플의 관계를 수식화한다. 커플드 인덕터를 적용한 본 인버터는 인터리브드 특성을 검증하고 인덕터 코어의 물리적 부피 감소, 각 상 인덕터의 전류 리플 감소 효과에 대해 다룬다. 또한, 수식화된 동작 원리를 기반으로 결합계수에 따른 커플드 인덕터의 전류 리플 변화를 확인하고 그에따른 장점을 확인하고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Global air pollution is getting more serious, intensifying the energy crisis. Traditional fuel cars consume a lot of oil resources and bring heavy pressure to environmental pollution at the same time, and the concept of low-carbon travel of green energy saving and emission reduction is gaining popul...

Global air pollution is getting more serious, intensifying the energy crisis. Traditional fuel cars consume a lot of oil resources and bring heavy pressure to environmental pollution at the same time, and the concept of low-carbon travel of green energy saving and emission reduction is gaining popularity. The transportation industry in Korean society is switching from the existing internal combustion engine to electric vehicles to implement "Switching to the Future of Mobility," one of the ten carbon neutral policies of 2050. Despite the development of technology, the charging speed of electric vehicles is somewhat slower than that of existing internal combustion engines. High-capacity fast chargers capable of charging within one hour are being developed to solve the problem of long charging times for electric vehicles. However, the development of a single module for this high-capacity model is likely to exceed the safe operating range of power semiconductor devices due to inrush currents, and the performance of magnetic devices can be degraded. This paper presents a proposal to use differential mode coupled inductors in two-phase interleaved inverters to improve these problems.
This thesis analyses the operating principle of an interleaved inverter with a single-phase half-bridge structure using a differential mode coupled inductor, and the relationship between the equivalent inductance and the current ripple is derived. It is verified that the inverter with coupled inductors reduces the harmonics caused by circulating currents, and the effect of reducing the physical volume of the inductor core and reducing the current ripple of each phase inductor is discussed. In addition, based on the derived equations, the variation of the coupled inductor current ripple with the interpretation of the coupling coefficient is verified, and its advantages are confirmed.

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