ZVS 커패시터를 공진요소로 이용한 Push Pull형 고주파 DC-DC 컨버터의 특성해석 A Characteristics Analysis of Push Pull type High Frequency DC-DC Converter using Resonant Element with ZVS Capacitor원문보기
본 논문은 스위칭 소자의 턴.온과 턴.오프시에 발생하는 스위칭 손실을 저감사키기 위해서 ZVS을 이용한 Push Pull형 고주파 DC-DC 컨버터를 제안하고 있다. 직류전원으로 부터 리플이 적은 정전류를 공급하기 위혜 직류리액터가 공진리액터와 접속되어 있어서 부하단락시도 안정된 동작을 할 수 있다는 잇점이 있다. 스위치 양단에 연결된 커패시터$(C_1, C_2)$는 공진요 커패시터와 ZVS용 커패시터로 동시에 사용된다. 제안한 고주파 공전 DC-DC 컨버터의 해석시 정규화파라미터를 도입하여 범용성 있게 해석 하였으며, 설계시 기초자료가 되는 특성 평가를 하고 있다. 실제 MOSFET를 사용한 실험장치를 제작하여 설함치와 이론치를 비교.검토하여, 이론해석의 정당성을 입증하고 있다.
본 논문은 스위칭 소자의 턴.온과 턴.오프시에 발생하는 스위칭 손실을 저감사키기 위해서 ZVS을 이용한 Push Pull형 고주파 DC-DC 컨버터를 제안하고 있다. 직류전원으로 부터 리플이 적은 정전류를 공급하기 위혜 직류리액터가 공진리액터와 접속되어 있어서 부하단락시도 안정된 동작을 할 수 있다는 잇점이 있다. 스위치 양단에 연결된 커패시터$(C_1, C_2)$는 공진요 커패시터와 ZVS용 커패시터로 동시에 사용된다. 제안한 고주파 공전 DC-DC 컨버터의 해석시 정규화 파라미터를 도입하여 범용성 있게 해석 하였으며, 설계시 기초자료가 되는 특성 평가를 하고 있다. 실제 MOSFET를 사용한 실험장치를 제작하여 설함치와 이론치를 비교.검토하여, 이론해석의 정당성을 입증하고 있다.
This paper proposes a Push type High Frequency DC-DC Converter using Zero Voltage Switching to reduce turn on and off loss at the switching instants. This paper has a advantage which is able to operating safely in load short, because DC reactor is connected with resonance reactor in order to supply ...
This paper proposes a Push type High Frequency DC-DC Converter using Zero Voltage Switching to reduce turn on and off loss at the switching instants. This paper has a advantage which is able to operating safely in load short, because DC reactor is connected with resonance reactor in order to supply a fixed safely in load short, because DC reactor is connected with resonance reactor in order to supply a fixed current with low ripple from DC power supply. The capacitor $(C_1, C_2)$ connected in switch are a common using as resonance capacitor and ZVS capacitor. The analysis of the proposed high frequency resonance DC-DC converter is generally described by using normallized parameter, and we has evaluated characteristic values which is needed to design a circuit. We conform a rightfulness of theoritical analysis by comparing a theoretical values and experimental values obtained from experiment using MOSFET as switching devices.
This paper proposes a Push type High Frequency DC-DC Converter using Zero Voltage Switching to reduce turn on and off loss at the switching instants. This paper has a advantage which is able to operating safely in load short, because DC reactor is connected with resonance reactor in order to supply a fixed safely in load short, because DC reactor is connected with resonance reactor in order to supply a fixed current with low ripple from DC power supply. The capacitor $(C_1, C_2)$ connected in switch are a common using as resonance capacitor and ZVS capacitor. The analysis of the proposed high frequency resonance DC-DC converter is generally described by using normallized parameter, and we has evaluated characteristic values which is needed to design a circuit. We conform a rightfulness of theoritical analysis by comparing a theoretical values and experimental values obtained from experiment using MOSFET as switching devices.
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문제 정의
본 연구는 스위치 양단에 공진용 커패시터를 ZVS용 커패시터로 작용하도록 한 Push Pull형 고주파 DC-DC 컨버터 회로를 대상으로 하여 회로해석과 특성에 관해 기술하였다.
이상의 기술적 바탕위에서 본 논문에서는 전류공급형이면서 ZVS 커패시터를 공진 요소로 이용한 Push Pull형 고주파 DC-DC 컨버터 동작원리와 특성해석에 대해 기술하고 있다. 회로의 특성해석은 정규화 파라미터를 도입하여 설계시 기초자료가 되는 특성평가치를 범용성 있게 정량화하여 도식화 하였으며, 실제 MOSFET를 사욤한 실험장치릍 제작하여 실험치와 이론치를 비교·검토해 특성해석의 정당성을 뒷받침하고 있다.
가설 설정
(ⅲ) 변압기의 권수비는 1:1 이다.
제안 방법
특성해석의 정당성을 뒷받침 하기위해 MDSFET (SKM151F)를 스위칭 소자로 사용하여 그림 1의 회로 (Ed=40[v], Ld1=Ld21[mH],C1=C2=l00[nF], L=18[uH], Co=200[uF], R=20[Ω] fs=110[㎑]를 구성하였다.
동작모드로 분류된다. 표 1에서 0은 오프상태이고 1은 온상태이다 각 모드에 존재하는 방정식이 고차로 되고 MOSFET의 온·오프 상태는 예측할 수는 있지만 D1~D6의 온·오프 상태는 예측하는 것이 불가능 하므로 수치해석시 공진전류의 방향에 따라 모드를 판정하였다
회로해석의 범용성블 부여하기 위해 정규화 파타미터를 도입하여 제특성형가를 정량적으로 기술하였다.
회로해석의 범용성을 부여하기 위해 표 2의 정규화 파라미터를 도입하여 각 특성값을 산출하였다.
성능/효과
실제 M0SFET를 이용하여 실험한 결과 이론 파형과 실험파형의 경향이 거의 일치하므로 이론해석의 정당성도 입증하였다.
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