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보조스위치가 동기정류기 구동 신호로 제어되는 능동 클램프형 플라이백 컨버터의 스위칭 특성에 관한 연구
A Study on Switching Characteristics of Active Clamp Type Flyback Converter with Synchronous Rectifier Driving Signals Controlling Auxiliary Switch 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.17 no.3, 2018년, pp.21 - 26  

안태영 (청주대학교 전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the switching characteristics of the active clamp type flyback converter, which is deemed suitable for the miniaturization of the external power supply for home appliance, were analyzed and the process of reducing the switching loss was explained. The active clamp type flyback convert...

주제어

#Active clamp snubber   #Quasi resonant switching   #Valley switching   #Flyback converter   #Synchronous rectifier  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 가전 디스플레이용 외장형 전원장치의 소형화에 적합하다고 판단되는 능동 클램프형 플라이백컨버터의 스위칭 특성을 분석하고 스위칭 손실이 저감되는 과정을 등가 회로와 이론 동작 파형으로 설명하였다. DCM에서 동작하는 능동 클램프형 플라이백 컨버터는 주스위치의 서지 전압이 발생하지 않고 스위치의 턴오프손실과 턴온 손실이 원리적으로는 발생하지 않는다는 것을 확인하였다.
  • 본 논문에서는 디지털 가전 디스플레이용 외장형 전원 장치의 소형화에 적합하다고 판단되는 능동 클램프형 플라이백 컨버터의 스위칭 특성을 분석하고 스위칭 손실이 저감 되는 과정을 설명한다. 또한 120W급 전원장치의 시험 회로를 제작하여 정상상태에서 스위칭 특성을 이론 결과와 비교하였고 그 결과 능동 클램프형 플라이백 컨버터의 스위칭 손실이 저감 되면서 전원장치의 전력변환 효율이 높게 유지 된다는 것을 확인하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TV용 전원은 어떻게 구분되는가? 최근 가정에서 사용하는 평판형 디스플레이가 대형화되고 소비전력이 증가하면서 상품 형태에 맞는 고효율의 전원 공급 장치가 필요하게 되었다. 일반적으로 TV용 전원은 모듈 형태의 내장형과 어댑터 형태의 외장형으로 구분되며, 최근에는 유지 관리가 용이한 어댑터 형태의 외장형의 비율이 증가하고 있다. 이 경우 전원장치의 사이즈를 줄이기 위해서는 발열을 최소화 시키면서 전원장치의 전력변환 효율을 극대화 시킬 필요가 있다.
QR스위칭이란? 일반적으로 이러한 턴온 손실을 줄이기 위해서 공진 기간에 스위치 전압이 최저점 t6에 이르렀을 때 턴온 되도록 제어하는 스위칭 기법을 QR(quasi resonant) 스위칭 또는 밸리(valley) 스위칭이라고 한다. 그림 10에서 알 수 있듯이 낮은 부하에서는 시비율이 작기 때문에 DCM 구간이 증가하여 두번째 밸리에서 턴온 되었으나, 부하가 증가하면 시비율이 증가하여 첫번째 밸리에서 턴온 되고 있음을 알 수 있다.
TV용 전원 기술의 현황은? 이 경우 전원장치의 사이즈를 줄이기 위해서는 발열을 최소화 시키면서 전원장치의 전력변환 효율을 극대화 시킬 필요가 있다. 특히 전원장치의 가격 경쟁력을 높이기 위해서 각 제조사는 부품수가 적은 회로 구성을 선호하게 되고 그 결과 소프트 스위칭 기술이 적용된 플라이백 회로 방식과 같은 고효율 컨버터가 주목받고 있다.
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참고문헌 (4)

  1. J. S. Yoo, T. Ahn, G. Yu, J. Lee and J. Lee, "A study on novel active clamp snubber applied DC-DC quasi resonant flyback converter to effectively reduce switch voltage surge," 2017 20th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), Sydney, NSW, 2017, pp. 1-5. 

  2. L. Xue and J. Zhang, "Highly Efficient Secondary-Resonant Active Clamp Flyback Converter," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 65, no. 2, pp. 1235-1243, Feb. 2018. 

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  3. J. Zhang, X. Huang, X. Wu and Z. Qian, "A High Efficiency Flyback Converter With New Active Clamp Technique," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 25, no. 7, pp. 1775-1785, July 2010. 

    상세보기 crossref

  4. Y. Wang, S. Zhang, Y. Guan, X. Liu and D. Xu, "Single-stage QR AC-DC converter based on buck-boost and flyback circuits," in IET Power Electronics, vol. 10, no. 1, pp. 103-111, 20 1 2017. 

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