[논문]초소형 전기자동차용 고밀도 LDC 설계

김태원; 이재원; 김준민; 김구용; 김준호

doi:10.6113/tkpe.2021.26.3.199

초소형 전기자동차용 고밀도 LDC 설계
High Power-Density LDC Design for Ultra-Compact Electric Vehicles 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.26 no.3, 2021년, pp.199 - 204

김태원 (Dept. of Electrical and Electronic Convergence System Engineering. Keimyung University) , 이재원 (Dept. of Electrical and Electronic Convergence System Engineering. Keimyung University) , 김준민 (Dept. of Mechanical Systems Engineering Electronics, Hansung University) , 김구용 (MDM Inc.) , 김준호 (Dept. of Electrical Energy Engineering. Keimyung University)

Abstract ▼ AI-Helper

Ultra-compact electric vehicles have narrow space for power conversion devices. This work presents schemes to achieve the high-power density of a low-voltage DC-DC converter (LDC): simplifying a converter structure by using sync-buck topology, applying a planar inductor using PCB winding, and applying a plate-type heat sink. The heat sink is placed between two PCBs, which increases the contact surface between the PCB and the heat-dissipating device. It enables the miniaturization of the converter to improve the conditions of heat radiation. The validity of the proposed scheme is verified through the experiment using a 500 W(12 V, 41.67 A) prototype with an input voltage range from 58 V to 84 V.

주제어

표/그림 (18)

표 TABLE I ULTRA-COMPACT ELECTRIC VEHICLES BATTERY VOLTAGE
그림 Fig. 1. Sync-buck converter switching mode.
그림 Fig. 2. Sync-buck converter wave form.
그림 Fig. 4. Planar inductor pattern concept diagram.
그림 Fig. 3. Inductance according to current ripple.
그림 Fig. 5. Planar core structure (EI type).
그림 Fig. 6. The maximum magnetic flux density of the core according to the number of turns.
그림 Fig. 7. Core magnetic flux density distribution simulation result.
그림 Fig. 8. Number of pcb layers according to turn of inductor.
그림 Fig. 9. LDC internal structure conceptual diagram.
표 TABLE Ⅱ LDC SPECIFICATIONS AND COMPONENTS
표 TABLE Ⅲ CURRENT DENSITY OF THE PATTERN CONSIDERING THE NUMBER OF STRANDS OF THE PCB PATTERN
그림 Fig. 10. LDC internal structure.
그림 Fig. 11. LDC housing structure.
그림 Fig. 12. Full load (500 W) motion waveform (5 us/div) and experiment environment.
표 TABLE Ⅳ DEVICE CONFIGURATION OF LDC
표 TABLE Ⅴ FULL LOAD OPERATION TEST RESULT
그림 Fig. 13. Efficiency load according to input voltage.

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상세보기
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