[논문]인터리브 능동 클램프모드 영전압 스위칭 포워드 컨버터

김신우; 김희준

인터리브 능동 클램프모드 영전압 스위칭 포워드 컨버터
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김신우 (한양대학교 전자컴퓨터공학부) , 김희준 (한양대학교 전자컴퓨터공학부)

In this paper, we designed high performance, high quality and high density switch mode power supply for precision electronics, and communication equipments. For this, we used two parallel DC-DC converters, which have opposite phases, to support proper high performance and high quality power. To reduce switching losses and make high switching frequency, active-clamp and ZVS technique were employed in each converter.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 고밀도 고품질 전원장치에 적합한 안터리브 능동 큘램프 영전압 스위칭 포워드 컨버터를 구성하여 실험결과를 나타내었다. 입력전압은 300 - 400 VDC 출력은 40Vt 10A, 스위칭 주파수 500KHz로 세트를 구성하여 실험하였고 그 결과를 보였다.

제안 방법

본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위혜 고밀도. 대전력 전원장치에 적합한 인터리브 눙동 쿨램프 영전압 스위칭 포워드 컨버터를 구성하였다* 능동 클램프 영전압 스위칭 기법으로 효을을 높이고 대전력 스위치모드 전원장치에 대응할 수 있도록 설계하였다, 또한 위상이 180° 다른 두 컨버터를 병렬로 사용하는 인터리브 기법으로 출력 전압 / 전류 잡음을 줄일 뿐만 아니라 출력 필터 커패시터의 전류를 감소시킴으로써 전원의 신료성을 향상시킬 수 있었다.
설계하였다. 변압거 1차측의 전류를 측정하여 각 컨버터를 전류제어하였고 데드 타임을 조정하여 영전압 스위칭이 이루어지도록 하였다.
일반적으로 포워드 컨버터에는 변압기의 포화를 방지하기 위해 리셋 회로가 필요하개 되는데 그 방식에는 RCD리셋, 권선리셋 둥 여러가지 방식이 였으나 본 논문에서는 가장 효율적이면서 대전력 전원장치에 유리한 능동 클램프 포워드 컨버터를 선정을 하였다.

성능/효과

둘쎄, 킐램프 커패시터에 의헤 주스위치의 드레인-소스 전압을 클램프시킴으로서 주스위치 드레인-소스 전압을 낮출 수 있다. 셋째, 변압기의 누설 인덕턴스와 스위치의 기생 커패시터를 이용해 영천압스위칭이 가능하기 때문예 고주파화 하기 쉬워 말도 있는 전원 장치를 만들 수 있고 스위칫 손실이 적어 효율이 높다.
실햄 결과를 통해 얻은 결론은 능동 클램프 영전압 스위칭을 이용하여 고주파로 동작하면서 손실이 적은 컨버터를 구현할 수 있었을 뿐만 아니라 인터리브 기법으로 컨버터의 전압 / 전류 잡음을 획기적으로 줄일 수 있었다.
능동 클램프 리셋은 제어하기 다소 복잡한 단점이 였지만 다른 방식에서 얻기 험든 장점이 많다. 첫째, 시비율을 50% 이상 사용하기 용이하다. 둘쎄, 킐램프 커패시터에 의헤 주스위치의 드레인-소스 전압을 클램프시킴으로서 주스위치 드레인-소스 전압을 낮출 수 있다.

후속연구

전원장치를 대체할 수 있을 것으로 보인다. 뿐만 아니라 꾸어와 출력필터의 그기를 줄일 수 있으므로 고밀도 대전력 고품질 전원분야에 널리 응용될 수 있으리라 생각된다.
이는 스위치모드 전원장치가 고주파 잡음 등의 문제로 아직 완벽히 적용되지 못하고 있는 정밀계측기, 하이엔드 오디오 등의 분야에서 효과적오로 선형 전원장치를 대체할 수 있을 것으로 보인다. 뿐만 아니라 꾸어와 출력필터의 그기를 줄일 수 있으므로 고밀도 대전력 고품질 전원분야에 널리 응용될 수 있으리라 생각된다.

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