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Half-bridge 방식의 고효율 DC/DC 컨버터
High Efficiency DC/DC Converter using Half-bridge 원문보기

대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회, 2009 July 14, 2009년, pp.991 - 992  

송성근 (전자부품연구원) ,  박성준 (전남대학교) ,  허민호 (준성이엔알)

초록
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최근 산업기기의 발달과 신재생에너지원 사용 증가로 인하여 대전력용 직류전원 변환장치의 관심이 고조되고 있다. 이에 본 논문에서는 입출력 절연을 통하여 안전성 향상 및 고승압이 가능하며, 효율이 우수한 Half-Bridge 절연형 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 출력단에 콘덴서를 이용한 배압 회로를 사용하여 고승압을 실현 하였으며, Soft Switching 방식을 적용하여 고효율화가 가능함을 검증 하였다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 본 논문에서는 대용량 고효율 절연형 DC/DC 컨버터에 적합한 Half-bridge를 이용한 컨버터를 제안 하였으며, 제안된 방식은 기존의 Hard Switching 방식이 아닌 ZCS를 이용한 Soft Switching 방식을 적용하여 스위치의 과도손을 줄일 수 있어 고효율화가 가능하며, 고주파 변압기 출력단에 다이오드와 커패시터를 이용한 배압회로를 사용하여 고승압에 유리한 회로를 구성하였다.
  • 이에 본 논문에서는 Push-Pull방식에 비해 대용량 전력변환기 가능하며 Full-Bride에 비해 소자수 및 손실이 작은 Half-bridge 방식을 이용한 Soft Switching 방식의 DC/DC 컨버터를 제안하고자 하며 제안된 방식은 고승압을 위해 출력단에 다이오드와 커패시터를 이용한 배압회로를 사용하였다. 또한 고주파 변압기에 존재하는 누설리액턴스 값을 이용하여 공진을 함으로 별도의 리액터가 부가되지 않으므로 고전력밀도화에 적합한 회로라 할 수 있다.

데이터처리

  • 그림 6은 제안한 방식의 과도특성을 알아보기 위해 임의 시점에서 부하를 50%증가한 경우의 출력 전류 및 전압 파형을 나타내고 있다. 그림 6은 제안된 방식의 타당성 검증을 위하여 실험실 차원의 프로토타입을 제작한 결과물로 제어를 위하여 AVR128을 이용하였으며, 출력단 공진 커패시터는 그 값이 작아 필름 커패시터를 사용하였다. 실제 제작을 통하여 실험을 수행한 결과 제안한 컨버터의 효율은 최대 97.
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