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문제 정의
- 본 논문에서는 DBD 전극의 커패시턴스와 내부의 가변 인덕터의 공진만을 이용하여 부스트 컨버터의 스위치를 ZCS 턴온, ZVS 턴오프시키는 고 효율의 대기압 플라즈마용 전원장치를 제안하였다. 제안된 장치는 출력 인버터의 모든 스위치 및 부스트 단의 스위치, 차단 다이오드 등이 모두 소프트 스위칭 상태로 동작하므로 매우 높은 효율의 플라즈마용 전원 장치를 구현 할 수 있다.
- 그러나, 부스트형 DC/DC 컨버터의 경우에는 그 구조상 직렬 인덕터 및 병렬 커패시터가 이미 존재하고 있으며 이를 잘 활용하면 그 자체로 소프트 스위칭이 가능하다. 본 연구에서는 이점에 착안하여 별도 소자의 부가 없는 부스트 컨버터의 소프트 스위칭 방법을 개발하였다. 제안된 부스트 스위치의 소프트 스위칭 기법의 개요는 다음과 같다.
- 또한, 별도의 DC전압 제어 능력으로 인하여 부하의 변동에 대하여 속응성이 매우 뛰어난 장점을 갖고 있으므로 높은 dv/dt를 필요로 하는 대기압 플라즈마 발생에 최적에 가까운 성능을 제공할 수 있다. 한 가지 문제는 부스트용 스위치가 하드 스위칭을 하기 때문에 효율이 상대적으로 감소하며 방열판의 크기 중대로 인하여 제품의 경량화가 어렵다는 것이며, 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 부스트용 스위치의 소프트 스위칭 기법을 집중적으로 다룬다.
가설 설정
- 제안된 대기압용 플라즈마 전원장치의 기본적인 동작을 설명하기 위해서 모든 소자들은 이상적이라고 가정한다.
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