선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
제안 방법
- . ZVS의 넓은 제어범위와 경부하에서 정격부하까지 거의 균등한 효율특성 및 97% 이상의 고효율 특성을 가지도록 회로를 설계하였다. 설계의 타당성을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 구성하고, 입력전압범위 450～650 Vdc, 출력전압 및 전류 28 Vdc, 110 A의 3 kW LDC 시작품을제작하여 실험을 통해 성능을 확인하고자 한다.
- 입력전압에 대해 3 kW 28 V 출력과 모듈 크기 310×130×56 mm 이내에 실장되기 위해서 스위칭 주파수를 100 kHz가 되도록 선정하고 주요파라미터 및 부품의 설계사양은 다음과 같이 선정하였다. 공진 인덕터 설계는 SiC MOSFET의 데이터시트 (C2M004012D : 1200 V, 60 A, Ciss 1893 pF, trr 54 ns) 값을 기준으로 정격부하의 10% 이상에서 ZVS 스위칭이 가능하도록 설계하였다. 데드타임은 기존 Si MOSFET에 비해 반 이상 줄인 400 ns이하로 설계하고 스위칭주파수를 100 kHz로 높여 사이즈를 감소시켰다.
- 시간이 17배 짧은 SiC MOSFET를 적용함으로써 스위칭 손실을 저감하여 효율을 개선하였다. 또한 2차 측에 다이오드 정류기 대신 동기정류 스위치를 사용함으로써 도통손실을 줄였다.
- 데드타임은 기존 Si MOSFET에 비해 반 이상 줄인 400 ns이하로 설계하고 스위칭주파수를 100 kHz로 높여 사이즈를 감소시켰다. 또한, 기생성분을 제거하기 위해 PCB패턴을 상부면과 하부면에 각각 GND패턴과 고전압패턴이 오도록 보강하고, 대전류가 흐르는 2차 측 부스바 권선의 길이를 동일하게 하여 임피던스 값을 같게 하였으며, 전류 불평형을 해결하기 위해 센터탭 방식을 사용하였다. 트랜스포머는 방열을 위하여 코어의 중족 에어갭을 사용하여 코어를 최대한 밀착시켰다.
- 본 논문에서는 전기버스에 사용되는 3 kW LDC 전력변환의 고효율, 소형화를 위해 트랜스포머 1차 측 스위칭부를 위상천이 영전압 스위칭 전브리지 회로에 SiC MOSFET을 적용하였고, 2차 측에 동기정류 스위치를 적용하여 시작품을 제작하였다. 그 결과 450～650 Vdc의 넓은 입력전압에서도 3 kW 이상의 출력과 97% 이상의 고효율을 달성하고, 기존 제품들에 비해 크기를 월등히 줄여 고출력밀도를 가지게 되었다.
- ZVS의 넓은 제어범위와 경부하에서 정격부하까지 거의 균등한 효율특성 및 97% 이상의 고효율 특성을 가지도록 회로를 설계하였다. 설계의 타당성을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 구성하고, 입력전압범위 450～650 Vdc, 출력전압 및 전류 28 Vdc, 110 A의 3 kW LDC 시작품을제작하여 실험을 통해 성능을 확인하고자 한다.
- 제안회로의 동작원리와 특성을 확인하기 위해 위상천이 영전압 전브리지 스위칭 방식의 3 kW LDC 시작품을 제작하여 실험을 수행하였다. 스위치소자는 CREE사의 SiC MOSFET를 사용하고 입출력 조건을 감안하여 실험을 수행하였다. 기존의 Si MOSFET를 사용할 경우 500 ns이상의 데드타임을 설정한데 비하여 SiC MOSFET를 사용하였을 때는 150 ns이내로 설정이 가능하였다.
- 이에 본 논문에서는 3 kW 고효율 LDC를 개발하기 위해 트랜스포머의 1차 측 고전압 스위칭부에는 위상천이 영전압 스위칭 전브리지 컨버터 (Phase Shift ZVS Full Bridge Converter) 토폴로지에 SiC (Silicon Carbide) MOSFET 스위칭소자를 적용하였고, 2차 측 저전압부에 동기정류기 (Synchronous Rectifier) 를 적용하였다[1]-[3]. ZVS의 넓은 제어범위와 경부하에서 정격부하까지 거의 균등한 효율특성 및 97% 이상의 고효율 특성을 가지도록 회로를 설계하였다.
- 전기버스는 배터리 입력전압이 높아서 기존 Si MOSFET의 긴 trr 시간으로 인하여 효율이 감소되었으나 trr 시간이 17배 짧은 SiC MOSFET를 적용함으로써 스위칭 손실을 저감하여 효율을 개선하였다. 또한 2차 측에 다이오드 정류기 대신 동기정류 스위치를 사용함으로써 도통손실을 줄였다.
- 전기버스용 3 kW LDC는 450～650 Vdc 입력전압에 대해 3 kW 28 V 출력과 모듈 크기 310×130×56 mm 이내에 실장되기 위해서 스위칭 주파수를 100 kHz가 되도록 선정하고 주요파라미터 및 부품의 설계사양은 다음과 같이 선정하였다.
- 제안회로의 동작원리와 특성을 확인하기 위해 위상천이 영전압 전브리지 스위칭 방식의 3 kW LDC 시작품을 제작하여 실험을 수행하였다. 스위치소자는 CREE사의 SiC MOSFET를 사용하고 입출력 조건을 감안하여 실험을 수행하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.