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능동 클램프 회로가 적용된 위상천이 풀-브리지 컨버터의 스위치 제어 방법
Switch Control Method for Phase-Shift Full-Bridge Converter Using Active Clamp Circuit 원문보기

전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집, 2014 July 01, 2014년, pp.163 - 164  

정광순 (국민대학교 전력전자 연구소) ,  이용철 (국민대학교 전력전자 연구소) ,  김호경 ((주)유라코퍼레이션) ,  박찬현 ((주)유라코퍼레이션) ,  김석희 ((주)유라코퍼레이션) ,  홍성수 (국민대학교 전력전자 연구소)

초록
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본 논문에서는 능동 클램프 회로를 이용한 위상천이 풀-브리지 컨버터(Phase-shift Full-Bridge Converter)의 스위치 제어 방법을 제안한다. 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터는 2차측 정류 스위치에서 스파이크 전압이 발생하며, 순환 전류(Circulating current)로 인한 도통 손실이 발생하는 단점을 지닌다. 위의 문제를 극복하는 회로로서 2차 측에 능동 클램프 회로를 적용하는 방법이 연구되었다. 하지만, 낮은 부하에서 클램프 커패시터의 전압이 상승하여, 2차 측 소자의 전압 스트레스가 증가하고, EMI 문제가 발생되는 단점을 지닌다. 본 논문에서는 위상천이 풀-브리지 컨버터의 2차 측에 능동 클램프 회로 및 동기 정류 스위치(Synchronous rectifier switch)를 적용하여, 클램프 커패시터의 전압 상승을 억제하는 해결 방안을 제시하며, 능동 클램프 회로의 스위치 제어 방법을 제안한다. 또한, 회로의 구조, 동작 원리 및 스위치 제어 방법을 설명하고, 모의 실험을 수행하여 타당성을 검증한다.

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문제 정의

  • 본 논문에서는 2차 측에 능동 클램프 회로와 동기 정류 스위치를 사용한 위상천이 풀 브리지의 스위치 제어 방식을 제안하였다. 제안된 제어 방식은 순환 전류를 제거하며, 부하에 따라 클램프 커패시터의 전압이 상승하지 않는다.
  • 이는 클램프 커패시터의 전압이 상승하여 2차 측 소자의 전압 스트레스가 증가하며, EMI가 발생하는 원인이 된다. 본 논문에서는 위상천이 풀 브리지 컨버터의 2차 측에 능동 클램프 회로 및 동기 정류 스위치를 적용하여 클램프 커패시터의 전압 상승을 방지하는 해결 방안을 제시하며, 능동 클램프 회로의 스위치 제어 방법을 제안한다. 또한, 모의 실험을 통하여 제안한 스위치 제어 방법의 타당성을 검증한다.
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