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고출력 SMPS 설계
SMPS Design for high voltage input 원문보기

전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집, 2015 Nov. 27, 2015년, pp.169 - 170  

송광철 ((주)엘탑) ,  박성민 ((주)엘탑) ,  송광석 (전남대학교)

초록
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본 논문은 Forward Converter방식의 DC/DC 컨버터 회로를 기반으로, 1000[V]급에 해당하는 고전압 입력으로부터 절연된 저전압을 출력하는 고압SMPS에 관한 것이다. 제안된 토폴로지는 고전압을 분배하는 커패시터와 MCU 전용의 커패시터를 직렬로 구성하고, 각 커패시터에 분배된 전압을 입력으로 다중여자 방식의 컨버터 구조로 되어있다. 직렬 커패시터 구조는 고압환경에서 각 소자들의 절연 및 전압스트레스를 저감할 수 있으며, 제어기 전용의 커패시터는 시스템의 초기구동을 위한 자가충전 (Self-Power) 및 Black-Start의 시스템 안정화 구조이다. 또한 각 모듈에 연결된 모든 DC/DC컨버터 출력이 하나의 변압기에 연결되는 구조를 취하고 있어 Passive방식의 단일 코어를 갖는고주파 변압기를 통하여 자속을 공유함으로 밸런싱이 가능하다. 따라서 본 논문에서 제안된 공진회로는 PISM을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 알고리즘의 타당성과 우수성을 검증하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서 제안하는 다중여자 방식의 고압SMPS를 검증하기 위한 시뮬레이션 회로도이다. 본 시뮬레이션은 입력 전압의 변동, 출력부하의 비대칭, 초기구동 전압 확립, 입력 커패시턴스의 오차의 조건에서 입력 커패시터의 밸런싱, 일정 출력전압 및 스위치 소자에 인가되는 전압 스트레스를 확인하기 위함이다.
  • 본 논문에서는 본 논문에서는 고전압SMPS에 적용할 수 있는 다중여자 방식의 고전압용 Half bridge 컨버터 구조에 대해 제안하였다. 이는 입력의 전압의 변동, 출력부하의 비대칭, 초기구동 전압 확립, 입력 커패시턴스의 오차의 조건에서 입력 커패시터의 밸런싱, 일정 출력전압의 안정화와 고압스위치에 인가되는 전압 스트레스가 저감됨을 확인하였다.
  • 본 논문에서 제안하는 다중여자 방식의 고압SMPS를 검증하기 위한 시뮬레이션 회로도이다. 본 시뮬레이션은 입력 전압의 변동, 출력부하의 비대칭, 초기구동 전압 확립, 입력 커패시턴스의 오차의 조건에서 입력 커패시터의 밸런싱, 일정 출력전압 및 스위치 소자에 인가되는 전압 스트레스를 확인하기 위함이다. 또한 원칙적으로 같은 정전용량을 구성하지만 실제제품의 5% 제품오차로 10uF의 차이를 두고 있다.
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