낮은 입력 전압을 가지는 DC/DC 전원 장치의 도통 손실 감소를 위한 비대칭 하프-브리지 공진형 컨버터

Abstract

본 논문에서는 낮은 입력 전압을 가지는 DC/DC 전원장치의 도통 손실 감소를 위한 비대칭 하프-브리지 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터를 액티브 클램프 포워드 (ACF) 컨버터와 하프-브리지(HB) LLC 공진형 컨버터의 스위치 통합기법을 통해 생성되었다. ACF 컨버터를 LLC 공진형 컨버터 앞 단에 위치시켜 HB LLC 공진형 컨버터에 증가된 전압을 인가함에 따라 변압기 턴비를 증가할 수 있고, 그에 따라 1차측 도통 손실을 감소시킬 수 있다. 이 때, 두 단에 적용된 스위치를 스위치 통합 기법을 통해 높은 전력 밀도 및 추가되는 도통 손실 감소를 통해 높은 효율을 동시에 이룰 수 있었다. 또한, 비대칭 펄스 폭 변조(APWM)를 제어를 통해 입력 전압 범위를 감소시켜 효율에 최적화된 설계를 가능하게 하였다. 제안된 컨버터는 36-72V 입력 전압, 300W(12V/25A) 출력을 가진 프로토 타입 컨버터를 통해 그 유효성을 입증하였다.