새로운 2석 포워드형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터의 특성해석에 관한 연구

Abstract

본 논문은 펄스 전류 회생 기능을 가진 새로운 2석 포워드형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하고 그 회로의 동작 원리와 특징을 밝혔다. 또한, 이 컨버터 회로를 1[kW]의 실험 장치에 의해 검증하는 동시에 전력 변환 효율, 전자파 노이즈를 중심으로 기존의 포워드형 하드 스위칭 PWM DC-DC 컨버터 회로와 비교, 검토한 결과 먼저 제안한 소프트 스위칭 PWM 방식 DC-DC 컨버터는 패시브 공진 스너버 회로를 적용하기 때문에 제어는 기존의 하드 스위칭 PWM방식 DC-DC 컨버터와 다르지 않다. 그리고 제안한 소프트 스위칭 PWM 방식 DC-DC 컨버터의 액티브 스위치가 턴-온 및 턴-오프 하므로 모두 경부하에서 전 부하까지의 넓은 영역에서 소프트 스위칭 동작이 가능하였다. 또한 제안한 소프트 스위칭 PWM 방식 DC-DC 컨버터는 스위칭 주파수가 일정에서 PWM 제어에 의해 출력 제어가 가능하며, 제안한 소프트 스위칭 PWM 방식 DC-DC 컨버터에서 스너버 회로의 동작에 의해 회생 전류는 액티브 스위치의 턴-온시 밖에 흐르지 않고 스너버 회로에 따른 도통 손실이 매우 작아 전력 변환 효율이 향상되었다. 이상의 결과에서 본 논문에서 제안한 새로운 2석 포워드형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터는 많은 장점을 가지고 스위칭 전원 시스템의 소형, 경량화, 고효율화 및 낮은 전자기 노이즈에 유효한 회로 방식인 것으로 사료되며, 신형 배터리 및계통연계 전력을 이용한 인터페이스 등 시스템에 적용이 가능할 것으로 판단된다.