직렬 출력이 가능한 새로운 더블 스위치 포워드형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터에 관한 연구

Abstract

본 논문은 직렬 출력이 가능한 새로운 더블 스위치 포워드형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하고 그 회로의 동작 원리와 특징을 밝혔다. 또한, 전력 변환 효율, 전자파 노이즈를 중심으로 기존의 포워드형 하드 스위칭 PWM DC-DC 컨버터 회로와 비교, 검토한 결과 다음과 같은 특징을 정리할 수 있다. 첫째로, 제안한 소프트 스위칭 PWM 방식 DC-DC 컨버터는 능동 스위치가 턴-온 및 턴-오프 하므로 모두 경부하에서 전 부하까지의 넓은 영역에서 소프트 스위칭 동작이 가능하며, 스너버 회로에 따른 도통 손실이 매우 작아 전력 변환 효율이 향상되었다. 둘째로, 고주파 변압기의 직렬화 출력 구성을 위한 출력 전류 리플 주파수는 높게 할 수 있으므로 탭 부착 평활 필터, 평활 커패시터의 용량 값과 크기, 무게가 작게 할 수 있다. 이상의 결과에서 본 논문에서 제안한 새로운 더블 스위치 포워드형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터는 스위칭 전원 시스템의 경량화, 고효율화 및 낮은 전자기 노이즈에 유효한 회로 방식인 것으로 사료된다. 그리고 신에너지(태양 전지, 고체 고분자형 연료 전지(PEFC), 마이크로 가스 터빈(MGT)와 풍력 발전)와 상용 전원 연계 정류 컨버터 등 시스템에 적용이 가능할 것으로 판단된다.