Isolated DC-DC Converter Using Air Core Reactor

공심 리액터를 이용한 절연 컨버터

This paper deals with the isolated DC-DC converter with high efficiency using the minimum reactor. In this paper, the proposed convert uses the air core reactor for ZCS(zero currunt switching) which can minimize the core losses and removes the over switching losses by soft switching. The proposed converter is verified by the modes analysis and computer simulation to prove the theoretical background and adequacy.

전기 전자 및 제어기의 직류 안정화 전원으로 널리 이용되고 있는 DC-DC 전력 변환기인 기존의 승압 컨버터는 반도체 소자의 고속스위칭에 의해 고효율, 소형 및 경량화 되어가고 있지만, 전류 평활용으로 철심 리액터 및 콘덴서가 존재하여 한계가 있다. 기존의 승압용 DC/DC 전력 변환기는 에너지 전달을 위해 하나 이상의 인덕턴스가 필요로 하며, 이는 철손으로 인한 효율 저하 및 경제성에 큰 단점이 되고 있다. 일반적으로 DC/DC 컨버터에서 리액터의 추가는 1개당 $1{\sim}2[%]$의 효율저하를 초래한다. 따라서 최근 고효율 DC/DC 컨버터에서 리액터의 제거 및 최소화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 공심 리액터를 이용한 DC/DC 컨버터에 대한 연구로서, ZCS용 공심 리액터를 사용하는 새로운 구조의 절연형 다중레벨 DC/DC 컨버터를 제안하고, PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검증하였다.