• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2019.07a
• /
• pp.98-100
• /
• 2019

현재 LLC 공진 컨버터는 넓은 주파수 범위에서 ZVS(zero voltage switching) 달성을 통하여 고효율 및 높은 전력 밀도를 얻을 수 있어 널리 사용되는 추세이다. 일반적인 LLC 공진 컨버터는 중부하에서 주파수 제어를 통해 이득을 조절할 수 있다. 하지만 경부하에서는 주파수 작동 범위에 제한으로 이득을 조절하지 못하는 문제점이 있다. 이에 본 논문은 Single-Stage LLC 공진 컨버터를 통해 경부하 조건에서 넓은 출력 범위를 가지는 것을 분석하였으며 시물레이션을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2016.07a
• /
• pp.155-156
• /
• 2016

수명이 짧은 전해 캐패시터 대신 필름 캐패시터를 링크 캐패시터로 가지는 컨버터의 경우, 매우 넓은 입력 전압 범위를 가질 수 밖에 없다. 일반적인 넓은 입력 범위를 가지는 LLC 공진형 컨버터의 경우, 변압기 인덕터($L_M$) 값을 작게 하여 순환 전류가 커지도록 설계될 수 밖에 없고, 이는 LLC 공진형 컨버터의 더 큰 도통 손실 및 더 큰 turn-off 손실을 야기하여 LLC 공진형 컨버터의 변환 효율을 감소시키게 된다. 이를 개선하기 위하여 공진 인덕터에 보조 권선을 감소, 추가 스위치를 이용하여 입력 범위에 따라 공진 주파수($f_O$)를 변경할 수 있는 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 $L_M$ 값을 키워 정상 상태 시 도통 손실 및 turn-off 손실을 줄여 효율을 개선할 수 있으며, 낮은 입력 시 보조 스위치를 이용, $f_O$ 변경을 통하여 추가적인 Gain을 얻으면서 공진 인덕터의 철손을 줄여 넓은 입력 범위를 커버하면서 높은 변환 효율을 얻을 수 있다. 또한 제안하는 컨버터는 간단한 제어 방법과 낮은 전류 스펙을 가지는 작은 스위치를 사용할 수 있어 전력 밀도 증가를 최소화하면서 높은 효율을 가져갈 수 있다는 장점을 가진다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.287-288
• /
• 2015

본 논문에서는 넓은 전압범위를 갖는 새로운 병렬 공진형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 스위치의 ZVS 턴온과 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취한다. 또한 넓은 전압범위에서도 좁은 스위칭주파수 범위를 가지며, 스타트업 시 공진소자의 전류나 전압 스트레스가 없는 장점이 있고 3차 권선비를 이용하여 공진커패시터 전류를 최소화시킴으로서 소자선정이 용이해져 대용량에 적합하다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 제시하고 3kW급 시작품의 실험을 통하여 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2013.07a
• /
• pp.287-288
• /
• 2013

전기자동차용 급속 충전기에서 전력변환 효율은 절연형 DC-DC 컨버터에 의해 좌우된다. 이때 DC-DC 컨버터의 출력전압 범위가 넓기 때문에 기존의 LLC 공진 컨버터를 Region2에서 설계하는 경우 스위칭 주파수 범위가 매우 넓어지는 문제가 있다. 본 논문에서는 전기자동차용 급속충전기를 위한 넓은 충전전압 범위를 갖는 공진 컨버터 비교 및 최적 설계기법을 제안한다. 제안한 SRC below영역 설계는 모든 스위치와 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취하므로 IGBT 사용 시 유리하다. 또한, 주파수 변동범위가 작으므로 주로 낮은 배터리 전압에서 동작하는 CC충전 모드 시 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 설계 영역에 따른 LLC, SRC를 비교하여 손실을 분석하고 제안한 설계기법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.161-162
• /
• 2015

본 논문에서는 새로운 양방향 대칭 공진형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 병렬 및 노치 공진탱크를 조합하여 승압 및 강압이 가능하며 다른 공진형 컨버터에 비해 작은 동작주파수 변동으로 넓은 전압범위를 만족할 수 있다. 또한 입력과 출력에서 보이는 공진탱크가 대칭적이기 때문에 전압이득곡선이 동일하며 모드 전환 시 과도상태가 거의 없고, 3차 권선을 통하여 공진 커패시터의 전류정격을 줄일 수 있는 장점이 있다. 3kW급 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.07a
• /
• pp.890-891
• /
• 2008

본 논문에서는 37인치 LCD TV의 패널 전원 공급용 회로로 사용되는 120W급 LLC 공진형 컨버터의 정상 상태 해석을 하였다. 특히, 종래와 달리 TV의 소비 전력 절감을 위해 넓은 범위로 동작하는 램프의 PWM Dimming 기능 동작시의 넓은 동작 영역에서의 공진형 컨버터의 정상 상태 해석을 하였다. TV SET의 동작 중 발생할 수 있는 공진형 컨버터 회로의 전단 회로인 Power Factor Correction 회로의 전압 변동과 또한 넓은 범위로 동작하는 램프의 PWM Dimming 기능 동작시의 부하 변동을 고려하여 LLC 공진형 컨버터의 정상 상태 해석을 하였다. 넓은 범위의 입출력 조건에서도 안정적으로 동작하는 컨버터 회로에 대한 이론적 분석과 실험을 통해 적용된 회로의 신뢰성과 우수성을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.07a
• /
• pp.307-308
• /
• 2012

근래 사용되는 공진형 컨버터는 넓은 주파수대역에서의 ZVS 특성의 우수함으로 인해 많은 연구가 진행 중이다. LLC 공진형 컨버터 경우는 부하에 따른 전압전달비가 크게 변화하기 때문에 부하의 변화가 적은 분야에서 주로 사용되어왔다. 그 때문에 최근에는 LLC 공진형 컨버터를 넓은 부하범위에서도 이용할 수 있는 연구가 개발되고 있다. 하지만 LLC 공진 컨버터의 동작 조건에 따라 가변하는 방법이 넓은 부하 조건에 완벽하게 대응하기에는 어려운 면이 있다. 이 때문에 경부하 조건에서의 전압 변환율에 만족하기 위한 제어 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2010.07a
• /
• pp.259-260
• /
• 2010

새로운 LLC 직렬 공진 컨버터가 본 논문에서 제안된다. 제안된 컨버트는 1차측에 두 개의 공진 탱크를 가진다. 이 두 개의 공진 탱크로 인하여 컨버터의 입력 전류는 풀 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터에서처럼 연속이고, 하프 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터보다 훨신 낮은 입력 전류 리플을 가진다. 또한, 공진 캐패시터 양단 전압이 하프 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터보다 낮아 낮은 전압 정격을 가진 캐패시터를 사용할 수 있다. 이러한 장점들로 인하여 제안된 컨버터는 fuel cell 시스템과 같이 낮은 source 전류 리플과 넓은 입력/출력 동작 범위가 요구되는 응용에 적합하다. 본 논문에서 제안된 컨버터의 동작 원리를 간단히 설명하고, 380Vdc 입력, 24V/10A 출력 프로토타입 컨버터를 통해 그 동작을 검증한다. 그리고, 제안된 컨버터에서 확장된 두 개의 공진 탱크를 가진 LLC 직렬 공진 컨버터들을 소개한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2016.07a
• /
• pp.277-278
• /
• 2016

본 논문에서는 대표적인 고효율 컨버터인 LLC 공진형 컨버터에 보조권선을 추가한 회로를 제안하였다. 제안한 회로는 배터리의 넓은 전압범위를 만족함과 동시에 고효율 운전이 가능한 배터리 충전기로써 높은 전압 이득이 필요할 때 보조권선을 동작시키게 된다. 본 방식을 활용 하여 LLC 공진형 컨버터의 공진탱크 설계 시 자화 인덕턴스를 크게 설계할 수 있고, 그 결과 자화 전류의 RMS 크기가 감소하여 1차 측 도통 손실이 감소해 컨버터의 고효율 설계가 가능하다. 제안한 회로는 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2013.07a
• /
• pp.157-158
• /
• 2013

본 논문은 넓은 범위에서 변화하는 입력 전압과 출력 전류 조건에서 동작하는 디지털 제어 방식 공진형 DC-DC 컨버터의 동특성 개선에 대해 기술한다. LLC 직렬 공진형 컨버터의 아날로그 전력 변환단 동특성을 기반으로 150W 디지털 공진형 컨버터 실험보드에 적용하여 아날로그 제어 방식과 디지털 제어방식의 폐루프 성능을 비교한다. 디지털 제어기는 Emulation 방식을 이용하여 설계한다. 제어기 설계의 이론 검증 및 분석은 PSIM Simulation과 실험 측정으로 비교 검증한다.