일반기술

부스트 입력 방식의 공진형 AC/DC 컨버터

본 발명에서는 새로운 형태의 부스트 입력형 공진형 AC/DC 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 교류 전원측의 역률개선과 컨버터 출력전압을 동시에 제어하는 일단계 역률개선방식으로써 전류 연속모드 펄스폭 변조방식을 통해 99%의 고역률을 얻을 수 있으며, 변압기 누설 인덕턴스와 공진 커패시터간의 공진을 이용하여 영전압 스위칭을 구현할 수 있기 때문에 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 제안된 컨버터의 이론적 고찰을 위해 각 모드별 전류경로를 이용하여 동작을 설명 하였으며, 정상상태에서의 DC해석을 통해 공진특성을 분석하였다. 본 논문에서 제안한 컨버터의 유효성 확인을 위해서 입력 120[VAC], 출력 48[VDC], 4[A] 200[W]급 프로토타입 컨버터를 제작하였고 실험결과를 제시함으로써 이를 증명하였다.본 발명에서는 전류 연속모드 펄스폭 변조 방식을 이용한 부스트 입력형 일단계 능동 역률개선회로를 제안하였다. 제안된 컨버터는 변압기 누설 인덕턴스와 공진 커패시터간의 공진을 이용한 영전압 스위칭을 통해 스위칭 손실을 저감할 수 있으며 단일 제어회로를 사용하므로 구성이 간단하다. 부스트 컨버터 형태의 역률개선 회로부는 입력측 인덕터 Li와 스위치 S1으로 구성되며 스위치 S2와 커패시터 C1은 능동 클램프 회로를 구성함으로써, 전류 연속모드 펄스폭 변조방식을 통해 99%의 고역률을 얻을 수 있다.