일반기술

영전압-영전류 스위칭을 이용한 3레벨 직류-직류 컨버터

고전압 입력, 대전류 출력 분야에 응용할 수 있는 영전압-영전류 스위칭을 이용한 3레벨 직류-직류 컨버터가 개시된다. 본 발명에 따른 3레벨 직류-직류 컨버터는 변압기를 통해 자기적으로 커플링되는 1차측 입력단과 2차측출력단을 포함하며, 상기 1차측 입력단은 병렬 연결된 네 개의 반도체 스위치들 중 인접한 두 개의 스위치를 각각 포함하는 제1 및 제2 스위치 집합체와, 입력 전원과 상기 제1 및 제2 스위치 집합체 사이에 병렬로 결합되어 입력 전원을 분압하는 입력 커패시터들과, 각 스위치 집합체의 두 스위치들 사이의 접촉점들 사이에 병렬로 결합되는 플라잉 커패시터 및 보조 다이오드들과, 극성의 위치를 서로 달리하여 자기적으로 결합된 결합 인덕터들을 포함하며, 상기 2차측 출력단은 상기 변압기의 2차측 코일의 두 개의 탭에 각각 연결되어 2차측에 유도되는 전류를 정류하는 정류 소자들과, 상기 정류 소자들에 의해 정류된 직류 전압을 부하에 전달하는 보조 회로를 포함한다. 본 발명에 따른 컨버터는 최소 소자로 구성된 회로에 의해 영전압-영전류 스위칭이 가능하고, 동시에 보조 다이오드의 전압 스트레스가 작으며, 능동 스위치나 손실성 소자가 없기 때문에 고효율 저비용을 이룰 수 있다.