단일단 부스트 입력 방식의 공진형 AC/DC 컨버터

Abstract

본 논문에서는 새로운 형태의 부스트 입력방식의 공진형 AC/DC 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 교류 전원측의 역률개선과 컨버터 출력전압을 동시에 제어하는 단일단 역률 개선방식으로써 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 통해 동작을 설명 하였으며, 정상상태에서의 DC해석을 이용한 공진특성 분석을 하였다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 유효성 확인을 위해 입력 120[VAC], 출력 48[VDC], 4[A] 200[W]급 프로토타입 컨버터를 제작하였으며 실험을 통해 얻은 결과를 제시함으로써 이를 증명하였다. This paper proposes the novel boost input type resonant AC/DC converter. Since the proposed converter is single stage topology, it controls both of the input power factor and the output voltage at the same time, and resultingly obtains the high power factor of 99% with average current mode pulse width modulation. Especially, to accomplish the zero voltage switching, the resonance between the leakage inductance and external capacitor is used. For the theoretical consideration of the proposed converter, the six operation modes divided by means of current path are discussed, and the resonance characteristics in steady state are analyzed. To verify the validity of the proposed converter, a 200[W](120[VAC]-48[VDC], 4[A] prototype converter was built and its experimental results were presented in this paper.