전기자동차 보조전원을 위한 디지털 제어 DC-DC 컨버터에 관한 연구

Abstract

본 논문은 전기 자동차의 높은 배터리 전압을 자동차에 사용할 수 있도록 낮은 전압으로 변환하는 보조 전원장치를 위한 디지털 제어 DC-DC 컨버터에 관한 연구이다. 파워 스테이지는 위상천이 영전압 스위칭(ZVS) 풀-브릿지 컨버터를 적용하였고, 효율을 향상시키기 위해 컨버터의 출력단에 동기정류기를 적용하였다. 그리고 권선의 정격전류와 출력전류의 리플을 줄이기 위해 대전류에 적합한 배전류 정류 방식을 적용하였다. 컨버터의 제어에는 부궤환 제어와 풀-브릿지 스위치 네 개의 구동신호 및 동기정류기 구동신호를 오직 하나의 칩으로 해결할 수 있는 마이크로컴퓨터를 사용하였다. 이로 인해 제안된 DC-DC 컨버터에 대하여 가장 간단한 디지털 제어 블록을 구현할 수 있었다. 제안된 컨버터의 동작을 확인하기 위해 1.5kW급 컨버터를 설계하고 제작하였다. 컨버터의 실험을 통하여 최저 입력전압 중부하 조건에서 최대 95%의 효율을 얻었다.