CLLC 공진형 컨버터의 공진 네트워크 설계 정확도 향상을 위한 TDA 기반의 분석 방법

Abstract

본 논문에서는 CLLC 공진형 컨버터의 정확도 높은 공진 네트워크 설계를 위해서 Time Domain Analysis(TDA) 기반의 분석 방법을 제안하고 동작 모드 분석을 통해 설계 단계에서 고효율 및 최적 설계에 달성할 수 있도록 한다. 제안하고 있는 TDA 기법은 동작 모드 분석을 통해 각각의 공진네트워크 소자에 대한 비선형 상태방정식을 도출하고 시간에 따른 소자들의 상관관계를 바탕으로 CLLC 컨버터의 시간에 따른 동작 상태를 해석한다. 이 기법으로 1차측과 2차측의 공진점이 같거나 다른 CLLC 컨버터 회로의 전류 및 전압을 높은 정확도로 추정하여 설계를 수행할 수 있으며 Loss 분석을 통해 효율 높은 CLLC 컨버터 설계를 가이드 할 수 있다. 제안한 TDA 기법과 FHA 기법, PSIM Simulation의 비교를 통해 정확도 높은 공진 네트워크 설계를 검증하였다.|In this paper, Time Domain Analysis (TDA) based analysis method is proposed for the precise resonance network design of CLLC resonant converters, and operation mode analysis enables high efficiency and optimal design at the design stage. The proposed TDA technique derives nonlinear state equations for each resonant network element through operation mode analysis and interprets the operating state of the CLLC converter over time based on the correlation between elements over time. This technique allows high-precision estimation of current and voltage in CLLC converter circuits with the same or different resonance points on the primary and secondary sides to guide efficient CLLC converter designs through loss analysis. By comparing the proposed TDA technique, FHA technique, and PSIM Simulation, we verified a highly accurate resonance network design.