KR0177873B1 - 순환전류 프리형 고주파 소프트 스위칭FB(Full Bridge)DC-DC컨버터 - Google Patents

순환전류 프리형 고주파 소프트 스위칭FB(Full Bridge)DC-DC컨버터 Download PDF

Info

Publication number
KR0177873B1
KR0177873B1 KR1019950046168A KR19950046168A KR0177873B1 KR 0177873 B1 KR0177873 B1 KR 0177873B1 KR 1019950046168 A KR1019950046168 A KR 1019950046168A KR 19950046168 A KR19950046168 A KR 19950046168A KR 0177873 B1 KR0177873 B1 KR 0177873B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
frequency transformer
converter
switching
output
Prior art date
Application number
KR1019950046168A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970055164A (ko
Inventor
김은수
조기연
계문호
Original Assignee
변승봉
재단법인한국전기연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 변승봉, 재단법인한국전기연구소 filed Critical 변승봉
Priority to KR1019950046168A priority Critical patent/KR0177873B1/ko
Priority to US08/757,912 priority patent/US5946200A/en
Priority to JP8334419A priority patent/JP2929178B2/ja
Publication of KR970055164A publication Critical patent/KR970055164A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0177873B1 publication Critical patent/KR0177873B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33573—Full-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/337—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in push-pull configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/34—Snubber circuits
    • H02M1/346—Passive non-dissipative snubbers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/01—Resonant DC/DC converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

본 발명은 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터에 관한 것으로, 기존의 ZVS FB(Zero Voltage Switching) DC-DC 컨버터의 안정한 영전압 스위칭(ZVS : Zero Voltage Switching)동작영역을 확보하기 위하여 DC-DC 컨버터의 고주파변압기 누설인덕턴스(Ll)를 증가시키거나 또는 고주파변압기와 직렬로 인덕터(Llr)를 삽입하는 방법에 의해 기인하는 실효 듀티 싸이클(Duty Cycle)의 감소에 의한 고주파변압기 2차측 전압의 이용률이 떨어져 원하는 출력전압을 얻기가 어려운 단점과, 또한 주회로 1차측에 있어서 프리 휠링(Free-Wheeling)구간동안 고주파변압기 동작원리상 누설인덕턴스에 따른 축적된 에너지와 1차측으로 리플랙트(Reflect)된 출력측평활용 인덕터 에너지가 포함되는 순환전류 모드가 발생되어 주회로 소자의 도통손실이 크게 되는 결점을 해결하기 위하여 고주파변압기 2차측 출력정류 다이오드와 평활용 출력 인덕터(Lf)사이에 3개의 고속 회생다이오드(FRD : Fast Recovey Diode)와 두 개의 공진캐패시터(Cs1, Cs2), 한 개의 공진인덕터(Lr)로 구성되는 회생스너버(ERS)를 삽입시킴으로써 도통모드 동안 스너버 캐패시터(Cs1, Cs2)에 축적된 에너지를 프리 휠링(Free-Wheeling)모드동안 방전함으로써 프리휠링(Free-Wheeling)구간동안 변압기의 1차전류(It1)와 2차전류(IT2)를 0(Zero)으로 저감시킴에 따라 주회로 레프트 레그(Left Leg)(Q1, Q3)는 영전압 스위칭(ZVS) 동작을 하고 라이트 레그(Right Leg)(Q4, Q2)는 거의 영전류 스위칭(ZCS)동작을 하므로써 주회로에 추가적인 인덕터의 삽입없이 안정된 소프트 스위칭(Soft Switching)동작영역이 확보되며, 특히 순환전류 경로가 차단되어 주회로 소자의 도통손실과 변압기의 손실이 크게 줄어들며, 고주파변압기(TR) 2차측 정류 다이오드(D5, D6, D7)도 소프트 스위칭(Soft Switching)되는 특징을 갖는 DC-DC 컨버터에 관한 것이다.

Description

순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터
제1도는 본 발명인 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터의 회로도.
제2도는 제1도에 대한 게이트신호 및 고주파 변압기(TR)의 1차측 전압, 전류 파형도.
제3도는 제1도에 대한 6가지 동작모드를 도시한 회로개통도.
제4도는 제1도에 대한 제어회로 구성도.
제5도는 종래의 영전압 스위칭 페이스 시프트(Phase Shift) 펄스폭변조(PWM:Pulse Width Modulation) DC-DC 컨버터의 기본회로도.
제6도는 제5도에 대한 게이트신호 및 고주파변압기(TR)의 1차측 전압, 전류 파형도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
Q1, Q2, Q3, Q4: 스위치(Switch) D1,D2,D3,D4: 보디 다이오드(Body Diode)
Cp: 기생출력 캐패시턴스(Stray Capacitance) Lm: 자화인덕턴스(Magnetizing Inductance)
Ll: 누설인덕턴스(Leakage Inductance) Cs1, Cs2: 공진 캐패시터(Snubber capacitor)
Lr: 공진인덕터(Sunbber Inductor) Ds1, Ds2,Ds3: 공진다이오드(Snubber Diode)
D5,D6,D7: 출력정류 다이오드 Lf: 출력 인덕터(Output Inductor)
2, 4 : 플립플롭(Flip-Flop) 3 : 클럭발생기
5 : 지연회로 6 : 톱니파발생기
7 : 전압보상기 8 : 비교기
9 : 노어게이트 11 : 스위칭소자 구동회로
10a, 10b, 10c, 10d : 데드타임세트회로 12 : 최소 듀티 제한회로
13 : 최대 듀티 제한회로 14 : 앤드게이트(AND Gate)
15 : 과전압, 과전류 보호회로부 16 : 과전류 제한회로
본 발명은 순환전류 프리(Free)형 고주파 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터에 관한 것으로, 종래의 영전압 스위칭 페이스 시프트(Phase Shift) 펄스폭변조(PWM : Pulse Width Modulation) DC-DC 컨버터에 있어서 발생되는 연속적인 순환전류에 따른 도전손실증가와 스위칭시 발생될 수 있는 기생진동 및 스위칭 손실을 DC-DC 컨버터 출력 정류다이오드(D5, D6)에 에너지 회생스너버(ERS : Energy Recovery Snubber)를 적용함으로써 DC-DC 컨버터 1차측 스위칭소자가 영전압, 영전류 스위칭을 이룰수 있고, 고주파 변압기(TR) 및 스위칭소자에 흐르는 순환전류를 대폭 저감시킬수 있는 순환전류 프리(Free)형 고주파 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터에 관한 것이다.
종래의 영전압 스위칭 페이스 시프트(Phase Shift) 펄스폭변조(PWM : Pulse Width Modulation) DC-DC 컨버터는 안정한 영전압 스위칭(Zero Voltage Switching) 동작영역을 확보하기 위해 제5도에 도시한 바와같이 DC-DC 컨버터의 고주파변압기(TR) 누설인덕턴스(Ll)를 증가시키거나 또는 고주파변압기(TR)와 직렬로 인덕터(Llr)를 삽입하는 방법(도면 도시생략함)을 주로 사용해왔다.
상기에서 참조도면 제5도와 제6도에 도시한 바와같이 스위치 Q2와 Q4에 대한 게이트 신호가 스위치 Q1과 Q3에 대하여 페이스 시프트(Phase Shift)되게 제어함으로써, 2차측전압이 0(Zero)인 시간간격동안 1차측 스위치 중 하나가 항상 온(On)되게 제어한다. 이는고주파 변압기(TR)의 누설인덕턴스(Ll)와 스위칭소자의 기생출력 캐패시턴스(Cp)와의 기생진동 문제를 해결할 수 있도록 누설인덕턴스(Ll)에 따른 전류를 순환시키기 위한 저(Low)임피던스 경로를 제공시켜준다.
예를 들어, t1시점에서 스위치 Q1이 오픈(Open)되었을 때 전류(누설분전류)는 같은 레그(Leg)에 있는 스위치 Q3의 보디다이오드가 도전하기 시작할때까지 스위치 Q1의 기생출력캐패시턴스 Cp를충전하면서 그리고, 스위치 Q3의 기생출력캐패시턴스 Cp를 방전하면서 전류(轉流)한다. 즉, Q3의 보디다이오드가 도전했을 때 Q3는영전압 스위칭 조건에서 턴-온(Turn-On)될수 있다.
따라서, 종래의 페이스 시프트(Phase Shift) FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터에 있어서, 연전압 스위칭은 단지 누설인덕턴스(Ll)에 축적된 에너지가 스위칭 소자의 기생출력캐패시턴스 Cp와 고주파변압기(TR)에 존재하는 기생출력캐패시턴스 CPT에 축적된 에너지보다 크거나 같다면 모든 스위치에 대하여 영전압 스위칭을 성취할 수 있다.
이에 대하여 수식으로 나타내면 다음과 같다.
그러나, 사이와 같은 누설인덕턴스(Ll)의 증가 및 인덕터(Llr)의 삽입은 실효 듀티 싸이클(Duty Cycle)을 감소시킴으로써 고주파변압기(TR)의 2차측 전압이용률이 낮아져 원하는 출력전압이 저하되는 문제점이 있었고, 특히 제6도에 도시한 바와같이 고주파변압기(TR)의 1차측 전류파형(I1)으로부터 알 수 있는 것처럼 종래의 영전압 스위칭(ZVS : Zero Voltage Switching) 페이스 시프트(Phase Shift) 펄스폭변조(PWM) FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터는 일반적인 펄스폭변조(PWM)컨버터와 비교할 때 보다 큰 도전손실을 발생시키는 연속적인 순환전류가 t2- t3와 t7- t8기간동안 존재한다.
이 기간동안은 고주파변압기(TR)와 1차측 주스위칭소자, 출력측 출력정류 다이오드(D5, D6)의 다이오드가 포함된 프리 휠링(Free-Wheeling)상태에 있으므로 순환전류에 의한 도통손실이 발생된다.
그러므로, 고주파변압기(TR) 누설인덕턴스(Ll)의 적절한 값은 영전압 스위칭(ZVS : Zero Voltage Switching) FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터의 설계시에 중요하고, 영전압 스위칭(ZVS : Zero Voltage Switching)을 이루기 위한 보다 큰 누설인덕턴스(Ll)는 고주파변압기(TR)의 2차측에 대하여 상대적으로 적은 실효 듀티 사이클(Duty Cycle)을 나타내므로 입력전압의 제어범위와 넓은 부하범위에 응답할수 없으므로, 이에 응답하기 위해서는 고주파변압기(TR)의 2차측 전압을 높여주기 위한 적은 변수비를 갖는 고주파변압기(TR)를 필요로 한다.
이에 따른 영향은 첫째, 고주파변압기(TR)의 누설에너지와 1차측으로 리플랙트(Reflect)된 부하전류(nI0= It1)에 따른 순환전류의 증가로 고주파변압기(TR) 동손 및 1차측 브리지(Bridge) 스위치(Q1, Q2, Q3, Q4)의 도전손실 증가와, 둘째, 2차측 변압기의 권소를 증가시킴에 따라 출력측 출력정류 다이오드(D5,D6)의 전압 스트레스(Stress)를 증가시킴으로써 스위치의 파괴 및 선정에 어려움이 있는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로 기존의 영전압 스위칭 페이스 시프트(Phase Shift) FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터에서 고주파변압기(TR)의 후단의 2차측 출력정류 다이오드(D5,D6)와 평활용 출력 인덕터(Lf)사이에 3개의 고속회생다이오드(Fast Recovery Diode)(Ds1, Ds2,Ds3)와 두 개의 공진캐패시터(Cs1, Cs2) 한 개의 공진 인덕터(Lr: 적은 값으로 무시될 수 있다.)로 구성되는 에너지 회생스너버(ERS : Energy Recovery Sunber)를 삽입시킴에 의해 DC-DC 컨버터 1차측 스위칭소자가 영전압, 연전류 스위칭을 이룰수 있고, 고주파변압기(TR) 및 스위칭소자에 흐르는 순환전류를 대폭감소시킬 수 있는 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터를 제공함이 그 목적이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 회로 구성과 작용효과를 좀더 상세히 설명해 보면, 주회로 구성은 제1도에 도시한 바와같이 기존의 영전압 스위칭 페이스 시프트(Phase Shift) FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터에서 고주파변압기(TR)의 후단의 2차측 출력정류 다이오드(D5,D6)와 평활용 출력 인덕터(Lf)사이에 3개의 고속회생다이오드(Fast Recovery Diode)(Ds1, Ds2,Ds3)와 두 개의 공진캐패시터(Cs1, Cs2), 한 개의 공진 인덕터(Lr: 적은 값으로 무시될 수 있다.)로 구성되는 에너지 회생스너버(ERS)를 삽입시킨 것으로서, 제1도와 제2도에 도시한 바와같이 도통 모우드(t2- t3 ,t7- t8)동안 에너지 회생스너버(ERS)의 공진캐패시터(Cs2, Cs1)에 축적된 에너지가 프리 휠링(Free-Wheeling) 구간 (t2- t4 ,t7- t9)동안 고주파변압기(TR) 2차측 전압이 0(Zero)으로 되는 구간에 공진캐패시터(Cs1, Cs2)의 방전에 따라 출력정류 다이오드(D5,D6)는 역바이어스 되고, 고주파변압기(TR)의 2차측 권선은 오픈(Open)된다.
그러므로, 고주파변압기(TR)의 1차전류(It1)와 2차전류(IT2)는 0(Zero)으로 되고, 단지 매우 적은 자화전류 Im이 프리휠링(Free-Wheeling) 구간 (t3- t4 ,t8- t9)동안 순환한다.
그러므로, 고주파변압기와 스위칭소자에 대한 평균(RMS : Root Mean Square)전류 스트레스(Stress)는 매우 감소된다.
즉, 주회로 레프트 레그(Left Leg)의 스위칭소자(Q1, Q3)는 레프트 레그 전이(Left Leg Transition) 구간 (t2- t3 ,t7- t9)동안 1차측으로 리플랙트(Reflect)된 출력전류(nI0= It1, n=Ns/Np)에 따라 영전압 스위칭을 이룰수 있고, 라이트 레그(Right Leg)의 스위칭소자(Q4, Q2)는 라이트 레그 전이(Right Leg Transition) 구간 (t4- t5 ,t9- t10)동안 매우 저감된 순환전류(I1=Im)에 따라 거의 영전류 스위칭을 얻을수 있다.
그러므로, 영전압과 연전류 스위칭동작을 확보함으로써 DC-DC 컨버터 1차측 주회로에 고주파변압기(TR) 누설인덕턴스(Ll)증가 및 추가적인 직렬인덕터(Llr)의 삽입없이 안정된 소프트 스위칭 동작영역이 확보되며 특히, 출력 인덕터(Lf)전류의 순환 경로가 차단되어 DC-DC 컨버터 1차측 주회로 스위칭소자와 고주파변압기(TR)의 도통손실이 크게 줄어들며, 고주파 2차측 출력정류 다이오드(D5,D6)도 소프트 스위칭되고, 또한 스위칭 손실흡수분을 부하로 회생할 수 있는 특징을 갖는다.
본 발명에서 제안된 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터의 동작주기는 6개의 모드로 나눌수 있고, 이에 대한 각 파형 및 동작을 제2도와 제3도에 나타낸 도면을 참조해서 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
레프트 레그(Left Leg)의 스위칭소자(Q1, Q3)와 라이트 레그(Right Leg)의 각 스위칭소자(Q2, Q4)는 50% 듀티(Duty)를 가지고 교번적으로 온(On), 오프(Off)동작되고, 두 레그(Leg) 사이에서 라이트 레그(Right Leg)의 페이스 시프트(Phase Shift) 동작에 따라 컨버터의 제어 듀티 사이클(Duty Cycle)이 결정된다.
모드 0 :
t0시점에서 Q1, Q2가 도통을 시작하는 구간으로, 이 때 컨버터는 파워(Power)를 부하측에 전달하면서 입력전압 Vin은 고주파변압기(TR)를 통해 공진캐패시터Cs1→ 공진인덕터 Lr→ Cs2로 식(2)와 같이 충전한다.
이 충전과정동안 Cs2에 충전되는 전압이 고주파변압기(TR) 2차측 피크(Peak)값보다 크게 된다면 Ds2는 도통하여 새로운 공진회로 Lr→ Cs1이 형성된다.
하지만 Ds3가 여전히 역바이어스되어 있으므로 공진캐패시터 Cs1과 Cs2는 고주파변압기(TR) 2차측 전압 VT2로 충전되고, 다음 모드 2까지 VT2값으로 유지된다.
모드 1 :
Cs1과 Cs2가 t1시점에서 고주파변압기(TR) 2차측 출력전압 VT2로 충전이 끝나고, 입력 파워(Power)를 단지 부하로 전달하는 구간으로, 출력 캐패시터전압 V0가 동작동안 정전압원으로 가정한다면 1차측에 흐르는 전류(I1(t))는 제(3)식과 같은 기울기를 가지고 상승한다.
여기서 L1: 고주파변압기(TR) 누설인덕턴스, n2Lf: 리플랙트(Reflect)된 출력필터 인덕터이다.
모드 2 :
t2시점에서 Q1이 턴-오프되면 변압기 1차측에 흐르는 전류는 부하전류에서 리플랙트(Reflect)된 전류(nI0)와 고주파변압기 자화(Magnetizing)전류(Im)의 합으로써 레프트 레그 전이(Left Leg Transition) 구간 (t2- t3)동안 스위칭소자 Q1과 Q3의 기생출력 캐패시턴스 Cp를 충전과 방전시키고
스위칭소자 Q3의 기생출력캐패시턴스 (Cp) 전압 V3(t)가 0(Zero)으로 Q1의 기생출력캐패시턴스 (Cp) 전압 V1(t)이 Vin에 이르렀을 때, 스위칭소자 Q3의 보디다이오드 D3가 턴-온된다면 이 모드는 끝난다.
그러므로, 스위칭소자 Q1과 Q3는 레프트 레그 전이(Left Leg Transition) 구간 (t2- t3)동안 리플랙트(Reflect)된 출력전류(nI0)에 따라 영전압 스위칭을 쉽게 이룰수 있다.
이와 동시에 에너지 회생스너버의 공진캐패시터(Cs1, Cs2)에 축적된 전압은 2차측 정류다이오드(D5, D6)를 역바이어스시키고, 고주파변압기(TR) 2차측 전류(IT2)를 저감시키면서 부하측으로 방전을 시작한다.
모드 3 :
Q3의 보디다이오드 D3가 도통후 스위칭소자 Q3가 턴-온 한다면 영전압 및 거의 영전류 스위칭 조건에서 턴-온될수 있고, 고주파변압기 1차측 전압은 0(Zero)으로 클램프(Clamp) 된다. 공진캐패시터(Cs1, Cs2)의 방전에 따라 이 모드(t3- t4)동안 2차측 출력정류 다이오드(D5,D6)는 역바이어스 되어있으므로 고주파변압기 2차측 전류(IT2)는 0(Zero)으로 감소되고, 고주파변압기 2차측 권선은 오픈(Open)된다. 따라서, 1차측 변압기에 흐르는 전류는 단지 적은 1차측변압기 자화전류 (Magnetizing Current)(Im)만이 D3→ Lm→ Q2를 통해 흐르므로써 종래의 방식과 같지않게 2차측 출력인덕터 Lf를 통해 흐르는 부하전류(I0)가 1차측으로 리플랙트(Reflect)되어 흐르지 않기 때문에 스위칭소자 및 고주파변압기의 평균(RMS : Root Mean Square)전류 스트레스(Stress) 및 도전손실을 저감할 수 있다.
또한 에너지 회생스너버의 공진캐패시터 Cs1과 Cs2가 방전이 끝나면 다이오드 D7이 도통되어 프리 휠링(Free-Wheeling)상태로 되고, 출력측 인덕터 Lf에 축적된 에너지를 부하로 전달한다.
모드 4 :
프리 휠링(Free-Wheeling)주기의 끝시점 t4에서 스위칭소자 Q2가 거의 영전류 및 영전압 스위칭조건에서 턴-오프가 되면 이 모드는 시작되고, 모드 2와는 다르게 고조파변압기 2차측 권선은 오픈(Open)되어 있고, 부하전류 I0는 1차측전류로 리플랙트(Reflect)되지 못하고 고주파 변압기 1차측 자화 인덕턴스(Magnetizing Inductance)(Lm)에 흐르는 자화전류(Magnetizing Current)(Im)만이 Q4와 Q2의 기생출력캐패시턴스(Cp)를 각각 충전과 동시에 방전을 시킨다.
모드 5 :
t5시점에서 스위칭소자 Q4또한 영전류 스위칭 조건에서 턴-온되고, 모드 0 처럼 리플랙트(Reflect)된 일차전류가 고주파변압기와 2차측 정류다이오드 D5, D6를 통해 Cs1→ Lr→ Cs2로 충전하고 동시에 입력전력은 부하로 전달되면서 동작이 반복된다.
상기와 같은 회로 구성 및 동작 모드를 가지는 본 발명 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터에 대한 제어회로 구성도는 제4도에 도시한 바와 같다.
이 제어회로의 플립플롭(Flip-Flop)(2)은 DC-DC 컨버터 1차측 브리지(Bridge)의 레프트 레그(Left Leg)의 스위칭소자 게이트(Gate)에 펄스(Fulse)신호를 교번적으로 제공하기 위해 클럭발생기(3)의 고정된 클럭(Clock)신호에 의해 트리거(Trigger)되어 분주되고, 플립플롭(4)은 브리지(Bridge)의 라이트 레그(Right Leg)쪽에 대해 구동할수 있도록 200ns정도의 약간 지연(Delay)시키는 지연회로(5)의 신호 및 톱니파발생기(6)의 출력과 전압보상기(7)의 정전류 또는 정전압 제어신호와의 비교에 의해 비교기(Comparator)(8)에서 발생된 펄스폭변조(PWM)신호가 노어 게이트(Nor Gate)(9)에 입력되어 출력되고, 출력된 노어 게이트(Nor Gate)(9)펄스변환에 의해 트리거되어 분주된다.
상기 플립플롭(2), (4)의 출력신호를 제1도의 DC-DC 컨버터 브리지(Bridge)내의 스위칭소자(Q1, Q3), (Q4, Q2) 암(Arm) 단락(Short)을 막기위한 데드타임세트(Dead Time Set)회로(10a), (10b), (10c), (10d)를 거쳐 스위칭소자 구동회로(11)에 입력된다.
이 제어기의 동작은 중앙제어기(CPU) 또는 기준값으로부터 기준전압(Vref)을 받아 전원 장치의 출력전압(Vout)과 비교하여 전압보상기(7)에서 전압오차를 발생시켜 톱니파발생기(6)와 비교되어 비교기(8)에서 펄스폭변조(PWM) 제어신호를 만들게 되어 상기와 같이 페이스 시프트(Phase Shift) 제어되는데, 특히 전원장치의 부하가 과부하 또는 단락(Short) 모드일 경우 전원장치 정격이상으로 듀티(Duty)제어하여 구동함으로써 전원장치의 소손 및 고장(Fault)을 일으킬수 있으므로, 과전류 제한회로(16)에서 출력전류(Iout)가 과전류 제한 설정값(Iref)이상일 경우 전압보상기(7)에 가할 정전압 제어신호(VR)를 줄여줌으로써 (VR =Vref- VI)전원장치의 정격이상으로 운전되지 않도록 구성되어진다.
정격전류 이상으로 흐르지 않을 경우 VI값이 0이므로 단지 정전압 제어신호 기준값(Vref)에 의해 제어되도록 구성된다.
최소 듀티 제한회로(12) 및 최대 듀티 제한회로(13)는 전압보상기(7) 제어신호가 최소, 최대가 되므로써 브리지(Bridge)(Q1, Q3), (Q4, Q2) 각 암(Arm)의 페이스 시프트(Phase Shift)제어신호가 동상 또는 역상이 되므로써 각 암(Arm) 단락(Short) 및 변압기에 DC 성분이 가해지는 것을 막고, 또한 불안정한 스위칭 동작을 막기 위해 사용된다.

Claims (5)

  1. DC 전압을 입력으로 하여 DC 전압을 출력하는 DC-DC 컨버터의 주회로 구성이 FB(Full Bridge)방식이고, 고주파변압기(TR), 고주파 출력정류 다이오드(D5,D6), 평활용 출력필터(Lf, C0)로 구성되는 페이스 시프트 스위칭(Phase Shift Switcing) DC-DC 컨버터에 있어서, 고주파변압기(TR) 2차측 고주파 출력정류 다이오드(D5,D6)와 평활용 출력 인덕터(Lf)사이에 공진 인덕터(Lr), 고속회생다이오드(Fast Recovery Diode)(Ds1, Ds2,Ds3)와 공진캐패시터(Cs1, Cs2)로 구성되는 보조회로가 삽입되어 회로 구성되어, DC-DC 컨버터의 도통 모우드(t0- t2,t5- t7)동작동안 공진캐패시터(Cs1, Cs2)에 축적된 에너지가 프리 휠링(Free-Wheeling) 모드(t2- t4 ,t7- t9)동안 부하로 방전하면서 고주파변압기의 1차전류(It1)와 2차전류(IT2)를 0(Zero)으로 저감시킴으로써 순환전류 경로가 차단되어 주회로 스위칭소자와 고주파변압기의 도통손실을 줄이고, DC-DC 컨버터 주회로부의 레프트 레그(Left Leg)는 영전압 스위칭(ZVS : Zero Voltage Switching)되고, 라이트 레그(Right Leg)는 거의 영전류 스위칭(ZCS : Zero Current Switching)동작이 확보되어 안정된 소프트 스위칭(Soft Switching) 동작영역을 갖으며, 고주파변압기(TR)의 2차측 고주파 출력정류 다이오드(D5, D6, D7)도 소프트 스위칭(Soft Switching)되도록 구성한 것을 특징으로 하는 순환 전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터.
  2. 제1항에 있어서, 공진인덕터(Lr), 고속회생다이오드(Fast Recovery Diode) (Ds1, Ds2,Ds3)와 공진캐패시터(Cs1, Cs2)로 구성되는 보조회로인 에너지 회생스너버(ERS)회로의 공진인덕터(Lr)는 고주파변압기(TR) 자체의 누설인덕턴스(Ll)를 이용할 수 있으므로 무시될 수 있음을 특징으로 하는 순환전류 프리(Free)형 고주파 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 입력전압 Vin이 고주파변압기(TR)를 통해 영전압에서 고주파변압기 2차전압 VT2로 Cs1과 Cs2를 충전시키고, 영전압스위칭, 영전류스위칭 및 저감된 순환전류 특성조건을 이루기 위해 t0시점에서 Q1, Q2가 도통을 시작하는 구간 모드0(t0- t1)과; Cs1과 Cs2가 t1시점에서 고주파변압기(TR) 2차측 출력전압 VT2로 충전이 끝나고, 입력 파워(Power)를 부하로 전달하는 구간모드1(t1- t2)과; t2시점에서 Q1이 턴-오프되면 레프트 레그 전이(Left Leg Transition) 구간 (t2- t3)동안 스위칭소자 Q1과 Q3의 기생출력 캐패시턴스 Cp를 충전과 방전시키고 스위칭소자 Q3의 보디다이오드 D3가 턴-온된다면 종료하는 구간 모드2(t2- t3)와; 공진캐패시터(Cs1, Cs2)의 방전에 따라 2차측 출력정류다이오드(D5, D6)는 역바이어스되어 있으므로 고주파변압기 2차측 전류(IT2)는 0(Zero)으로 감소되고, 고주파변압기(TR) 1, 2차 권선은 오픈(Open)되어 단지 고주파변압기(TR) 자화전류 Im만이 통전하는 구간 모드3(t3- t4)과; 부하전류 I0는 1차측전류로 리플랙트(Reflect)되지 못하고 고주파 변압기 1차측 자화 인덕턴스(Magnetizing Inductance)(Lm)에 흐르는 자화전류(Magnetizing Current)(Im)만이 Q4와 Q2의 기생출력캐패시턴스(Cp)를 각각 충전과 동시에 방전을 시키는 구간인 모드4(t4- t5)와; t5시점에서 고주파변압기와 2차측 출력정류다이오드 D5, D6를 통해 Cs1→ Lr→ Cs2로 충전하고 동시에 입력전력은 부하로 전달되면서 동작이 반복되는 구간인 모드5(t5- t6)로 이루어진 6개의 동작모드를 가지되, 모드0(t0- t1)과 모드5(t5- t6)에서 Cs1, Cs2의 저임피던스경로 제공에 따라 출력정류다이오드(D5)(D6) 및 출력정류다이오드(D7)가 영전압 스위칭되는 것을 특징으로 하는 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에너지 회생스너버(ERS)의 동작에 따라 도통모드(t0- t2,t5- t7)동안 공진캐패시터(Cs1, Cs2)에 축적된 에너지를 스위칭 전이(Transition)구간 (t2- t3,t7- t8) 및 순환모드(t3- t4 ,t8- t9)동안 부하로 방전하여 에너지를 회생시킴으로써 무손실스너버의 특성을 갖는 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터.
  5. DC-DC 컨버터 1차측 브리지(Bridge)의 레프트 레그(Left Leg)의 스위칭 소자 게이트(Gate)에 펄스(Pulse)신호를 교번적으로 제공하기 위한 클럭발생기(3)와; 상기 클럭발생기(3)의 고정된 클럭(Clock)신호에 의해 트리거(Trigger)되어 분주되는 플립플롭(Flip-Flop)(2)과; 브리지(Bridge)의 라이트 레그(Right Leg)쪽에 대해 구동할수 있도록 200ns정도의 약간 지연(Delay)시키는 지연회로(5), 톱니파발생기(6) 및 전압보상기(7)와; 상기 지연회로(5)의 신호 및 톱니파발생기(6)의 출력과 전압보상기(7)의 정전류 또는 정전압 제어신호와의 비교에 의해 PWM 신호를 발생시키는 비교기(comparator)(8)와; 상기 비교기(comparator)(8)에서 발생한 신호가 입력되어 펄스변환 출력되는 노어 게이트(Nor Gate)(9)와; 출력된 노어 게이트(Nor Gate)(9)의 펄스변환에 의해 트리거되어 분주되는 플립플롭(Flip-Flop)(4)과; 상기 플립플롭(2), (4)의 출력신호를 DC-DC 컨버터 브리지(Bridge)내의 스위칭소자(Q1, Q3), (Q4, Q2) 암(Arm) 단락(Short)을 막기위한 데드타임세트(Dead Time Set)회로(10a), (10b), (10c), (10d)와; 전압보상기(7) 제어신호가 최소, 최대가 되므로써 브리지(Bridge)(Q1, Q3), (Q4, Q2) 각 암(Arm)의 페이스 시프트(Phase Shift)제어신호가 동상 또는 역상이 되게되어 각 암(Arm) 단락(Short) 및 변압기에 DC 성분이 가해지는 것을 막고, 또한 불안정한 스위칭 동작을 막기 위한 최소 듀티 제한회로(12) 및 최대 듀티 제한회로(13)등에 의해 제어회로가 구성됨을 특징으로 하는 순환전류 프리(Free)형 고주파 소프트 스위칭 FB(Full Bridge) DC-DC 컨버터.
KR1019950046168A 1995-12-02 1995-12-02 순환전류 프리형 고주파 소프트 스위칭FB(Full Bridge)DC-DC컨버터 KR0177873B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950046168A KR0177873B1 (ko) 1995-12-02 1995-12-02 순환전류 프리형 고주파 소프트 스위칭FB(Full Bridge)DC-DC컨버터
US08/757,912 US5946200A (en) 1995-12-02 1996-11-27 Circulating current free type high frequency soft switching pulsewidth modulated full bridge DC/DC converter
JP8334419A JP2929178B2 (ja) 1995-12-02 1996-12-02 循環電流低減型の高周波ソフトスイッチング・パルス幅変調フルブリッジｄｃ／ｄｃコンバータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950046168A KR0177873B1 (ko) 1995-12-02 1995-12-02 순환전류 프리형 고주파 소프트 스위칭FB(Full Bridge)DC-DC컨버터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970055164A KR970055164A (ko) 1997-07-31
KR0177873B1 true KR0177873B1 (ko) 1999-05-15

Family

ID=19437443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950046168A KR0177873B1 (ko) 1995-12-02 1995-12-02 순환전류 프리형 고주파 소프트 스위칭FB(Full Bridge)DC-DC컨버터

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5946200A (ko)
JP (1) JP2929178B2 (ko)
KR (1) KR0177873B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436650B1 (ko) * 2002-02-28 2004-06-22 현대테크(주) 가변펄스식 연삭가공장치
KR100609140B1 (ko) * 2004-12-23 2006-08-08 재단법인 포항산업과학연구원 승압 및 강압 기능을 갖는 직렬 공진형 ｄｃ/ｄｃ 컨버터및 상기 컨버터에서의 승압 및 강압 제어방법
KR100609138B1 (ko) * 2004-12-23 2006-08-08 재단법인 포항산업과학연구원 병렬 공진형 ｄｃ/ｄｃ 컨버터
KR101304777B1 (ko) * 2011-08-19 2013-09-05 전주대학교 산학협력단 넓은 입력전압 제어 범위를 갖는 직류-직류 컨버터
US9148059B2 (en) 2011-08-30 2015-09-29 Hyundai Motor Company Device for judging imbalance current of DC-DC converter and method thereof
KR102045156B1 (ko) 2018-11-12 2019-11-14 서울과학기술대학교 산학협력단 소프트 스위칭을 위한 액티브 스너버 셀 및 이를 포함하는 부스트 컨버터

Families Citing this family (68)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100465291B1 (ko) * 1997-08-13 2005-04-08 엘지전자 주식회사 아이에이치조리기기의인버터회로
FR2782206B1 (fr) * 1998-08-05 2000-09-29 Europ Agence Spatiale Convertisseur de tension continu-continu, susceptible d'une protection contre les courts-circuits
JP3049427B2 (ja) * 1998-10-21 2000-06-05 株式会社ハイデン研究所 正負パルス式高周波スイッチング電源
US6804129B2 (en) 1999-07-22 2004-10-12 02 Micro International Limited High-efficiency adaptive DC/AC converter
US6259615B1 (en) 1999-07-22 2001-07-10 O2 Micro International Limited High-efficiency adaptive DC/AC converter
US6442047B1 (en) * 1999-10-08 2002-08-27 Lambda Electronics, Inc. Power conversion apparatus and methods with reduced current and voltage switching
EP1228562A1 (en) * 1999-11-05 2002-08-07 Power-One, Inc. Forward converter circuit having reduced switching losses
KR20010095453A (ko) * 2000-03-30 2001-11-07 윤문수 고주파 풀브리지 전원 장치
WO2001089271A1 (en) 2000-05-12 2001-11-22 O2 Micro International Limited Integrated circuit for lamp heating and dimming control
JP2002027753A (ja) * 2000-07-07 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd スイッチング電源回路
US6501234B2 (en) 2001-01-09 2002-12-31 02 Micro International Limited Sequential burst mode activation circuit
US6807073B1 (en) 2001-05-02 2004-10-19 Oltronics, Inc. Switching type power converter circuit and method for use therein
US6570344B2 (en) 2001-05-07 2003-05-27 O2Micro International Limited Lamp grounding and leakage current detection system
US6504739B2 (en) 2001-05-18 2003-01-07 Astec International Limited Simple control circuit for synchronous rectifiers used in ZVS phase shifted full bridge converter
WO2002095922A1 (en) * 2001-05-24 2002-11-28 Comair Rotron Inc. Stator with multiple winding configurations
US6937483B2 (en) * 2002-01-16 2005-08-30 Ballard Power Systems Corporation Device and method of commutation control for an isolated boost converter
US6975098B2 (en) * 2002-01-31 2005-12-13 Vlt, Inc. Factorized power architecture with point of load sine amplitude converters
US6930893B2 (en) * 2002-01-31 2005-08-16 Vlt, Inc. Factorized power architecture with point of load sine amplitude converters
EP1500181B1 (en) * 2002-04-30 2006-06-14 DET International Holding Limited Switching power supply with a snubber circuit
US6873322B2 (en) * 2002-06-07 2005-03-29 02Micro International Limited Adaptive LCD power supply circuit
US6949912B2 (en) 2002-06-20 2005-09-27 02Micro International Limited Enabling circuit for avoiding negative voltage transients
US6756769B2 (en) 2002-06-20 2004-06-29 O2Micro International Limited Enabling circuit for avoiding negative voltage transients
JP4156324B2 (ja) * 2002-09-30 2008-09-24 ローム株式会社 直流−交流変換装置、及び交流電力供給方法
JP3954481B2 (ja) * 2002-11-29 2007-08-08 ローム株式会社 直流−交流変換装置、及びそのコントローラｉｃ
US7492620B2 (en) * 2002-11-29 2009-02-17 Rohm Co., Ltd. DC-AC converter and controller IC thereof
US20040125618A1 (en) * 2002-12-26 2004-07-01 Michael De Rooij Multiple energy-source power converter system
US6778415B2 (en) * 2003-01-22 2004-08-17 O2Micro, Inc. Controller electrical power circuit supplying energy to a display device
US7057611B2 (en) * 2003-03-25 2006-06-06 02Micro International Limited Integrated power supply for an LCD panel
US6936975B2 (en) * 2003-04-15 2005-08-30 02Micro International Limited Power supply for an LCD panel
US6897698B1 (en) 2003-05-30 2005-05-24 O2Micro International Limited Phase shifting and PWM driving circuits and methods
DE102004036160A1 (de) * 2003-07-31 2005-02-24 Fairchild Korea Semiconductor Ltd., Bucheon System und Verfahren für einen Konverter
US7209370B2 (en) * 2003-08-09 2007-04-24 Astec International Limited Circuit for reducing losses at light load in a soft switching full bridge converter
US6856521B1 (en) * 2003-08-19 2005-02-15 General Motors Corporation Pulse width modulation soft-switching control
TWI342659B (en) * 2004-03-05 2011-05-21 Rohm Co Ltd Dc-ac converter, controller ic thereof, and electronic device using such dc-ac converter
JP4196867B2 (ja) * 2004-03-31 2008-12-17 株式会社デンソー 双方向昇降圧型チョッパ回路及びそれを用いたインバータ回路並びにｄｃ−ｄｃコンバータ回路
US7161819B2 (en) * 2004-07-22 2007-01-09 Valeo Electrical Systems, Inc. Zero-crossing correction in sinusoidally commutated motors
JP4335871B2 (ja) 2005-12-27 2009-09-30 新電元工業株式会社 スイッチング電源装置及びサージ吸収回路
CN100397748C (zh) * 2006-01-26 2008-06-25 上海申传电气有限公司 开关电源式蓄电池充电装置
KR100836373B1 (ko) * 2006-12-11 2008-06-09 현대자동차주식회사 직류변환장치의 스위칭 제어시스템
TWI340528B (en) * 2007-04-03 2011-04-11 Delta Electronics Inc Resonant converter system and controlling method thereof having relatively better efficiency
US9118259B2 (en) * 2007-12-03 2015-08-25 Texas Instruments Incorporated Phase-shifted dual-bridge DC/DC converter with wide-range ZVS and zero circulating current
US7869237B1 (en) * 2007-12-27 2011-01-11 Lockheed Martin Corporation Phase-shifted bridge with auxiliary circuit to maintain zero-voltage-switching
US7609532B1 (en) * 2008-01-29 2009-10-27 Lockheed Martin Corporation Phase-shifted PWM bridge with switchable inductors to maintain zero-voltage switching at light load
CN101577493B (zh) * 2008-05-07 2011-06-15 群康科技(深圳)有限公司 电源电路
US7859870B1 (en) 2008-07-29 2010-12-28 Lockheed Martin Corporation Voltage clamps for energy snubbing
US7957161B2 (en) * 2009-03-03 2011-06-07 National Taiwan University Of Science And Technology Power converters
US8446743B2 (en) * 2009-07-10 2013-05-21 Regents Of The University Of Minnesota Soft switching power electronic transformer
JP5418910B2 (ja) * 2010-01-06 2014-02-19 日新電機株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JPWO2012105112A1 (ja) * 2011-02-04 2014-07-03 三菱電機株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP5314724B2 (ja) * 2011-03-03 2013-10-16 株式会社日立製作所 直流電源装置
CN102638085A (zh) * 2011-05-31 2012-08-15 重庆瑞升康博电气有限公司 电动汽车蓄电池智能充电及电池管理装置
JP5938881B2 (ja) * 2011-12-01 2016-06-22 シンフォニアテクノロジー株式会社 電力変換回路
US8699237B2 (en) * 2012-05-30 2014-04-15 National Tsing Hua University Soft-switching inverter utilizing high step up ratio circuit with active clamping
JP2014007942A (ja) * 2012-06-01 2014-01-16 Denso Corp 双方向電力伝送装置
CN103101489A (zh) * 2012-10-08 2013-05-15 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种检测电动汽车接线是否松动的方法
KR101481277B1 (ko) * 2013-06-10 2015-01-09 현대자동차주식회사 친환경 차량의 배터리 충전용 온보드 충전기
US9502987B1 (en) * 2014-02-06 2016-11-22 Pai Capital Llc Circuit and method for managing common mode noise in isolated resonant DC-DC power converters
CN104242659B (zh) * 2014-10-14 2017-02-15 成都熊谷加世电器有限公司 用于全桥开关变换器的峰值电流采样及其信号处理电路
CN104578740A (zh) * 2015-01-22 2015-04-29 广东易事特电源股份有限公司 全桥软开关电路
CN106558993A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 株式会社村田制作所 Dc/dc转换装置
US9325247B1 (en) * 2015-10-02 2016-04-26 Vlt, Inc. Clamped capacitor resonant power converter
KR101776770B1 (ko) * 2016-09-08 2017-09-08 현대자동차 주식회사 직류 변환 장치 및 직류 변환 장치의 제어 방법
US10608542B2 (en) 2016-09-29 2020-03-31 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device with operation in dual-leg resonant mode or single-leg resonant mode
CN106992688A (zh) 2017-06-10 2017-07-28 张炳耀 超大功率zvs+zcs综合软开关dc/dc变换器
US10020752B1 (en) * 2017-09-26 2018-07-10 Vlt, Inc. Adaptive control of resonant power converters
WO2019094586A1 (en) * 2017-11-09 2019-05-16 North Carolina State University Circuit for providing variable waveform excitation
CN111313708B (zh) * 2020-01-13 2021-07-27 北京理工大学 一种全桥dc-dc变换器
DE102022202750A1 (de) 2022-03-21 2023-09-21 Siemens Aktiengesellschaft DC/DC-Wandler hoher Leistung

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU459833A1 (ru) * 1973-02-05 1975-02-05 Днепропетровский горный институт Выпр мительна установка
JPS596086B2 (ja) * 1978-02-27 1984-02-09 松下電器産業株式会社 半導体スイッチング素子の電力損失低減回路
JPS6337584A (ja) * 1986-07-31 1988-02-18 新明和工業株式会社 Ｉｃパツケ−ジのコネクタ組付装置
US5065301A (en) * 1989-09-22 1991-11-12 Yokogawa Electric Corporation Switching power supply
US4953068A (en) * 1989-11-08 1990-08-28 Unisys Corporation Full bridge power converter with multiple zero voltage resonant transition switching
US5198969A (en) * 1990-07-13 1993-03-30 Design Automation, Inc. Soft-switching full-bridge dc/dc converting
MX9200368A (es) * 1991-01-29 1992-08-01 Dawari Datubo Dan Harry Sistema de conversion de potencia de alta densidad y alta frecuencia.
US5132889A (en) * 1991-05-15 1992-07-21 Ibm Corporation Resonant-transition DC-to-DC converter
US5235501A (en) * 1991-07-19 1993-08-10 The University Of Toledo High efficiency voltage converter
US5157592A (en) * 1991-10-15 1992-10-20 International Business Machines Corporation DC-DC converter with adaptive zero-voltage switching
US5444594A (en) * 1992-02-07 1995-08-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Snubber energy recovery circuit for protecting switching devices from voltage and current
US5325283A (en) * 1992-06-08 1994-06-28 Center For Innovative Technology Novel zero-voltage-switching family of isolated converters
US5442540A (en) * 1992-06-12 1995-08-15 The Center For Innovative Technology Soft-switching PWM converters
US5418703A (en) * 1993-08-31 1995-05-23 International Business Machines Corp. DC-DC converter with reset control for enhanced zero-volt switching
US5479337A (en) * 1993-11-30 1995-12-26 Kaiser Aerospace And Electronics Corporation Very low power loss amplifier for analog signals utilizing constant-frequency zero-voltage-switching multi-resonant converter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436650B1 (ko) * 2002-02-28 2004-06-22 현대테크(주) 가변펄스식 연삭가공장치
KR100609140B1 (ko) * 2004-12-23 2006-08-08 재단법인 포항산업과학연구원 승압 및 강압 기능을 갖는 직렬 공진형 ｄｃ/ｄｃ 컨버터및 상기 컨버터에서의 승압 및 강압 제어방법
KR100609138B1 (ko) * 2004-12-23 2006-08-08 재단법인 포항산업과학연구원 병렬 공진형 ｄｃ/ｄｃ 컨버터
KR101304777B1 (ko) * 2011-08-19 2013-09-05 전주대학교 산학협력단 넓은 입력전압 제어 범위를 갖는 직류-직류 컨버터
US9148059B2 (en) 2011-08-30 2015-09-29 Hyundai Motor Company Device for judging imbalance current of DC-DC converter and method thereof
KR102045156B1 (ko) 2018-11-12 2019-11-14 서울과학기술대학교 산학협력단 소프트 스위칭을 위한 액티브 스너버 셀 및 이를 포함하는 부스트 컨버터

Also Published As

Publication number Publication date
JP2929178B2 (ja) 1999-08-03
KR970055164A (ko) 1997-07-31
JPH09224374A (ja) 1997-08-26
US5946200A (en) 1999-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0177873B1 (ko) 순환전류 프리형 고주파 소프트 스위칭FB(Full Bridge)DC-DC컨버터
US5636114A (en) Lossless snubber circuit for use in power converters
US5486752A (en) Zero-current transition PWM converters
JP4528404B2 (ja) Ｐｗｍ（パルス幅変調）コンバータにおいてスイッチング損失を低減するためのソフトスイッチングセル
US5959438A (en) Soft-switched boost converter with isolated active snubber
Watson et al. Utilization of an active-clamp circuit to achieve soft switching in flyback converters
Feng et al. A novel zero-voltage and zero-current-switching full-bridge PWM converter
US6987675B2 (en) Soft-switched power converters
US6392902B1 (en) Soft-switched full-bridge converter
US5736842A (en) Technique for reducing rectifier reverse-recovery-related losses in high-voltage high power converters
US5313382A (en) Reduced voltage/zero current transition boost power converter
Lin et al. Analysis and implementation of full-bridge converter with current doubler rectifier
US7126833B2 (en) Auxiliary quasi-resonant dc tank electrical power converter
Dudrik et al. Zero-voltage and zero-current switching full-bridge DC–DC converter with auxiliary transformer
KR19980019214A (ko) 이중 포워드 DC-DC 변환기(A double forward converter with soft-PWM switching)
US20040264224A1 (en) Structure and method for an isolated boost converter
Gurunathan et al. A zero-voltage transition boost converter using a zero-voltage switching auxiliary circuit
Wijeratne et al. A ZVS-PWM full-bridge converter with reduced conduction losses
JP2514872B2 (ja) 直流電源装置
Chen et al. A novel ZVS full-bridge converter with auxiliary circuit
Seo et al. Asymmetrical PWM flyback converter
Aydemir et al. A critical evaluation of high power hard and soft switched isolated DC-DC converters
Redl A new soft-switching DC/DC converter and its application in an off-line power supply with integral high-quality rectification
JP3055121B2 (ja) チョッパ型ｄｃ−ｄｃコンバータ
Saha et al. Improved active power factor correction circuit using a fully soft-switched boost converter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090907

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee