KR100691929B1 - 플로팅 게이트를 가진 동기 정류기에 대한 일반적인 자기 구동 동기 정류 방식 - Google Patents
플로팅 게이트를 가진 동기 정류기에 대한 일반적인 자기 구동 동기 정류 방식 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (30)
- 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로 회로에 있어서:1차 권선, 및 제 1 단자와 제 2 단자를 가진 2차 권선을 가지는 변압기:상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자에 결합되고, 접지에 대해 플로팅되는 제어 단자를 가지는 제 1 동기 정류기;상기 제 1 동기 정류기의 플로팅 제어 단자에 결합되어 상기 제 1 동기 정류기를 제어하는 제 1 구동 회로; 및상기 제 1 구동 회로에 결합된 제 1 제어 신호를 포함하며, 상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 변압기 양단의 전압 극성 반전의 함수로서 상기 제 1 구동 회로를 제어하는, 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자로부터 도출되고, 상기 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로 회로는:상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자에 결합되고 접지에 대해 플로팅되는 제어 단자를 가지는 제 2 동기 정류기;상기 제 2 동기 정류기의 플로팅 제어 단자에 결합되어 상기 제 2 동기 정류기를 제어하는 제 2 구동 회로; 및상기 제 2 구동 회로에 결합된 제 2 제어 신호를 더 포함하며, 상기 제 2 제어 신호는 상기 제 1 변압기 양단의 전압 극성 반전의 함수로서 상기 제 2 구동 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1 구동 회로는 제 1 스위치 및 제 2 스위치를 포함하고, 상기 제 2 구동 회로는 제 3 스위치 및 제 4 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 1 및 3 스위치는 N-형 MOSFET를 포함하고, 상기 제 2 및 4 스위치는 P-형 MOSFET를 포함하며, 상기 제 1 및 2 스위치는 토템 폴 배열로 접속되고, 상기 제 3 및 4 스위치는 토템 폴 배열로 접속되며, 상기 제 1 및 2 동기 정류기는 MOSFET를 포함하고, 상기 제 1 및 2 동기 정류기의 상기 제어 단자는 게이트인 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 1, 2, 3 및 4 스위치는 게이트를 가지고, 상기 제 1 및 2 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자에 접속되며, 상기 제 3 및 4 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 1 및 2 스위치 양단에 결합되고 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자에 접속되는 제 1 커패시터;상기 제 1 커패시터와 상기 제 1 동기 정류기 사이에 결합되는 제 1 다이오드;상기 제 3 및 4 스위치 양단에 결합되고 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자에 접속되는 제 2 커패시터; 및상기 제 2 커패시터와 상기 제 2 동기 정류기 사이에 결합되는 제 2 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 6 항에 있어서,출력 전압 단자 및 복귀 전압 단자;상기 제 1 동기 정류기와 상기 출력 전압 단자 사이에 결합되는 제 1 인덕터; 및상기 출력 전압 단자와 상기 복귀 전압 단자 사이에서 병렬로 결합되는 제 3 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 인덕터와 상기 제 2 동기 정류기 사이에서 직렬로 결합되는 제 2 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 8 항에 있어서,상기 제 1 인덕터와 상기 출력 전압 단자 사이에서 직렬로 결합되는 제 3 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 1 변압기의 2차 권선은 중심 탭, 및 상기 중심 탭에 접속된 복귀 출력 전압 단자를 더 포함하고, 상기 제 1, 2, 3 및 4 스위치는 게이트를 가지며, 상기 제 1 및 2 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자에 접속되고, 상기 제 3 및 4 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 1 변압기의 2차 권선은 중심 탭, 및 상기 중심 탭에 접속된 복귀 출력 전압 단자를 더 포함하고, 상기 제 1, 2, 3 및 4 스위치는 게이트를 가지며, 상기 제 1 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자에 결합되고, 상기 제 3 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자에 접속되고, 상기 제 2 및 4 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 인덕터의 상기 제 1 단부에 결합되는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 변압기의 2차 권선은 중심 탭을 더 포함하고, 상기 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로는:상기 제 1 변압기의 2차 권선의 상기 중심 탭에 결합되는 제 1 인덕터;상기 제 1 및 2 다이오드에 결합되는 출력 전압 단자, 및상기 출력 전압 단자 및 상기 제 1 인덕터와 병렬로 결합된 제 3 커패시터를 더 포함하며, 상기 제 1 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자에 결합되고, 상기 제 3 스위치의 상기 게이트는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자에 접속되며, 상기 제 2 및 4 스위치의 상기 게이트는 상기 출력 전압 단자에 결합되는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 5 항에 있어서,제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 1 커패시터로서, 상기 제 1 커패시터의 제 1 단부는 상기 제 1 스위치에 결합되고, 상기 제 1 커패시터의 제 2 단부는 상기 제 2 스위치에 결합되는, 제 1 커패시터;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 1 다이오드로서, 상기 제 1 다이오드의 제 1 단부는 상기 제 1 및 2 스위치의 상기 게이트에 결합되고, 상기 제 1 다이오드의 제 2 단부는 상기 제 2 스위치에 결합되는, 제 1 다이오드;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 2 커패시터로서, 상기 제 2 커패시터의 제 1 단부는 상기 제 3 스위치에 결합되고, 상기 제 2 커패시터의 제 2 단부는 상기 제 4 스위치에 결합되는, 제 2 커패시터; 및제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 2 다이오드로서, 상기 제 2 다이오드의 제 1 단부는 상기 제 3 및 4 스위치의 상기 게이트에 결합되고, 상기 제 2 다이오드의 제 2 단부는 상기 제 4 스위치에 결합되는, 제 2 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 3 항에 있어서,제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 1 커패시터로서, 상기 제 1 커패시터의 제 1 단부는 상기 제 1 스위치에 결합되는, 제 1 커패시터;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 1 다이오드로서, 상기 제 1 다이오드의 제 1 단부는 상기 제 1 커패시터의 제 2 단부에 결합되는, 제 1 다이오드;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 2 커패시터로서, 상기 제 2 커패시터의 제 1 단부는 상기 제 3 스위치에 결합되는, 제 2 커패시터;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 2 다이오드로서, 상기 제 2 다이오드의 제 1 단부는 상기 제 2 커패시터의 제 2 단부에 결합되는, 제 2 다이오드;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 1 전류 제한 저항기로서, 상기 제 1 전류 제한 저항기의 제 1 단부는 상기 제 1 커패시터의 제 2 단부 및 상기 제 1 다이오드의 제 1 단부에 결합되고, 상기 제 1 전류 제한 저항기의 제 2 단부는 상기 제 2 스위치에 결합되는, 제 1 전류 제한 저항기;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 2 전류 제한 저항기로서, 상기 제 2 전류 제한 저항기의 제 1 단부는 상기 제 1 다이오드의 제 2 단부에 결합되고, 상기 제 2 전류 제한 저항기의 제 2 단부는 상기 제 1 동기 정류기에 결합되는, 제 2 전류 제한 저항기;제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 3 전류 제한 저항기로서, 상기 제 3 전류 제한 저항기의 제 1 단부는 상기 제 2 커패시터의 제 2 단부 및 상기 제 2 다이오드의 제 1 단부에 결합되고, 상기 제 3 전류 제한 저항기의 제 2 단부는 상기 제 4 스위치에 결합되는, 제 3 전류 제한 저항기; 및제 1 단부 및 제 2 단부를 가진 제 4 전류 제한 저항기로서, 상기 제 4 전류 제한 저항기의 제 1 단부는 상기 제 2 다이오드의 제 2 단부에 결합되고, 상기 제 4 전류 제한 저항기의 제 2 단부는 상기 제 2 동기 정류기에 결합되는, 제 4 전류 제한 저항기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 14 항에 있어서,상기 제 1 동기 정류기와 상기 제 1 전류 제한 저항기 사이에서 직렬로 결합되는 게이트를 가진 제 1 전압 제한기로서, 상기 제 1 전압 제한기의 상기 게이트는 전압원에 결합되는, 제 1 전압 제한기; 및상기 제 2 동기 정류기와 상기 제 3 전류 제한 저항기 사이에서 직렬로 결합되는 게이트를 가진 제 2 전압 제한기로서, 상기 제 2 전압 제한기의 상기 게이트는 상기 전압원에 결합되는, 제 2 전압 제한기를 더 포함하며, 상기 제 1 및 2 전압 제한기는 게이트 전압을 제한하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 15 항에 있어서,상기 제 1 및 2 전압 제한기는 MOSFET를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자와 상기 제 1 동기 정류기 사이에서 직렬로 결합되는 제 2 인덕터; 및상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자와 상기 제 2 동기 정류기 사이에서 직렬로 결합되는 제 3 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 2 및 3 인덕터는 포화 가능한 인덕터인 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 변압기는 중심 탭을 가지며,1차 권선 및 2차 권선을 가진 제 2 변압기로서, 상기 2차 권선은 제 1 단자, 제 2 단자 및 중심탭을 가지며, 상기 제 1 제어 신호는 상기 제 2 변압기의 2차 권선의 제 2 단자로부터의 신호를 포함하는, 제 2 변압기;상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자에 결합되고 접지에 대해 플로팅되는 제어 단자를 가지는 제 2 동기 정류기;상기 제 2 동기 정류기의 제어 단자에 결합되어 상기 제 2 동기 정류기를 제어하는 제 2 구동 회로; 및상기 제 2 구동 회로에 결합된 제 2 제어 신호를 더 포함하며, 상기 제 2 제어 신호는 상기 제 2 변압기 양단의 전압 극성 반전의 함수로서 상기 제 2 구동 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 제 19 항에 있어서,상기 제 2 변압기는 신호 변압기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기용 자기 구동 동기 정류 회로.
- 1차 권선, 및 제 1과 제 2 단자를 가진 2차 권선을 가지는 제 1 변압기를 구비한 구동되는 동기 정류기를 사용하여 전력 변환기로부터 가변 전압을 정류하는 방법에 있어서:상기 제 1 변압기의 상기 1차 권선에 가변 신호를 제공하는 단계;접지에 대해 플로팅되는 제어 단자를 가지는 제 1 동기 정류기가 상기 제 1 변압기의 2차 권선을 통해 전류를 도통시키는 단계;제 1 구동 회로가 상기 제 1 동기 정류기를 제어하는 단계;제 1 제어 신호가 제 1 변압기 양단의 전압 극성 반전의 함수로서 상기 제 1 구동 회로를 제어하는 단계;접지에 대해 플로팅되는 제어 단자를 가지는 제 2 동기 정류기가 상기 제 1 변압기의 2차 권선을 통해 전류를 도통시키는 단계;제 2 구동 회로가 상기 제 2 동기 정류기를 제어하는 단계; 및제 2 제어 신호가 상기 제 1 변압기 양단의 전압 극성 반전의 함수로서 상기 제 2 구동 회로를 제어하는 단계를 포함하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 제 1 제어 신호는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 2 단자로부터의 신호인 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 제 2 제어 신호는 상기 제 1 변압기의 2차 권선의 제 1 단자로부터의 신호인 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 제 1 및 2 동기 정류기는 게이트를 가진 MOSFET를 포함하고, 상기 제 1 동기 정류기의 상기 게이트는 상기 제 1 구동 회로에 의해 제어되며, 상기 제 2 동기 정류기의 상기 게이트는 상기 제 2 구동 회로에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 제 1 및 2 구동 회로는 2개의 스위치를 포함하며, 상기 스위치 중 하나는 N-형이고, 상기 스위치 중 다른 스위치는 P-형인 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 제 1 및 2 구동 회로는 플로팅 공급 전압을 통해 접지에 대해 플로팅되고, 상기 플로팅 공급 전압은 커패시터 및 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,제 1 전압 제한기가 상기 제 1 동기 정류기를 제어하는 단계; 및제 2 전압 제한기가 상기 제 2 동기 정류기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,제 1 인덕터로 멀티-펄싱을 제어하는 단계; 및제 2 인덕터로 멀티-펄싱을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,제 1 전류 제한 저항기를 가진 제 1 구동 회로의 전류를 제한하는 단계; 및제 2 전류 제한 저항기를 가진 제 2 구동 회로의 전류를 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 동기 정류 회로는 1차 권선 및 2차 권선을 가진 제 2 변압기를 더 포함하고, 상기 2차 권선은 제 1 단자, 제 2 단자 및 중심 탭을 가지며, 상기 제 1 제어 신호는 상기 제 2 변압기의 2차 권선의 제 2 단자로부터의 신호인 것을 특징으로 하는 가변 전압 정류 방법.
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