KR101214381B1 - 단락방지 고주파 직류 컨버터 - Google Patents

단락방지 고주파 직류 컨버터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회로 구조적으로 단락전류가 발생하지 않도록 스위치들이 직렬로 결선되는 구조를 배제하고 스위치와 다이오드가 직렬로 연결되어 전원의 양단에 연결되는 회로들로 구성하여 스위치에서의 단락사고를 원천적으로 제거할 수 있는 고주파 직류 컨버터에 관한 것이다.

Description

단락방지 고주파 직류 컨버터{High Frequency Direct Current Converter for Inhibition of Electrical Short}
본 발명은 직류-직류 변환을 위한 직류 컨버터에 관한 것으로서, 회로 구조적으로 단락전류가 발생하지 않도록 스위치들이 직렬로 결선되는 구조를 배제하고 스위치와 다이오드가 직렬로 연결되어 전원의 양단에 연결되는 회로들로 구성하여 스위치에서의 단락사고를 원천적으로 제거할 수 있는 고주파 직류 컨버터에 관한 것이다.
기존의 직류 변환을 위한 하프브릿지나 풀브릿지 회로는 직렬로 연결된 스위치가 교번적으로 스위칭 동작을 하며 스위치의 온/오프 시간 사이에 데드타임을 두어서 스위치의 단락사고를 방지하도록 구성하였다. 그렇지만 입력이나 부하의 과도상태에서 공진회로 동작이나 MHz의 고주파 동작을 할 때에 종종 데드타임의 시차를 두고 교번 스위칭하는 데에 실패하여 스위치의 파손이 발생하기도 한다. 이를 막기 위해 여러 문헌에서는 스위치의 게이트 회로의 구성을 개선하여 단락 전류가 흐를 경우 스위치 게이트 신호를 제어하여 단락 전류가 커지는 것을 막는 방법을 제안하기도 하였다. 게이트 제어에 의한 방법은 단락전류를 제어 할 수는 있으나 이러한 사고가 발생하는 것을 근본적으로 제거하지는 못하고 큰 전류에 의해 소자가 스트레스 받는 것을 없애지는 못하는 단점이 있다.
회로적으로 단락이 일어나지 않는 것으로는 절연형으로 포워드 컨버터, 플라이백 컨버터, 푸쉬풀 컨버터 등이 있으며, 포워드 컨버터와 플라이백 컨버터는 소규모 용량에 적합한 모델로서, 예를 들어, 도1과 같은 포워드 컨버터에서 하나의 변압기를 이용하고 단락의 염려는 없지만 변압기가 1 상한 동작을 하고 스위치가 하나인 점 등으로 대용량에는 적합하지 않은 단점이 있다. 도 2와 같은 푸쉬풀 직류 컨버터 구조에서는, 변압기 권선이 이중으로 필요하여 변압기가 크기가 커지는 단점이 있으며, 포워드 컨버터와 플라이 백 컨버터와 마찬가지로 스위치들(S)의 오프시에 발생하는 전압 스트레스를 줄이기 위해 스너버 회로 등 부가적인 회로가 필요한 문제점이 있다.
한편, 최근에 많이 사용되는 LLC 공진회로 방식은 하프브릿지 방식이나 풀브릿지 방식을 통해 구현이 가능하며 고효율 특성과 부하에 대한 강인성 그리고 부하 전체 구간에서 비교적 효율이 일정한 장점으로 많은 응응분야에서 사용되고 있으며 일부 문헌에서 MHz 의 응용분야에 접목하는 사례를 역시 발표하였다. 이러한 LLC 공진회로는 교번 스위칭이 실패하거나 부하의 과도상태와 스위칭 주파수가 공진 주파수보다 낮은 영역에서 한 스위치의 역병렬 다이오드가 켜진 상태에서 다른 스위치가 켜지는 때에, 스위치로 매우 큰 단락 전류가 흐르는 경우가 발생한다. 현재까지 이를 해결하기 위한 회로적인 방법은 제시된 바가 없으며 스위치의 게이트 신호를 적절히 제어하거나 스위칭 주파수의 범위에 제한을 두어 이를 피하도록 하였다.
이와 같이 종래의 직류-직류 변환을 위한 컨버터들에서는 직렬 연결된 스위치의 단락에 대해 보호가 쉽지 않은 단점이 있다. 직렬 연결된 스위치들이 교번하여 스위칭 할 때 스위치 제어신호의 오류나 부하의 과도 상태 때에 스위치들의 역병렬 다이오드들의 역회복시간이 길어서 종종 직렬 스위치의 단락이 발생한다. 단락에 따른 스위치전류는 정격전류 값을 넘어서 매우 큰 값으로 증가할 수 있으며 이로 인해 소자파손을 야기할 수 있다. 제어기에 의한 보호회로를 적용하더라도 게이트 신호가 실패하거나 매우 높은 주파수의 응용분야에서는 차단전류가 정격을 넘어서는 경우가 많으므로, 회로적으로 스위치의 단락을 방지할 수 있는 기술이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 전압형 직류 컨버터 중에서 스위치가 직렬로 결선되어 전원의 양과 음의 단자에 접속된 구조의 회로에서 종종 발생하는 스위치의 단락을 방지하기 위해, 회로적으로 스위치가 전원의 양단에 하나만 존재하고 다이오드가 직렬로 연결된 구조를 만들어서 스위칭 실패에 따른 단락을 방지하고 직렬로 접속된 다이오드가 도통하는 순간에 스위치가 켜지더라도 고속 다이오드에 의해 다이오드의 소호가 빨리 일어나서 스위치에 단락 전류가 작게 흐르도록 하여 소자의 파손을 막을 수 있도록 한 직류-직류 변환을 위한 고주파 직류 컨버터를 제공하는 데 있다.
또한, 출력으로 전력을 전달하기 위해서 스위치와 다이오드가 연결되는 접속점들 사이에 인덕터와 변압기 또는 공진회로를 추가하여 직류-직류 변환을 위한 다양한 회로 구성이 가능하도록 한 고주파 직류 컨버터를 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른, 단락방지 LLC형 직류 컨버터는, 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 직렬 연결된 두개의 입력 커패시터들(Cin1, Cin2); 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 차례로 직렬 연결된 스위치1(S1)와 역방향 다이오드1(D1) 및 차례로 직렬 연결된 역방향 다이오드2(D2)와 스위치2(S2); 스위치1(S1)와 다이오드1(D1)의 접점 및 다이오드2(D2)와 스위치2(S2)의 접점 사이에, 직렬 연결된 두개의 공진 인덕터들(Lr1, Lr2); 공진 커패시터(Cr); 및 변압기(Tr)를 포함하고, 변압기(Tr) 일차측 한쪽 단자는 공진 인덕터들(Lr1, Lr2) 사이의 접점과 연결되고, 변압기(Tr) 일차측 다른 쪽 단자는 공진 커패시터(Cr)의 한쪽 단자와 연결시키고 공진 커패시터(Cr)의 다른 쪽 단자가 입력 커패시터들(Cin1, Cin2) 사이의 접점과 연결되고, 변압기(Tr) 이차측을 통해 출력되는 전력을 정류하여 정류된 직류 전력을 부하로 출력하기 위한 것으로서, 스위치1(S1)과 다이오드1(D1)의 직렬 연결, 및 스위치2(S2)와 다이오드2(D2)의 직렬연결에 따라, 스위치1(S1)과 스위치2(S2)의 교번 스위칭 사이의 시간에 다이오드1(D1) 또는 다이오드2(D2)에 의한 환류 작용을 이용하고 스위치1(S1)과 스위치2(S2) 사이의 단락이 회로적으로 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일면에 따른 단락방지 LLC형 직류 컨버터는, 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 직렬 연결된 두개의 입력 커패시터들(Cin1, Cin2); 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 차례로 직렬 연결된 스위치1(S1)와 역방향 다이오드1(D1) 및 차례로 직렬 연결된 역방향 다이오드2(D2)와 스위치2(S2); 스위치1(S1)와 다이오드1(D1)의 접점 및 다이오드2(D2)와 스위치2(S2)의 접점 사이에, 직렬 연결된 두개의 인덕터들(Lr1, Lr2); 및 인덕터들(Lr1, Lr2) 사이의 접점과 입력 커패시터들(Cin1, Cin2) 사이의 접점이 일차측 양단으로 연결되는 변압기(Tr)를 포함하고, 변압기(Tr) 이차측을 통해 출력되는 전력을 정류하여 정류된 직류 전력을 부하로 출력하기 위한 것으로서, 스위치1(S1)과 다이오드1(D1)의 직렬 연결, 및 스위치2(S2)와 다이오드2(D2)의 직렬연결에 따라, 스위치1(S1)과 스위치2(S2)의 교번 스위칭 사이의 시간에 다이오드1(D1) 또는 다이오드2(D2)에 의한 환류 작용을 이용하고 스위치1(S1)과 스위치2(S2) 사이의 단락이 회로적으로 방지될 수 있다.
스위치 1(S1)이 켜지면 커패시터(Cin1)에서 S1을 거쳐 공진 인덕터 1 (Lr1) 그리고 변압기와 공진 커패시터(Cr)을 통해 전류가 흐르게 된다. 이때에 공진 인덕터1(Lr1), 변압기(Tr) 일차측 양단에 내부에서 등가적으로 포함된 자화 인덕터(Lm), 변압기 누설인덕턴스 및 공진 커패시터(Cr)에 의한 LLC 공진 동작이 발생한다. 이때 스위치 1(S1)이 꺼지게 되면 공진 인덕터 1(Lr1)을 통해 흐르던 전류가 점차 감소하면서 변압기 그리고 공진 커패시터(Cr)과 커패시터(Cin2)와 다이오드 D1을 통해 흐른다. 공진 인덕터 1(Lr1)의 전류가 영이 되면 전류가 회로에 흐르지 않게 되지만 전류가 있는 상태에서 다시 스위치 2(S2)가 켜지게 되면 공진 인덕터 1(Lr1)을 통해 흐르는 전류는 급감하고 공진 인덕터 2(Lr2)의 전류가 증가하기 시작한다. 공진 인덕터 1(Lr1)의 전류가 영이 되고 나서 커패시터(Cin2)에서 공진 커패시터 Cr 과 변압기 그리고 공진 인덕터 2(Lr2)를 거쳐 스위치 2(S2)로 전류가 흐르게 된다.
본 발명에 따른 고주파 직류 컨버터에 따르면, 전원장치의 응용분야에서 고주파 동작이나 신뢰성이 높게 요구되어 단락이 일어나지 않는 회로를 요구하는 곳에 매우 적합한 장점이 있다. 즉, 회로 구조적으로 단락이 일어나지 않으므로 장치의 신뢰성이 매우 높으며 과전류를 보호하기 위해 빠른 보호특성을 요구하지 않는다. 또한 매우 높은 주파수의 응용분야에서 사용되는 전력용 반도체 스위치소자의 역회복 특성에 의한 회로의 과전류 문제를 해소하는 장점이 있다.
도 1은 기존의 포워드 컨버터의 일례이다.
도 2는 기존의 푸쉬풀 직류 컨버터의 일례이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 단락방지 직류컨버터를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단락방지 직류컨버터를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LLC형 단락방지 직류컨버터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 LLC형 단락방지 직류 컨버터는, 하나의 변압기(Tr), 입력 커패시터들(Cin1, Cin2), 다이오드들(D1, D2), 스위치들(S1, S2), 공진 인덕터들(Lr1, Lr2), 공진 커패시터(Cr), 변압기 자화 인덕터(Lm) (변압기 자화 인덕터(Lm)는 변압기에 등가적으로 내부에 포함됨), 및 브리지 다이오드(BD)를 포함한다. 브리지 다이오드(BD) 대신에 다른 정류 회로가 이용될 수 있으며, 브리지 다이오드(BD) 등 정류 회로는 직류-직류-변환된 출력 전력을 커패시터 등이 포함된 부하회로에 공급할 수 있다.
도 4와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 단락방지 직류컨버터는, 도 3에서 공진 커패시터(Cr)(변압기 자화 인덕터(Lm)는 변압기에 등가적으로 내부에 포함될 수 있음)가 생략되는 구조 일 수 있으며, 도 3과 같이 스위치들(S1, S2)이 직렬 연결되는 구조가 아니므로, 여기서도 공진 커패시터(Cr)가 없어서 공진동작을 하지 않아도 단락에 의한 위험을 최소화할 수 있고, 하프브릿지 방식과 유사하게 동작할 수 있다.
도 3을 참조하면, 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에 직렬 연결된 두개의 입력 커패시터들(Cin1, Cin2)이 연결되며, 또한, 직류전원(Vin)의 양단에는, 차례로 직렬 연결된 스위치1(S1)와 역방향 다이오드1(D1) 및 차례로 직렬 연결된 역방향 다이오드2(D2)와 스위치2(S2)가, 병렬로 연결된다.
또한, 직렬 연결된 두개의 공진 인덕터들(Lr1, Lr2)은 스위치1(S1)와 다이오드1(D1)의 접점 및 다이오드2(D2)와 스위치2(S2)의 접점 사이에 연결된다.
또한, 도 4와 같이, 변압기(Tr) 일차측 양단은 인덕터들(Lr1, Lr2) 사이의 접점과 입력 커패시터들(Cin1, Cin2) 사이의 접점과 연결된다.
또는, 도 3과 같이, 변압기(Tr) 일차측 한쪽 단자는 공진 인덕터들(Lr1, Lr2) 사이의 접점과 연결되고, 변압기(Tr) 일차측 다른 쪽 단자는 공진 커패시터(Cr)의 한쪽 단자와 연결시키고 공진 커패시터(Cr)의 다른 쪽 단자가 입력 커패시터들(Cin1, Cin2) 사이의 접점과 연결되도록 할 수 있다. 이때 변압기(Tr) 일차측 양단에는 변압기 자화 인덕터(Lm)가 변압기(Tr) 내부에 등가적으로 포함되며, 필요한 경우에는 변압기(Tr) 일차측 한단자와 공진 인덕터들(Lr1, Lr2) 접점 사이에 직렬로 변압기 누설 인덕터를 외부 소자로 더 추가할 수도 있다.
변압기(Tr) 이차측 양단은 브리지 다이오드(BD) 등 정류 회로의 입력 양단에 연결되어, 정류 회로의 출력 양단을 통해 변환된 직류 전력을 부하로 공급할 수 있다. 예를 들어, 정류 회로는 다이오드 대신 스위치를 사용하여 동기 정류하는 방식(복수의 다이오드에 각각 병렬연결된 스위치를 이용하고, 다이오드들이 켜졌을 때 병렬 접속된 스위치들이 켜져서 도통 손실을 줄이는 정류 방식)이 이용될 수 있으며, 이외에도, 풀브릿지 구조(브리지 다이오드(BD)를 이용한 전파 정류 방식) 또는 센터탭(center tap) 구조(변압기(Tr)의 양단 및 중간탭에 몇 개의 소자를 연결하여 정류하는 방식) 또는 전류 더블러(doubler)(다이오드, 스위치, 인덕터 등을 이용해 스위치 온오프시의 전류 경로에 전류를 증가시켜 리플을 줄이는 정류 방식) 구조 또는 하프브릿지(half bridge) 구조(다이오드를 이용한 반파 정류 방식) 또는 승압 구조(입력 전압 보다 높게 직류로 변환하는 정류 방식) 등으로 구현될 수 있다. 이와 같은 다양한 정류 방식은 잘 알려져 있으므로 더 자세한 설명은 생략한다.
도 3에서, 스위치1(S1)과 스위치2(S2)는 교번적으로 스위칭하도록 제어될 수 있으며, 먼저, 스위치1(S1)이 온(on) 되면 브리지 다이오드(BD) 등 정류 회로로 전력이 전달되며, 직류전원(Vin) 전압의 1/2인 상단 입력 커패시터(Cin1)의 전압이 공진 인덕터1(Lr1)과 변압기(Tr) 일차측 즉, 자화 인덕터(Lm), 그리고 공진 커패시터(Cr)에 인가된다. 이로 인해 공진 인덕터1(Lr1)과 공진 커패시터(Cr), 그리고 자화 인덕터(Lm)에 의해 공진동작이 일어난다.
이때의 공진 동작은 LLC(인덕터-인덕터-커패시터) 공진 컨버터의 동작과 유사하게 되며 공진 이득과 위상에 의해 변압기(Tr)로 입력되는 전압의 모양과 크기가 달라지고, 변압기(Tr)의 일차측과 이차측의 권선비만큼 크기가 바뀌어서 변압기(Tr) 일차측에 인가된 전압이 변압기(Tr) 이차측으로 전달되어 정류 회로를 통해 정류 된 뒤에 직류전압으로 변환된다.
위와 같은 공진회로의 설계에서 원하는 동작 주파수 범위에서 충분한 출력 이득과 출력제어가 가능하도록 할 수 있으며, 스위치(S1/S2)가 켜지는 때에 영전류 스위칭이 자연스레 얻어지므로 스위치가 꺼질 때의 손실을 줄이기 위해 스위치(S1/S2)에 병렬로 스너버 커패시터를 추가할 수도 있다.
한편, 스위치1(S1)이 오프(off) 되면, 공진 인덕터 1(Lr1)을 통해 흐르던 전류는, 환류(freewheeling) 작용으로 변압기(Tr) 일차측과 공진 커패시터(Cr)을 거쳐 하단의 입력 커패시터(Cin2)과 다이오드1(D1)을 통해 흘러 감소한다. 이때 이 전류가 점차 감소하여 영으로 가기 전에 스위치2(S2)가 켜지게 되면 공진 인덕터1(Lr1)의 전류는 감소하고 공진 인덕터2(Lr2)의 전류는 점차 증가하게 된다. 공진 인덕터1(Lr1)의 전류가 영으로 감소하고 난 뒤에는 공진 인덕터2(Lr2)와 자화 인덕턴스(Lm), 그리고 공진 커패시터(Cr)을 통한 공진이 일어나게 된다. 이때 변압기(Tr) 일차측은 스위치1(S1)이 켜진 경우와는 반대로 전류가 흐르게 된다. 역시 변압기(Tr) 이차측으로는 변압기(Tr) 일차측에 인가된 공진전압이 변압기 권선비에 비례하여 이차측으로 전달되고 이의 정류전압이 부하측에 출력될 수 있다.
이후 스위치2(S2)가 오프되고, 환류(freewheeling) 작용으로 공진 인덕터2(Lr2)의 전류가 변압기(Tr) 일차측과 공진 커패시터(Cr)을 거쳐 상단의 입력 커패시터(Cin1)과 다이오드2(D2)을 통해 흐르며 점차 감소하게 되어 그 전류가 영으로 가기 전에, 스위치1(S1)이 다시 온 되면, 위와 같은 공진 동작으로 변압기(Tr)와 정류회로를 통해 직류 전력을 부하측에 출력할 수 있다.
이와 같이, 도 3의 회로에서 스위치1(S1)과 다이오드1(D1), 그리고 스위치2(S2)와 다이오드2(D2)는 직렬연결 되어 있다. 스위치(S1/S2)와 직렬 연결된 다이오드(D1/D2)는 교번적인 스위칭이 일어나지 않으므로 오동작에 의한 단락 전류가 발생하지 않으며 스위치(S1/S2)의 오동작에도 과도한 단락전류가 발생하지 않으므로 스위치(S1/S2)와 다이오드(D1/D2)가 파손되는 위험을 최소화할 수 있다.
위에서도 기술한 바와 같이, 도 4와 같이, 공진 커패시터(Cr)가 포함되지 않는 경우에 있어서도, 스위치들(S1, S2)이 직렬 연결되는 구조가 아니며 기존의 하프브릿지 인버터와 유사하게 동작하면서 스위치들(S1, S2)에서의 단락에 의한 위험을 최소화할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
변압기(Tr)
입력 커패시터들(Cin1, Cin2)
다이오드들(D1, D2)
스위치들(S1, S2)
공진 인덕터들(Lr1, Lr2)
공진 커패시터(Cr)
변압기 자화 인덕터(Lm)
브리지 다이오드(BD)

Claims (6)

  1. 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 직렬 연결된 두개의 입력 커패시터들(Cin1, Cin2);
    직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 차례로 직렬 연결된 스위치1(S1)와 역방향 다이오드1(D1) 및 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 차례로 직렬 연결된 역방향 다이오드2(D2)와 스위치2(S2);
    스위치1(S1)와 다이오드1(D1)의 접점 및 다이오드2(D2)와 스위치2(S2)의 접점 사이에, 직렬 연결된 두 개의 공진 인덕터들(Lr1, Lr2);
    공진 커패시터(Cr); 및 변압기(Tr)를 포함하고,
    변압기(Tr) 일차측 한쪽 단자는 공진 인덕터들(Lr1, Lr2) 사이의 접점과 연결되고, 변압기(Tr) 일차측 다른 쪽 단자는 공진 커패시터(Cr)의 한쪽 단자와 연결시키고 공진 커패시터(Cr)의 다른 쪽 단자가 입력 커패시터들(Cin1, Cin2) 사이의 접점과 연결되고,
    변압기(Tr) 이차측을 통해 출력되는 전력을 정류하여 정류된 직류 전력을 부하로 출력하기 위한 것으로서, 스위치1(S1)과 다이오드1(D1)의 직렬 연결, 및 스위치2(S2)와 다이오드2(D2)의 직렬연결에 따라, 스위치1(S1)과 스위치2(S2)의 교번 스위칭 사이의 시간에 다이오드1(D1) 또는 다이오드2(D2)에 의한 환류 작용을 이용하고 스위치1(S1)과 스위치2(S2) 사이의 단락이 회로적으로 방지되는 것을 특징으로 하는 직류 컨버터.
  2. 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 직렬 연결된 두개의 입력 커패시터들(Cin1, Cin2);
    직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 차례로 직렬 연결된 스위치1(S1)와 역방향 다이오드1(D1) 및 직류전원(Vin) 양의 단자와 음의 단자 사이에, 차례로 직렬 연결된 역방향 다이오드2(D2)와 스위치2(S2);
    스위치1(S1)와 다이오드1(D1)의 접점 및 다이오드2(D2)와 스위치2(S2)의 접점 사이에, 직렬 연결된 두 개의 인덕터들(Lr1, Lr2); 및
    인덕터들(Lr1, Lr2) 사이의 접점과 입력 커패시터들(Cin1, Cin2) 사이의 접점이 일차측 양단으로 연결되는 변압기(Tr)를 포함하고,
    변압기(Tr) 이차측을 통해 출력되는 전력을 정류하여 정류된 직류 전력을 부하로 출력하기 위한 것으로서, 스위치1(S1)과 다이오드1(D1)의 직렬 연결, 및 스위치2(S2)와 다이오드2(D2)의 직렬연결에 따라, 스위치1(S1)과 스위치2(S2)의 교번 스위칭 사이의 시간에 다이오드1(D1) 또는 다이오드2(D2)에 의한 환류 작용을 이용하고 스위치1(S1)과 스위치2(S2) 사이의 단락이 회로적으로 방지되는 것을 특징으로 하는 직류 컨버터.
  3. 제1항에 있어서,
    스위치1(S1)이 켜지고 스위치2(S2)가 꺼질 때, 공진 인덕터1(Lr1), 변압기(Tr) 일차측 양단의 내부에서 등가적으로 포함된 자화 인덕터(Lm), 및 공진 커패시터(Cr)에 의한 LLC 공진 동작과,
    스위치2(S2)가 켜지고 스위치1(S1)이 꺼질 때, 공진 인덕터1(Lr2), 변압기(Tr) 일차측 양단에 내부에서 등가적으로 포함된 자화 인덕터(Lm), 및 공진 커패시터(Cr)에 의한 LLC 공진 동작
    을 이용하는 것을 특징으로 하는 직류 컨버터.
  4. 제3항에 있어서,
    변압기(Tr) 일차측 한단자와 공진 인덕터들(Lr1, Lr2) 접점사이에 직렬 연결된 외부의 누설 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직류 컨버터.
  5. 제1항 또는 2항에 있어서,
    상기 정류를 위한 회로는 풀브릿지 구조, 센터탭(center tap) 구조, 전류 더블러(doubler) 구조, 하프브릿지(half bridge) 구조, 또는 승압 구조인 것을 특징으로 하는 직류 컨버터.
  6. 제1항 또는 2항에 있어서,
    상기 정류를 위한 회로는 다이오드를 이용한 정류 방식 또는 스위치를 사용하여 동기 정류하는 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 직류 컨버터.
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