KR101276983B1 - a DC-DC converter and a method for operating it - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터는 DC-DC컨버터에 있어서, 입력단으로부터 입력측 코일로 공급되는 전원을 변압하여 출력측 코일로 전달하는 복수의 변압기들; 상기 복수의 변압기들을 교번적으로 동작시키기 위한 복수의 입력측 스위치를 포함하는 스위치부; 상기 출력측 코일로부터 출력되는 전원을 출력하기 위한 출력단을 포함하고, 상기 스위치부는 상기 복수의 변압기들 중 일부의 자화 인덕턴스를 이용하여 영전압에서 스위칭함으로써 상기 복수의 변압기들을 교번적으로 동작시킨다.In the DC-DC converter according to an embodiment of the present invention, a DC-DC converter, comprising: a plurality of transformers for transforming the power supplied from the input terminal to the input side coil to transfer to the output side coil; A switch unit including a plurality of input side switches for alternately operating the plurality of transformers; And an output terminal for outputting power output from the output side coil, wherein the switch unit alternately operates the plurality of transformers by switching at zero voltage using a magnetizing inductance of some of the plurality of transformers.

Figure R1020110127339
Figure R1020110127339

Description

DC-DC컨버터 및 그 동작 방법{a DC-DC converter and a method for operating it}DC-DC converter and a method of operation thereof {a DC-DC converter and a method for operating it}

본 발명은 DC-DC컨버터 및 그 동작 방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 변압기의 자화 인덕턴스를 이용하여 출력단에 별도의 필터 인덕터를 구비하지 않고도 출력단 손실 감소 및 전류 리플 감소를 가져올 수 있는 DC-DC컨버터 및 그 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a DC-DC converter and a method of operating the same. More specifically, the present invention relates to a DC-DC converter capable of reducing output stage loss and current ripple without using a separate filter inductor at the output stage by using magnetizing inductance of a transformer and a method of operating the same.

산업의 발달과 신 재생에너지의 보급 확대로 대용량 DC/DC컨버터(직류전원 변환장치)는 소형, 경량화의 관점에서 활발하게 연구가 이루어지고 있으며, 방송통신기기, OA기기, 산업전자응용기기, 정밀 컴퓨터, 오존발생기 등의 분야에서 전원장치, 저전압/대전류 변환장치 또는 고전압 변환장치로 다양하게 이용되고 있다.With the development of the industry and the expansion of renewable energy, large-capacity DC / DC converters (DC power converters) are being actively researched in terms of small size and light weight, and are widely used in broadcasting communication equipment, OA equipment, industrial electronic application equipment, and precision equipment. It is widely used as a power supply device, a low voltage / large current converter, or a high voltage converter in fields such as a computer and an ozone generator.

또한, 전기등을 이용하는 무공해 자동차(ZEV:zero-emission vehicle)는 시스템 고효율화를 위한 DC/DC컨버터가 구비되는 것이 일반적이며, 안전을 위해 절연이 필수적이다.In addition, a zero-emission vehicle (ZEV) using an electric lamp is generally equipped with a DC / DC converter for the system high efficiency, the insulation is essential for safety.

또한, DC/DC컨버터 기술의 고집적화 및 고효율화를 위해서는 스위치의 스위칭 시점을 스위치의 영전압 또는 영전류에서 이루어지게 하여 스위칭 손실과 스위칭 스트레스를 줄일 수 있는 영전압 또는 영전류 스위칭방식이 사용된다.In addition, in order to achieve high integration and high efficiency of DC / DC converter technology, a zero voltage or zero current switching method is used to reduce switching loss and switching stress by making a switching point of a switch at zero voltage or zero current of a switch.

도 1은 일반적인 영전압 또는 영전류 스위칭을 달성하기 위한 전력단 구성 회로도이다.1 is a circuit diagram of a power stage configuration for achieving general zero voltage or zero current switching.

도 1을 참조하면, 인덕터와 콘덴서로 출력필터(평활부)를 구성한 풀 브리지 방식의 DC-DC컨버터 회로가 도시되어 있다. 이와 같은 일반적인 전력단에서는 출력단의 전류 리플 사양을 만족시키고, 필터 콘덴서 용량 및 사용 개수를 감소시키기 위하여 필터 인덕터(10)가 출력단에 삽입되어 있다.Referring to FIG. 1, a full bridge DC-DC converter circuit in which an output filter (smoothing unit) is formed of an inductor and a capacitor is illustrated. In this general power stage, the filter inductor 10 is inserted into the output stage in order to satisfy the current ripple specification of the output stage and to reduce the filter capacitor capacity and the number of uses.

일반적으로, 이와 같은 구성의 회로를 이용하면 변압기의 누설인덕터스와 필터 인덕터에 저장되는 에너지를 이용하여 스위칭시 발생하는 전압의 변화를 완화시키고, 이를 통해 영전압 스위칭을 달성하게 된다.In general, using a circuit of such a configuration uses the energy stored in the leakage inductance and the filter inductor of the transformer to mitigate the change in voltage generated during switching, thereby achieving zero voltage switching.

그러나, 도 1과 같은 일반적인 전력단 회로는 변압기 출력 전류의 리플 성분이 크기 때문에 출력 콘덴서에 직접 인가하는 경우 콘덴서의 용량이 증가하여야 하는 문제점이 있다. 또한, 콘덴서 사용 개수가 증가하게 되어 필터부의 전체 부피가 증가하게 되는 문제점이 있다.However, the general power stage circuit as shown in FIG. 1 has a problem in that the capacitance of the capacitor must be increased when directly applied to the output capacitor because the ripple component of the transformer output current is large. In addition, there is a problem that the number of capacitors is used to increase the total volume of the filter portion.

또한, 출력단 전류 변화와 콘덴서 입력 전류 리플을 감소시키기 위하여 필터 인덕터를 추가하는 경우, 출력 전류가 높아질수록 인덕터의 도통 손실 및 코어 손실이 증가하기 때문에 대전류 출력시 효율이 감소하는 문제점이 있다.In addition, when a filter inductor is added to reduce output stage current variation and condenser input current ripple, the conduction loss and core loss of the inductor increases as the output current increases, thereby reducing efficiency during large current output.

그리고, 풀 브리지 스위치를 구성할 경우, 2개의 스위치 동작시 출력 전류와 필터 인덕터를 이용하여 영전압 스위칭이 이루어지지만, 나머지 2개의 스위치 동작시에는 변압기의 누설 인덕턴스에 저장된 에너지만을 이용할 수밖에 없어 공진 인덕터를 증가시키거나, 추가 회로를 탑재하지 않는 한, 경부하에서 영전압 스위칭이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.In the case of configuring a full bridge switch, zero voltage switching is performed using the output current and the filter inductor during the operation of the two switches, but only the energy stored in the leakage inductance of the transformer can be used for the remaining two switches. There is a problem that the zero voltage switching is not performed at light loads unless it is increased or the additional circuit is mounted.

본 발명의 목적은, 출력단의 필터 인덕터 없이도 영전압 또는 영전류 스위칭이 가능한 DC-DC컨버터 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a DC-DC converter capable of zero voltage or zero current switching without a filter inductor at the output stage and a method of operating the same.

또한, 대전류 출력시에도 효율적인 DC-DC 컨버터 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.In addition, the present invention provides an efficient DC-DC converter and its operation method even at a large current output.

그리고, 영전압 스위칭 효율을 증가시킬 수 있으며, 출력 전류 리플을 감소시킬 수 있는 DC-DC컨버터 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.In addition, the present invention provides a DC-DC converter capable of increasing the zero voltage switching efficiency and reducing the output current ripple and a method of operating the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC컨버터는, 입력단으로부터 입력측 코일로 공급되는 전원을 변압하여 출력측 코일로 전달하는 복수의 변압기들; 상기 복수의 변압기들을 교번적으로 동작시키기 위한 복수의 입력측 스위치와 복수의 출력측 스위치를 포함하는 스위칭부; 상기 스위칭부를 제어하기 위한 제어부; 및 상기 출력측 코일로부터 출력되는 전원을 출력하기 위한 출력단을 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 변압기들 중 일부의 자화 인덕턴스를 이용하여 영전압에서 스위칭이 이루어지도록 제어한다. DC-DC converter according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a plurality of transformer for transforming the power supplied from the input terminal to the input side coil to transfer to the output side coil; A switching unit including a plurality of input side switches and a plurality of output side switches for alternately operating the plurality of transformers; A controller for controlling the switching unit; And an output stage for outputting power output from the output side coil, wherein the controller controls switching at zero voltage by using magnetization inductance of some of the plurality of transformers.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 DC-DC컨버터의 동작 방법은, DC-DC 컨버터의 동작 방법에 있어서, 입력 전원을 제1 변압기 및 제2 변압기를 포함하는 복수의 변압기들에 공급하는 단계; 상기 제1 변압기의 입력측 및 출력측 스위치를 ON시키는 동안 상기 제2 변압기의 입력측 및 출력측 스위치를 OFF시키는 단계; 상기 제1 변압기의 입력측 및 출력측 스위치를 OFF시키는 단계; 및 상기 제2 변압기 양단 전압이 영전압인 경우, 상기 제2 변압기의 입력측 스위치를 ON 하는 단계를 포함한다.In addition, a method of operating a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the method of operating a DC-DC converter, a plurality of transformers including an input power source and a first transformer and a second transformer Feeding the field; Turning off the input and output side switches of the second transformer while turning on the input and output side switches of the first transformer; Turning off the input and output side switches of the first transformer; And when the voltage across the second transformer is zero, turning on an input side switch of the second transformer.

본 발명의 실시예에 따르면, 출력단의 필터 인덕터 없이도 영전압 또는 영전류 스위칭이 가능하게 된다. 또한, 대전류 출력시 효율을 증가시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, zero voltage or zero current switching is possible without a filter inductor at the output stage. In addition, the efficiency at the time of high current output can be increased.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 변압기의 자화 인덕턴스를 영전압 또는 영전류 스위칭에 이용하여 비용을 저감할 수 있고, 부피를 감소시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the magnetizing inductance of the transformer can be used for zero voltage or zero current switching to reduce cost and reduce volume.

그리고, 풀 브리지 스위치를 구성할 경우에도, 경부하에서 영전압 스위칭을 가능하게 하는 효과가 있다.In addition, even when a full bridge switch is configured, there is an effect of enabling zero voltage switching at light load.

도 1은 일반적인 영전압 스위칭 회로를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 전압 전류 파형을 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀 브리지형 DC-DC 컨버터를 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 병렬 구조형 DC-DC 컨버터를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인터리브형 DC-DC컨버터를 도시한 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC컨버터의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.
1 is a diagram illustrating a general zero voltage switching circuit.
2 is a circuit diagram of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph illustrating a voltage current waveform of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram illustrating a full bridge DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a parallel structured DC-DC converter according to another embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram illustrating an interleaved DC-DC converter according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of operating a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the invention. Thus, those skilled in the art will be able to devise various apparatuses which, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the invention and are included in the concept and scope of the invention. Furthermore, all of the conditional terms and embodiments listed herein are, in principle, intended only for the purpose of enabling understanding of the concepts of the present invention, and are not intended to be limiting in any way to the specifically listed embodiments and conditions .

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is also to be understood that the detailed description, as well as the principles, aspects and embodiments of the invention, as well as specific embodiments thereof, are intended to cover structural and functional equivalents thereof. It is also to be understood that such equivalents include all elements contemplated to perform the same function irrespective of the currently known equivalents as well as the equivalents to be developed in the future, i.e., the structure.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.In the claims of this specification, components expressed as means for performing the functions described in the detailed description include all types of software including, for example, a combination of circuit elements or firmware / microcode, etc. that perform the functions. It is intended to include all methods of performing a function which are combined with appropriate circuitry for executing the software to perform the function. The invention, as defined by these claims, is equivalent to what is understood from this specification, as any means capable of providing such functionality, as the functionality provided by the various enumerated means are combined, and in any manner required by the claims. It should be understood that.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for ease of description, and the" module "and" part "

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터는 전원 입력을 위한 입력단(110), 제1 변압기(131), 제2 변압기(132), 제1 입력측 스위치부(121), 제2 입력측 스위치부(122), 제1 출력측 스위치부(141), 제2 출력측 스위치부(142) 및 출력단(150)을 포함한다. 그리고, 상술한 각 스위치부의 동작을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the DC-DC converter according to an embodiment of the present invention includes an input terminal 110, a first transformer 131, a second transformer 132, and a first input side switch unit 121 for power input. And a second input side switch unit 122, a first output side switch unit 141, a second output side switch unit 142, and an output terminal 150. The controller may further include a controller (not shown) for controlling the operation of each switch unit described above.

입력단(110)은 입력전원을 제1 변압기(131) 및 제2 변압기(132)에 공급한다. 일반적으로, 차량용 DC-DC컨버터는 150~350V의 고전압이 입력되어 12V의 출력으로 변압되는 LDC(low voltage dc-dc converter)일 수 있다. 그리고, 변압된 출력 전원은 차량용 충전장치 설계에 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 변압에 의한 대전류 출력형 이용 분야에서 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The input terminal 110 supplies input power to the first transformer 131 and the second transformer 132. In general, the vehicle DC-DC converter may be a low voltage dc-dc converter (LDC) in which a high voltage of 150 to 350V is input and transformed into an output of 12V. And, the transformed output power can be used in the design of a vehicle charger. Therefore, according to an embodiment of the present invention, but may be used in the field of using a large current output type by the transformer, but is not limited thereto.

한편, 제1 입력측 스위치부(121)와, 제2 입력측 스위치부(122)는 제1 출력측 스위치부(141)과 제2 출력측 스위치부(142)에 동기를 맞추어 교번적으로 동작하면서 출력단(150)에 전원이 공급되도록 한다. 예를 들어, 제1 입력측 스위치부(121)가 ON 상태라면, 제1 출력측 스위치부(141)도 ON 상태가 되어 제1 변압기(131)가 전원을 전달하게 되며, 제2 입력측 스위치부(121)가 ON 상태라면, 제2 출력측 스위치부(141)도 ON 상태가 되어 제2 변압기(132)가 전원을 전달하게 된다.Meanwhile, the first input side switch unit 121 and the second input side switch unit 122 alternately operate in synchronization with the first output side switch unit 141 and the second output side switch unit 142, and output stage 150. Make sure power is supplied to the For example, when the first input side switch unit 121 is in an ON state, the first output side switch unit 141 is also in an ON state, so that the first transformer 131 transfers power, and the second input side switch unit 121 is used. Is in an ON state, the second output side switch unit 141 is also in an ON state, and the second transformer 132 transmits power.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 입력측 스위치부(121)와 제1 출력측 스위치부(141)가 ON 인 동안에는, 제2 입력측 스위치부(122)와 제2 출력측 스위치부(142)는 OFF가 됨으로써, 제2 변압기(132)는 자화 인덕턴스 에너지를 저장하게 된다. 즉, 제2 변압기(132)의 충전이 이루어진다.Here, according to an embodiment of the present invention, while the first input side switch unit 121 and the first output side switch unit 141 are ON, the second input side switch unit 122 and the second output side switch unit 142 are used. Is OFF, the second transformer 132 stores the magnetizing inductance energy. That is, the second transformer 132 is charged.

그리고, 제1 입력측 스위치부(121)와 제1 출력측 스위치부(141)가 OFF 되면, 제2 입력측 스위치부(122)와 제2 출력측 스위치부(142)는 OFF인 상태에서 제2 변압기(132)에서 저장된 자화 인덕턴스가 전류 형태로 출력되면서 방전이 이루어진다. 방전이 완료되는 시점에서 제2 변압기(132) 양단 전압이 0이 되는 경우, 제2 입력측 스위치부(122)와 제2 출력측 스위치부(142)가 ON이 되면서 제2 변압기(132)가 전원을 전달하게 된다. 한편, 제1 입력측 스위치부(121)와 제1 출력측 스위치부(141)가 OFF 되어 있으므로, 그 동안 제1 변압기(131)는 자화 인덕턴스를 충전하게 된다. 따라서 위 과정을 반복하게 되면서 영전압 스위칭이 이루어 질 수 있게 된다.When the first input side switch unit 121 and the first output side switch unit 141 are turned off, the second input switch unit 122 and the second output side switch unit 142 are turned off and the second transformer 132 is turned off. The magnetization inductance stored in) is output in the form of a current, and discharge occurs. When the voltage across both of the second transformer 132 becomes zero at the time when the discharge is completed, the second input switch 122 and the second output switch 142 are turned on and the second transformer 132 supplies power. Will be delivered. On the other hand, since the first input side switch 121 and the first output side switch 141 are turned off, the first transformer 131 charges the magnetizing inductance during this time. Therefore, the zero voltage switching can be achieved while repeating the above process.

한편, 제1 변압기(131)와 제2 변압기(132)의 입력측 코일들은 직렬로 연결되며, 출력측 코일들은 병렬로 연결되어 있어, 상술한 교번적 전원 전달이 가능하게 된다.On the other hand, the input coils of the first transformer 131 and the second transformer 132 are connected in series, the output coils are connected in parallel, it is possible to transfer the above-described alternating power.

이와 같은 동작을 통해, 변압기의 자화 인덕턴스에 저장되는 에너지가 영전압 스위칭의 에너지원으로 사용되므로, 출력단의 필터 인덕터 없이도 영전압 스위칭이 가능하며, 부하의 경중에 관계없이 전 부하에서 영전압 스위칭이 가능하게 된다.Through this operation, the energy stored in the magnetizing inductance of the transformer is used as an energy source of zero voltage switching, so zero voltage switching is possible without a filter inductor at the output stage, and zero voltage switching is performed at all loads regardless of the light weight of the load. It becomes possible.

한편, 제1 출력단 스위치부(141)와 제2 출력단 스위치부(142)는 정류부를 포함할 수 있다. 또한 정류부는 정류를 위하여 동기 정류기 스위치 또는 다이오드 정류기를 포함할 수 있다. 동기 정류기 스위치는 출력단에서도 각 동기에 맞추어 스위칭하게 함으로써 대전류에서도 영전류 스위칭을 효과적으로 가능하게 한다.Meanwhile, the first output terminal switch unit 141 and the second output terminal switch unit 142 may include a rectifying unit. The rectifier may also include a synchronous rectifier switch or a diode rectifier for rectification. Synchronous rectifier switches enable zero-current switching even at high currents by allowing the output stage to switch for each synchronization.

또한, 도 2에서는 제1 출력단 스위치부(141)와 제2 출력단 스위치부(142)에 정류부로서 동기 전류기 스위치가 포함된 회로를 도시하고 있으나, 동기 정류기 스위칭이 아닌 다이오드 정류기를 포함하더라도, 본 발명의 실시예에 따른 영전압 스위칭이 가능하며, 리플 전류를 감소시키는 출력측 특성의 효과를 얻을 수 있다.In addition, although FIG. 2 illustrates a circuit in which the first output stage switch 141 and the second output stage switch 142 include a synchronous current switch as a rectifier, the present invention includes a diode rectifier instead of synchronous rectifier switching. Zero voltage switching according to an embodiment of the present invention is possible, and the effect of the output side characteristic of reducing the ripple current can be obtained.

도 3은 도 2에서의 회로에 따른 본 발명의 일 실시예의 DC-DC 컨버터의 동작을 설명하기 위한 동작 파형 그래프이다.3 is an operation waveform graph for describing an operation of a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention according to the circuit of FIG. 2.

도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the DC-DC converter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 as follows.

먼저 입력 전원이 입력단(110)으로부터 입력되면, 제1 입력측 스위치부(121)인 S1이 ON이 되고, 제1 출력측 스위치부(141)인 SR1이 ON 이 되어 연결된 제1 변압기(131)가 출력단(150)과 연결되고, 전원이 전달되게 된다. 위와 같이 S1과 SR1이 ON인 동안에는, 제2 입력측 스위치부(122)인 S2와 제2 출력측 스위치부(142) SR2는 OFF가 된다. 결과적으로, 제2 변압기(132)는 출력단(150)과 연결되지 않으며, 전원을 전달시키지 못하고 입력 전류에 따라 자화 인덕턴스가 충전된다.First, when input power is input from the input terminal 110, S1, the first input side switch unit 121, is turned on, and SR1, the first output side switch unit 141, is turned on, and the first transformer 131 connected to the output terminal is output. Connected to 150, the power is to be delivered. As described above, while S1 and SR1 are ON, S2 which is the second input side switch unit 122 and the second output side switch unit 142 SR2 are turned OFF. As a result, the second transformer 132 is not connected to the output terminal 150, and does not transmit power, and the magnetizing inductance is charged according to the input current.

이후, 소정 시간이 지면, 제1 입력측 스위치부(121)인 S1은 OFF가 되고, 제1 출력측 스위치부(141)인 SR1도 OFF가 된다. 그리고, S1과 SR1이 OFF가 된 직후부터 충전된 제2 변압기(132)의 자화 인덕턴스에 충전된 전원에 의해 전류가 흐르게 되면서 S1의 DS(drain to source) 전압이 상승하고, S2의 DS전압이 감소하게 된다.Thereafter, when a predetermined time has elapsed, S1 which is the first input side switch unit 121 is turned off, and SR1 which is the first output side switch unit 141 is also turned off. Then, as soon as S1 and SR1 are turned off, current flows by the power charged in the magnetizing inductance of the charged second transformer 132, so that the DS (drain to source) voltage of S1 is increased, and the DS voltage of S2 is increased. Will decrease.

이후, S2의 인가 전압이 감소하여 0이 되면서 S2에 연결된 다이오드가 도통되면 S2가 ON이 되면서 영전압 스위칭이 이루어 지게 된다.Thereafter, when the applied voltage of S2 decreases to 0 and the diode connected to S2 conducts, S2 turns on and zero voltage switching is performed.

그리고, 제2 입력측 스위치부(122)인 S2를 ON하게 되면 제2 변압기(132)에 전달되는 입력 전압의 극성이 바뀌게 되고, 이에 따라서 제1 변압기(131)의 자화 인덕턴스 충전이 이루어지게 된다.In addition, when S2, the second input side switch unit 122, is turned on, the polarity of the input voltage transmitted to the second transformer 132 is changed, thereby charging the magnetizing inductance of the first transformer 131.

한편, 제2 변압기(132)는 제2 출력측 스위치부(142)에 포함된 다이오드를 통하여 출력단(150)으로 전원을 전달하게 된다. 전원을 전달하게 되는 시점에 제2 출력측 스위치부(142)의 SR2를 ON 시킴으로써 영전압 스위칭을 가능하게 한다. 또한, 제1 출력측 스위치부(141)와 제2 출력측 스위치부(142)에 포함된 정류부의 전류가 영전류이거나 전압이 영전압인 경우에 SR2가 ON되도록 스위칭 할 수도 있다.On the other hand, the second transformer 132 transfers power to the output terminal 150 through the diode included in the second output side switch unit 142. Zero voltage switching is made possible by turning on SR2 of the second output side switch unit 142 at the time when power is transmitted. In addition, when the current of the rectifying unit included in the first output side switch unit 141 and the second output side switch unit 142 is zero current or the voltage is zero voltage, SR2 may be switched on.

그리고, 제1 출력측 스위치부(141)는 제1 변압기의 자화 및 누설 인덕턴스에 따른 제1 출력측 스위치부(141) OFF시의 전압 감소 천이시간을 고려함으로써 영전류 스위칭이 가능하게 된다.In addition, the first output side switch unit 141 enables zero current switching by considering a voltage decrease transition time when the first output side switch unit 141 is turned off due to the magnetization and leakage inductance of the first transformer.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로의 동작에 따라 결과적으로 제1 출력측 스위치부(141)의 동기 전류기와 제2 출력측 스위치부(142)의 동기 전류기에 흐르는 파형이 도 3 하단에 도시되어 있다. ISR1과 ISR2를 비교하면, 제1 및 제2 변압기(131, 312)의 교번 동작에 의해 출력단의 전류는 중첩 형태를 이루게 된다.As a result of the operation of the circuit according to the embodiment of the present invention as described above, the waveform flowing to the synchronous current of the first output side switch unit 141 and the synchronous current of the second output side switch unit 142 is shown in the lower part of FIG. Is shown. Comparing ISR1 and ISR2, the current at the output stage forms an overlapping form by alternating operations of the first and second transformers 131 and 312.

그리고, 이러한 중첩 형태에 따라 최하단에 도시된 부하 전류 Io는 전류 리플성분이 크게 감소된 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the current ripple component is greatly reduced in the load current Io shown at the bottom according to the overlapped form.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면 변압기의 교번 동작에 의한 ISR1과 ISR2의 전류 중첩이 이루어지며, 이에 따른 부하 전류 Io의 리플이 감소되는 것을 도 3을 통하여 확인할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention it can be seen through Figure 3 that the current overlap of the ISR1 and ISR2 is made by the alternating operation of the transformer, thereby reducing the ripple of the load current Io.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 풀 브리지형 DC-DC 컨버터를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a full bridge DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터는 입력단을 풀 브리지 형태(160)로 구성할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 풀 브리지로 구성된 입력단(160)의 한 쌍의 S3 스위치와 한 쌍의 S4 스위치는 각각 제1 모듈(161) 및 제2 모듈(162)을 구성할 수 있으며, 각 모듈은 도 3에서 설명한 S1 스위치와 S2 스위치에 각각 대응하며, 교번적으로 동작할 수 있다, 따라서 제1 모듈(161)과 제2 모듈(162)간의 스위칭이 도 3에서 서술한 바와 동일한 순서로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 모듈(161)이 ON, 제2 모듈(162)이 OFF되는 경우는 제1 변압기부(131)가 전력을 전달하고, 제2 변압기부(132)의 자화 인덕턴스가 충전되는 순서로 동작할 수 있으며, 이후의 동작은 상술한 바와 같으므로 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, the DC-DC converter according to the embodiment of the present invention may configure the input terminal in the form of a full bridge 160. As shown in FIG. 4, the pair of S3 switches and the pair of S4 switches of the input terminal 160 configured as full bridges may constitute the first module 161 and the second module 162, respectively. The modules correspond to the S1 switch and the S2 switch described with reference to FIG. 3, respectively, and may operate alternately, so that the switching between the first module 161 and the second module 162 is performed in the same order as described in FIG. 3. Can be done. For example, when the first module 161 is ON and the second module 162 is OFF, the first transformer unit 131 transmits power and the magnetization inductance of the second transformer unit 132 is charged. The operation may be performed in order, and the subsequent operation is the same as described above and will be omitted.

도 4에서 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 풀 브리지형 DC-DC 컨버터 회로는 도 3에서의 DC-DC 컨버터와 마찬가지로 변압기의 자화 인덕턴스를 이용하여 영전압 스위칭이 가능할 뿐만 아니라, 교번적으로 변압기를 구동시켜 출력측 전류를 중첩시키고, 전류리플을 감소시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 풀 브리지 형태의 구성을 이용함으로써, 고전압 입력시에도 영전압 스위칭이 가능하게 하는 장점이 있다.The full-bridge DC-DC converter circuit according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is capable of zero voltage switching using alternating magnetization inductance as well as the DC-DC converter of FIG. The transformer can be driven to superimpose the output current and reduce the current ripple. In particular, in one embodiment of the present invention by using a full bridge configuration, there is an advantage that the zero voltage switching is possible even at the time of high voltage input.

도 5와 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 병렬 구조형 DC-DC 컨버터와 인터리브형 DC-DC 컨버터의 회로도를 도시한 도면이다.5 and 6 are circuit diagrams of a parallel structured DC-DC converter and an interleaved DC-DC converter according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 도 3에서의 DC-DC 컨버터 회로를 병렬로 구성하여, 대전류에서도 고효율의 출력이 가능한 DC-DC 컨버터를 제공할 수 있다. 도 5에서의 상단 컨버터 회로의 S1, S2 스위치부(171)는 교번적으로 동작하여 상단 컨버터 회로의 변압기부(181)의 한 쌍의 변압기를 도 3에서 설명한 바와 같이 교번적으로 동작시켜 자화 인덕턴스에 의한 영전압 스위칭을 수행시킬 수 있다. 또한 하단 컨버터 회로의 S1, S2 스위치부(172)는 하단 컨버터 회로의 변압기부(182)의 한 쌍의 변압기를 이용하여 상술한 바와 같이 영전압 스위칭 할 수 있다.Referring to FIG. 5, according to another embodiment of the present invention, the DC-DC converter circuit of FIG. 3 may be configured in parallel to provide a DC-DC converter capable of high efficiency output even at a large current. In FIG. 5, the S1 and S2 switch units 171 of the upper converter circuit alternately operate to operate a pair of transformers of the transformer unit 181 of the upper converter circuit alternately as described with reference to FIG. 3 to magnetize inductance. Zero voltage switching can be performed. In addition, the S1 and S2 switch units 172 of the lower converter circuit may perform zero voltage switching as described above using a pair of transformers of the transformer unit 182 of the lower converter circuit.

또한, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 도 5에서의 병렬 형태의 구조를 사용하되 각 스위치 S1, S2, S3 및 S4의 스위치간 90도의 위상차를 갖도록 동작시키는 인터리브형 DC-DC 컨버터를 사용할 수 있다.In addition, referring to FIG. 6, in another embodiment of the present invention, the interleaved DC- is operated using a parallel structure shown in FIG. 5 and having a phase difference of 90 degrees between the switches of each of the switches S1, S2, S3, and S4. DC converters can be used.

인터리브형 DC-DC 컨버터는 각 모듈의 스위치 동작을 위상차를 갖도록 제어함으로써, 상술한 바와 같은 출력단의 필터 인덕터를 제거한 형태로 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 자화 인덕턴스를 이용하여 영전압 스위칭이 가능한 본 발명의 특징을 그대로 유지하면서 동작 모드에 따라 출력 리플을 크게 저감시킬 수 있는 장점이 있다.The interleaved DC-DC converter controls the switch operation of each module so as to have a phase difference, thereby eliminating the filter inductor of the output stage as described above, and enabling zero voltage switching using magnetizing inductance. According to the operation mode, the output ripple can be greatly reduced while maintaining the characteristics of the same.

또한, 도 5 및 도 6에서의 회로 구조의 경우, 출력단(150)에 변압기의 포화 방지를 위한 콘덴서부를 더 구비할 수도 있다.5 and 6, the output terminal 150 may further include a condenser for preventing saturation of the transformer.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터의 동작 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of operating a DC-DC converter according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 먼저 제1 변압기(131)를 동작시키기 위해 제1 입력측 스위치(121)와 제1 출력측 스위치(141)를 ON 시킨다(S100). Referring to FIG. 7, first, the first input side switch 121 and the first output side switch 141 are turned on to operate the first transformer 131 (S100).

그리고, 제2 변압기(132)에 연결된 제2 입력측 스위치(132)와 제2 출력측 스위치(142)는 OFF 시킨다(S110). 여기서, 제2 변압기(132)는 출력측 스위치(142)가 OFF되어 있으므로, 전력 전달 동작을 하지 못하고, 자화 인덕턴스로 에너지를 충전할 수있다(S120).Then, the second input side switch 132 and the second output side switch 142 connected to the second transformer 132 are turned off (S110). Here, since the output side switch 142 is OFF, the second transformer 132 may not perform a power transmission operation and may charge energy with magnetization inductance (S120).

이후, 소정 시간이 지나면 제1 입력측 스위치(121)을 OFF 시킨다(S130). 제1 입력측 스위치(121)가 OFF되면, S120 단계에서 저장된 제2 변압기(132)의 자화 인덕턴스로 인하여, 제2 입력측 스위치(122)전압이 유지되다가 일정 천이 시간동안 감소하게 된다.Thereafter, when the predetermined time passes, the first input side switch 121 is turned off (S130). When the first input side switch 121 is turned off, due to the magnetization inductance of the second transformer 132 stored in step S120, the voltage of the second input side switch 122 is maintained and then decreased for a predetermined transition time.

그리고, 제2 입력측 스위치(122)의 양단 전압이 0V가 되는지 판단한다(S140). In operation S140, it is determined whether the voltage at both ends of the second input side switch 122 becomes 0V.

이후, 제2 입력측 스위치(122) 양단 전압이 OV가 되는 순간 제2 입력측 스위치(122)를 ON으로 변경한다(S150). 이와 같이 스위치 양단 전압이 0V에서 전원을 ON할 수 있게 됨으로써, 제2 변압기(132)에 의한 전원 공급으로 전환하는 영전압 스위칭이 이루어 지게 된다.Thereafter, the second input side switch 122 is changed to ON when the voltage across the second input side switch 122 becomes OV (S150). As such, since the voltage across the switch can be turned on at 0V, zero voltage switching is performed to switch to the power supply by the second transformer 132.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 DC-DC컨버터 및 그 동작 방법에 의해 필터 인덕터가 필요 없는 출력단 설계가 가능하게 된다. 그리고, 복수의 변압기의 자화 인덕턴스를 이용하여 영전압 또는 영전류 스위칭이 가능하게 된다. 이로인한 출력 전류는 중첩되어 리플 성분을 저감시킬 수 있으며, 대전류형 출력시에도 인덕터로 인한 도통손실 및 코어 손실을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, the DC-DC converter and the operation method thereof according to the present invention enable the design of an output stage that does not require a filter inductor. Then, zero voltage or zero current switching is possible by using the magnetizing inductance of the plurality of transformers. As a result, the output current is overlapped to reduce the ripple component, and there is an advantage of reducing the conduction loss and the core loss due to the inductor even in a large current output.

한편, 인덕터 삽입에 따른 대전류형 출력 패턴 설계상의 PCB 및 busbar 형상과 경로 설계의 문제를 해결할 수 있다.On the other hand, it is possible to solve the problems of PCB and busbar shape and path design in the design of the large current output pattern according to the inductor insertion.

특히, 일반적인 누설인덕턴스 또는 공진 인덕터 추가가 필요 없이 변압기 자체의 자화 인덕턴스를 통해 모든 스위치의 영전압 스위칭이 가능하여 전류 기생성분을 최소화 시키는 효과가 있다.In particular, the zero voltage switching of all the switches is possible through the magnetizing inductance of the transformer itself without the need for adding a general leakage inductance or resonant inductor, thereby minimizing the current parasitic component.

그리고, 상술한 DC-DC컨버터에서의 복수의 변압기는 모두 동일한 스펙으로 제작 가능하므로, 변압기의 설계 변수 증가 및 편차에 따른 성능 저하를 저감시킬 수 있는 효과도 가져올 수 있다.In addition, since the plurality of transformers in the above-described DC-DC converter can all be manufactured with the same specification, the effect of reducing the performance deterioration due to an increase and a deviation of the design parameters of the transformer can also be brought.

상술한 본 발명에 따른 DC-DC 컨버터의 동작 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.The operating method of the DC-DC converter according to the present invention described above may be stored in a computer-readable recording medium that is produced as a program for execution in a computer, and examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, and the like, and also include those implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet).

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium may be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And, functional programs, codes and code segments for implementing the above method can be easily inferred by programmers of the technical field to which the present invention belongs.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

110: 입력단 121,122: 입력측 스위치부
131, 132: 변압기부 141,142: 출력측 스위치부
150: 출력단
110: input terminal 121, 122: input side switch unit
131, 132: transformer section 141, 142: output side switch section
150: output stage

Claims (13)

DC-DC컨버터에 있어서,
입력단으로부터 입력측 코일로 공급되는 전원을 변압하여 출력측 코일로 전달하는 복수의 변압기들;
상기 복수의 변압기들을 교번적으로 동작시키기 위한 복수의 입력측 스위치를 포함하는 입력 스위치부;
상기 출력측 코일로부터 출력되는 전원을 출력하기 위한 출력단;
상기 복수의 입력측 스위치의 동작에 맞춰 동작하는 복수의 출력측 스위치를 포함하고, 상기 출력단에 전원을 공급하는 출력 스위치부;
상기 복수의 입력측 스위치 및 상기 복수의 출력측 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 입력 스위치부는 상기 복수의 변압기들 중 일부의 자화 인덕턴스를 이용하여 영전압에서 스위칭함으로써 상기 복수의 변압기들을 교번적으로 동작시키는DC-DC컨버터.
In DC-DC converter,
A plurality of transformers for transforming power supplied from the input terminal to the input side coil and transferring the power to the output side coil;
An input switch unit including a plurality of input side switches for alternately operating the plurality of transformers;
An output stage for outputting power output from the output side coil;
An output switch unit including a plurality of output side switches operating in accordance with operations of the plurality of input side switches, and supplying power to the output terminals;
A control unit controlling an operation of the plurality of input side switches and the plurality of output side switches,
And the input switch unit alternately operates the plurality of transformers by switching at zero voltage using the magnetizing inductance of some of the plurality of transformers.
제1항에 있어서,
상기 복수의 변압기의 출력측 코일로부터 출력된 전원을 정류하기 위한 정류부를 더 포함하고,
상기 정류부는 동기 정류기 스위치 또는 다이오드 정류기 중 적어도 하나를 포함하는 DC-DC컨버터.
The method of claim 1,
Further comprising a rectifier for rectifying the power output from the output side coils of the plurality of transformers,
The rectifier includes a at least one of a synchronous rectifier switch or a diode rectifier.
제2항에 있어서,
상기 입력 스위치부는 상기 정류부의 전류가 영전류이거나 전압이 영전압인 경우 스위칭이 이루어지는 DC-DC컨버터.
The method of claim 2,
The input switch unit is a DC-DC converter that is switched when the current of the rectifier is zero current or voltage is zero voltage.
제1항에 있어서,
상기 복수의 변압기들의 입력측 코일들은 직렬로 연결되며, 상기 복수의 변압기들의 출력측 코일들은 병렬로 연결되는 DC-DC컨버터.
The method of claim 1,
The input coils of the plurality of transformers are connected in series, and the output coils of the plurality of transformers are connected in parallel.
제1항에 있어서,
상기 복수의 변압기는 제1 변압기 및 제2 변압기를 포함하고,
상기 DC-DC 컨버터에 입력 전압이 인가되는 경우, 제1 변압기를 동작시키기 위한 제1 입력측 스위치가 ON 되면, 상기 제2 변압기를 동작시키기 위한 제2 입력측 스위치가 OFF되어 상기 제2 변압기의 자화 인덕턴스가 충전되는 DC-DC컨버터.
The method of claim 1,
The plurality of transformers includes a first transformer and a second transformer,
When an input voltage is applied to the DC-DC converter, when the first input side switch for operating the first transformer is turned on, the second input side switch for operating the second transformer is turned off to magnetize inductance of the second transformer. DC-DC converter that is charged.
제5항에 있어서,
상기 입력 스위치부는 제1 입력측 스위치가 OFF되고, 상기 제2 입력측 스위치 양단 전압이 영전압인 경우 상기 제2 입력측 스위치를 ON으로 스위칭하는 DC-DC컨버터.
The method of claim 5,
And the input switch unit turns off the second input side switch when the first input side switch is turned off and the voltage across the second input side switch is zero voltage.
제1항에 있어서,
상기 복수의 입력측 스위치는 풀 브릿지 형태로 연결되어 교번적으로 스위칭이 이루어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
The method of claim 1,
The plurality of input-side switches are connected in a full bridge form DC-DC converter, characterized in that for controlling to alternately switch.
제1항에 있어서,
상기 복수의 입력측 스위치는 복수의 모듈로 구성되며, 상기 제어부는 상기 복수의 모듈이 각각 동시에 동작하여 교번적으로 스위칭이 이루어지도록 제어하는 DC-DC컨버터.
The method of claim 1,
The plurality of input side switches are composed of a plurality of modules, the control unit is a DC-DC converter for controlling the switching to be performed alternately by operating the plurality of modules simultaneously.
제1항에 있어서,
상기 복수의 입력측 스위치는 복수의 모듈로 구성되며, 상기 제어부는 상기 복수의 모듈이 각 90도의 위상차를 갖도록 스위칭하는 DC-DC 컨버터.
The method of claim 1,
The plurality of input side switch is composed of a plurality of modules, the control unit is a DC-DC converter for switching the plurality of modules to have a phase difference of 90 degrees each.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 출력단은 상기 복수의 변압기의 포화 방지를 위한 콘덴서부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터.
10. The method according to claim 8 or 9,
The output terminal further comprises a capacitor for preventing saturation of the plurality of transformers.
DC-DC 컨버터의 동작 방법에 있어서,
제1 변압기와 제2 변압기의 교번적 동작을 위한 제1 입력측 스위치와 제2 입력측 스위치 및 제1 출력측 스위치와 제2 출력측 스위치를 연결하는 단계;
입력 전원을 공급하는 단계;
상기 제1 입력측 스위치 및 상기 제1 출력측 스위치를 ON시키는 동안 상기 제2 입력측 스위치 및 상기 제2 출력측 스위치를 OFF시키는 단계;
상기 제1 입력측 스위치 및 상기 제1 출력측 스위치를 OFF시키는 단계; 및
상기 제2 입력측 스위치 양단 전압이 영전압인 경우, 상기 제2 입력측 스위치 및 상기 제2 출력측 스위치를 ON 하는 단계를 포함하는 DC-DC 컨버터의 동작 방법.
In the operation method of the DC-DC converter,
Connecting a first input side switch, a second input side switch, a first output side switch, and a second output side switch for alternating operation of the first transformer and the second transformer;
Supplying input power;
Turning off the second input side switch and the second output side switch while turning on the first input side switch and the first output side switch;
Turning off the first input side switch and the first output side switch; And
And turning on the second input side switch and the second output side switch when the voltage across the second input side switch is zero voltage.
제11항에 있어서,
제2 입력측 스위치 및 상기 제2 출력측 스위치를 OFF시키는 단계는,
상기 제2 변압기의 자화 인덕턴스가 충전되는 단계를 포함하는 DC-DC컨버터의 동작 방법.
12. The method of claim 11,
Turning off the second input side switch and the second output side switch,
Method of operating a DC-DC converter comprising the step of charging the magnetizing inductance of the second transformer.
제11항에 있어서,
상기 제1 변압기 및 제2 변압기의 입력측 코일들은 직렬로 연결하고, 상기 제1 변압기 및 제2 변압기의 출력측 코일들을 병렬로 연결하는 단계를 더 포함하는 DC-DC 컨버터의 동작 방법.

12. The method of claim 11,
And connecting input coils of the first transformer and the second transformer in series, and connecting the output coils of the first transformer and the second transformer in parallel.

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