KR19990012567A - AC / DC step-up power converter with partial resonance soft switching mode - Google Patents

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Abstract

입력전압을 승압하는 인덕터와, 소정듀티율의 펄스신호를 인가받아 승압용 인덕터에서 승압된 전압을 스위칭하도록 상기 승압용 인덕터에 직렬 연결된 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자와, 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자에 병렬 연결되어 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자가 턴-오프되었을 때 부분공진회로의 경로를 형성하는 제1 다이오드 및 제2 다이오드와, 승압용 인덕터에 병렬 연결된 공진용 컨덴서를 포함하며, 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자가 온-오프될 때에만 공진회로가 형성되도록 하여 공진순화 전류에 의한 손실을 경감시키며, 입력전류를 불연속적으로 제어한다.An inductor for boosting an input voltage, a first switching device and a second switching device connected in series with the boosting inductor to switch a voltage boosted by the boosting inductor by receiving a pulse signal having a predetermined duty ratio; A resonant capacitor connected in parallel to the first switching element and the second diode which form a path of the partial resonance circuit when the first switching element and the second switching element are turned off in parallel; And a resonant circuit is formed only when the first switching element and the second switching element are on-off, thereby reducing the loss caused by the resonant purifying current, and discontinuously controlling the input current.

따라서, 스위칭소자들이 소프트 스위칭모드로 동작되므로 스위칭손실이 감소되고, 입력전류를 불연속적으로 제어하여 단위역률로 만들어 제어함으로써, 효율과 역률을 향상시킬 수 있다.Therefore, since the switching elements are operated in the soft switching mode, switching loss is reduced, and the input current is controlled by discontinuously controlling the input current to make the unit power factor, thereby improving efficiency and power factor.

Description

부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치AC / DC step-up power converter with partial resonance soft switching mode

본 발명은 부분공진(PRSM: Partial Resonant Switch Method) 소프트 스위칭모드(Soft Switching Mode)의 교류/직류 승압형 전력변환장치(AC/DC Boost Converter)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위칭소자의 턴-온 및 턴-오프시에만 공진회로가 형성되도록 부분공진회로를 적용하고, 입력전류의 불연속제어를 통해 입력전류를 정현파상으로 발생되도록 하여 입력역률을 단위역률로 만들고, 스위칭소자를 보호하기 위한 별도의 스너버회로를 부가할 필요가 없어 간단한 회로구조를 갖는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치에 관한 것이다.The present invention relates to an AC / DC boost converter of a partial resonant switch method (PRSM) soft switching mode, and more particularly, to a turn-on of a switching element. Partial resonant circuit is applied so that resonant circuit is formed only on and off, and input current is generated as sinusoidal wave through discontinuous control of input current to make input power factor into unit power factor and to protect switching device. The present invention relates to an AC / DC step-up power converter of a partially resonant soft switching mode having a simple circuit structure since no snubber circuit is required.

최근, 반도체 제조기술의 발달은 전력용 스위칭소자의 고속 스위칭을 가능하게 하였다. 이에 따라, 전력변환기(Power Converter)들은 스위칭주파수를 높임으로써, 변환기의 소형화, 경량화 및 저잡음화를 실현하였다.In recent years, the development of semiconductor manufacturing technology has enabled high-speed switching of power switching devices. Accordingly, power converters have realized a smaller, lighter and lower noise converter by increasing the switching frequency.

한편, 종래의 교류/직류 승압형 전력변환장치는, 입력전류에 대하여 연속적으로 제어되는 하드 스위칭회로가 채용된다. 즉, 입력전압을 정류 및 평활하여 직류전압으로 변환된 후, 승압형 인덕터에 의해 적정레벨로 승압된다. 이때, 스위칭소자가 장착되어 스위칭소자의 온-오프에 따라 입력전압을 승압하는 과정과, 승압된 전압을 부하에 공급하는 과정이 연속적으로 수행된다.On the other hand, the conventional AC / DC boosting type power converter adopts a hard switching circuit which is continuously controlled with respect to an input current. That is, the input voltage is rectified and smoothed, converted to a DC voltage, and then boosted to an appropriate level by a boost inductor. At this time, the switching element is mounted, the step of boosting the input voltage according to the on-off of the switching device, and the process of supplying the boosted voltage to the load is performed continuously.

그런데, 이와 같은 종래의 전력변환기는 다음과 같은 문제점을 발생시킨다.However, such a conventional power converter generates the following problems.

(1) 종래의 변환기에 사용된 스위칭소자는 높은 스위칭주파수에 의해 스위칭손실(Switching Loss)이 크며, 전력용 반도체소자가 많은 스트레스(Stress)를 받게 되어 변환기의 효율이 감소된다.(1) The switching device used in the conventional converter has a large switching loss due to a high switching frequency, and the power semiconductor device receives a lot of stress, thereby reducing the efficiency of the converter.

(2) 종래의 변환기는 하드 스위칭(Hard Switching)동작으로부터 스위칭소자를 보호하기 위하여 스위칭소자 주변에 스너버회로(Snubber Circuit)를 이용하여 보완하지만, 출력전류가 증가할 경우, 이 스너버회로의 손실이 증가되어 변환기의 효율은 더욱 감소된다.(2) Conventional converters use a snubber circuit around the switching element to protect the switching element from hard switching operation. However, when the output current increases, The losses are increased, further reducing the efficiency of the converter.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 스위칭소자의 턴-온 및 턴-오프시에만 공진회로를 형성하도록 부분공진회로를 채용함으로써, 스위칭손실을 제거한 고효율의 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, the first object of the present invention is to employ a partial resonant circuit to form a resonant circuit only during the turn-on and turn-off of the switching device, thereby eliminating switching losses To provide an AC / DC step-up power converter of a partially resonant soft switching mode.

또한, 본 발명의 제2 목적은 입력전류의 불연속제어에 의해 입력전압의 크기에 비례해서 입력전류가 정현파상으로 발생되도록 하여 입력역률을 단위역률로 만듦으로써, 고역률의 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치를 제공함에 있다.In addition, the second object of the present invention is to generate the input power factor in unit power by causing the input current to be generated in sinusoidal proportional to the magnitude of the input voltage by the discontinuous control of the input current. The present invention provides an AC / DC step-up power converter.

또한, 본 발명의 제3 목적은, 부분공진 소프트 스위칭회로를 채용함으로써, 스위칭소자를 보호하기 위한 스너버회로를 제거하여, 간단한 회로구조를 갖는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치를 제공함에 있다.Further, the third object of the present invention is to adopt a partial resonance soft switching circuit, thereby eliminating the snubber circuit for protecting the switching element, and thus the AC / DC boosting power conversion in the partial resonance soft switching mode having a simple circuit structure. In providing a device.

도 1a는 본 발명에 적용된 부분공진회로도,Figure 1a is a partial resonant circuit diagram applied to the present invention,

도 1b는 스위치-온 상태에서의 동작상태도,1B is an operating state diagram in a switch-on state,

도 1c는 스위치-오프 상태에서의 동작상태도,1C is an operating state diagram in a switch-off state;

도 2a는 도 1b의 조건에서의 각부 파형도,FIG. 2A is a waveform diagram of each part under the condition of FIG. 1B; FIG.

도 2b는 도 1c의 조건에서의 각부 파형도,2B is a waveform diagram of each part under the condition of FIG. 1C;

도 3은 도 1a에 도시된 부분공진회로가 적용된 본 발명의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 상세회로도,3 is a detailed circuit diagram of an AC / DC step-up power conversion device of the present invention to which the partial resonance circuit shown in FIG. 1A is applied;

도 4는 본 발명에 의한 교류/직류 승압형 전력변환장치의 스위칭동작에 대한 각부 동작파형도,4 is an operation waveform diagram of each part of the switching operation of the AC / DC step-up power conversion device according to the present invention;

도 5a는 부분공진기법이 적용되지 않은 종래의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 스위칭손실을 나타내는 도면,Figure 5a is a diagram showing the switching loss of the conventional AC / DC step-up power conversion device not applied to the partial resonant technique,

도 5b는 부분공진기법이 적용된 본 발명의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 스위칭손실을 나타내는 도면,Figure 5b is a diagram showing the switching loss of the AC / DC step-up power converter of the present invention to which the partial resonant technique is applied,

도 6은 본 발명의 교류/직류 승압형 전력변환장치에 대입되는 각 회로들의 회로정수,6 is a circuit constant of each circuit substituted in the AC / DC step-up power converter of the present invention,

도 7a는 승압형 인덕터(Lr)의 전류(IL)와 공진용 컨덴서(Cr)의 전압(VC)과의 관계를 나타내는 파형도,Figure 7a is a waveform chart showing the relationship between the voltage (V C) of the current (I L) and the resonant capacitor (C r) for a boost inductor (L r),

도 7b는 입력전압(Vin)과 출력전압(VCd)과의 관계를 나타내는 파형도,7B is a waveform diagram illustrating a relationship between an input voltage Vin and an output voltage V Cd ;

도 8a는 스위칭소자(S1)의 제어신호와 스위칭소자(S2)의 제어신호를 나타내는 도면,8A is a view showing a control signal of the switching element S1 and a control signal of the switching element S2;

도 8b는 승압형 인덕터(Lr)의 전류(IL)와 공진용 컨덴서(Cr)의 전압(VC)과의 관계를 나타내는 도면,Figure 8b is a view showing the relationship between the voltage (V C) of the current (I L) and the resonant capacitor (C r) for a boost inductor (L r),

도 8c는 스위치전류(IS)와 양단전압(VS)과의 관계를 나타내는 도면,8C is a diagram illustrating a relationship between a switch current I S and a voltage at both ends V S ;

도 9a는 듀티율 20[%]에서의 입력전압(Vin)과 입력전류(Iin)에 대한 파형도,9A is a waveform diagram of an input voltage Vin and an input current Iin at a duty rate of 20 [%].

도 9b는 듀티율 20[%]에서의 입력전류(Iin)의 주파수 스펙트럼을 나타내는 도면,9B is a diagram showing a frequency spectrum of an input current Iin at a duty rate of 20 [%].

도 10a는 듀티율 30[%]에서의 입력전압(Vin)과 입력전류(Iin)에 대한 파형도,10A is a waveform diagram of an input voltage Vin and an input current Iin at a duty ratio of 30 [%].

도 10b는 듀티율 30[%]에서의 입력전류(Iin)의 주파수 스펙트럼을 나타내는 도면,10B is a diagram showing a frequency spectrum of an input current Iin at a duty ratio of 30 [%].

도 11a는 듀티율 40[%]에서의 입력전압(Vin)과 입력전류(Iin)에 대한 파형도,11A is a waveform diagram of an input voltage Vin and an input current Iin at a duty ratio of 40 [%].

도 11b는 듀티율 40[%]에서의 입력전류(Iin)의 주파수 스펙트럼을 나타내는 도면,11B is a diagram showing a frequency spectrum of an input current Iin at a duty rate of 40 [%].

도 12는 듀티율 DC의 변화에 대한 고조파율(THD: Total Harmonic Distortion Factor)의 변화를 하드 스위칭회로와 소프트 스위칭회로에 대하여 각각 비교한 도면,12 is a diagram comparing changes in total harmonic distortion factor (THD) with respect to a change in duty ratio D C for a hard switching circuit and a soft switching circuit, respectively.

도 13은 듀티율 DC의 변화에 대한 입력전류(Iin) 기본파성분의 실효치(rms)변화를 하드 스위칭회로와 소프트 스위칭회로에 대하여 각각 비교한 도면,FIG. 13 is a diagram comparing the change in rms of the input current Iin fundamental wave component with respect to the change in duty ratio D C for the hard switching circuit and the soft switching circuit, respectively.

도 14는 듀티율 변화에 대한 입력역률(PF: Power Factor)을 나타내는 도면,14 is a diagram illustrating an input power factor (PF) for a duty rate change;

도 15는 본 발명에서 제시한 부분공진기법이 적용된 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치와, 부분공진기법이 적용되지 않은 하드 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 효율을 측정하여 비교한 결과를 나타내는 도면이다.15 is a measurement of the efficiency of the AC / DC step-up power converter of the soft switching mode to which the partial resonant technique applied in the present invention, and the AC / DC step-up power converter of the hard switching mode is not applied to the partial resonant technique It is a figure which shows the result compared.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

Lr: 승압용 인덕터 Cr: 공진용 컨덴서L r : Boosting inductor C r : Resonant capacitor

S1, S2: 부분공진회로용 스위칭소자S1, S2: switching element for partial resonance circuit

BD: 브리지다이오드 Vin: 입력전압BD: Bridge Diode Vin: Input Voltage

Iin: 입력전류Iin: input current

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 입력전압의 서지성분을 필터링하고 정류하는 필터/정류부와, 부하에 출력되는 출력전압을 평활하는 평활부를 포함하는 전력변환장치에 있어서: 상기 필터/정류부와 상기 평활부 사이에, 상기 필터/정류부에 의해 필터링 및 정류된 직류전압을 소정레벨로 승압함과 동시에, 부분공진을 수행하는 부분공진회로를 포함하는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치에 있다.In order to achieve the above object, a feature of the present invention includes a filter / rectifier for filtering and rectifying a surge component of an input voltage, and a smoothing unit for smoothing an output voltage output to a load. AC / DC boost in partial resonance soft switching mode, comprising a partial resonance circuit for boosting the DC voltage filtered and rectified by the filter / rectifier to a predetermined level and performing partial resonance between the rectifying section and the smoothing section. Is in mold power inverter.

바람직하게, 상기 부분공진회로는, 상기 필터/정류부에서 변환된 상기 직류전압을 승압하는 승압용 인덕터; 소정듀티율의 펄스신호를 인가받아, 상기 승압용 인덕터에서 승압된 전압을 스위칭하도록 상기 승압용 인덕터에 직렬 연결된 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자에 병렬 연결되어 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자가 턴-오프되었을 때, 부분공진회로의 경로를 형성하는 제1 다이오드 및 제2 다이오드; 및 상기 승압용 인덕터에 병렬 연결된 공진용 컨덴서를 포함하며; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자가 턴-온되면, 상기 승압용 인덕터에 의해 승압된 상기 전압이 상기 제1 스위칭소자와 상기 공진용 컨덴서 및 상기 제2 스위칭소자를 통하여 도통되도록 경로가 형성되고; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자가 턴-오프되면, 상기 승압용 인덕터에 의해 승압된 상기 전압이 상기 제1 다이오드와 상기 공진용 컨덴서 및 상기 제2 다이오드를 통하여 도통되도록 경로가 형성된다.Preferably, the partial resonance circuit includes: a boost inductor for boosting the DC voltage converted by the filter / rectifier; A first switching device and a second switching device connected in series with the boosting inductor to receive a pulse signal having a predetermined duty ratio and switch a voltage boosted by the boosting inductor; First and second diodes connected in parallel to the first switching element and the second switching element to form a path of a partial resonant circuit when the first switching element and the second switching element are turned off; And a resonance capacitor connected in parallel with the boost inductor; When the first switching element and the second switching element are turned on, a path is provided such that the voltage boosted by the boosting inductor is conducted through the first switching element, the resonance capacitor, and the second switching element. Formed; When the first switching device and the second switching device are turned off, a path is formed such that the voltage boosted by the boosting inductor is conducted through the first diode, the resonance capacitor, and the second diode. .

바람직하게, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-온시에 제로전류 스위칭동작을 수행하도록 상기 승압용 인덕터의 전류가 모두 방전되며, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-오프시에 제로전압 스위칭동작을 수행하도록 상기 공진용 컨덴서의 전압이 모두 방전된다.Preferably, the current of the boosting inductor is discharged so that the first switching element and the second switching element perform a zero current switching operation at turn-on, and the first switching element and the second switching element are turned on. The voltages of the resonant capacitors are all discharged to perform the zero voltage switching operation at the time of OFF.

바람직하게, 상기 부분공진회로는, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-온되었을 때와 턴-오프되었을 때에만 부분공진회로의 경로가 형성된다.Preferably, in the partial resonant circuit, a path of the partial resonant circuit is formed only when the first switching element and the second switching element are turned on and off.

바람직하게, 상기 공진용 컨덴서는, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-온되면, 축적된 에너지를 전원으로 공급하여 상기 전원을 회생한다.Preferably, when the first switching element and the second switching element are turned on, the resonance capacitor regenerates the power by supplying the accumulated energy to the power source.

이하, 본 발명에 의한 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the AC / DC step-up power converter of the partial resonance soft switching mode according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1a 내지 도 1c에는 본 발명에 적용된 부분공진회로와 그에 따른 동작상태도가 도시되어 있다.1A to 1C show a partial resonant circuit and an operational state diagram thereof according to the present invention.

도 1a에 도시된 바와 같은 부분공진회로는, 한 쌍의 스위칭소자(S1, S2)와, 각각의 스위칭소자(S1, S2)에 병렬 연결된 컨덴서(Cr)와, 각각의 스위칭소자(S1, S2)에 직렬 연결된 공진용 인턱터(Lr)와, 각각의 스위칭소자(S1, S2)에 직렬 연결된 프리휠링 다이오드(Free-Wheeling Diode)(D1, D2)로 구성되어 있다.The partial resonant circuit as shown in FIG. 1A includes a pair of switching elements S1 and S2, a capacitor C r connected in parallel to the respective switching elements S1 and S2, and a respective switching element S1, A resonant inductor L r connected in series to S2 and free-wheeling diodes D1 and D2 connected in series to the respective switching elements S1 and S2.

이와 같은 구성을 갖는 부분공진회로의 동작을 보면 다음과 같다.The operation of the partial resonance circuit having such a configuration is as follows.

첫째, 각각의 스위칭소자(S1, S2)가 스위치-온 상태일 때는, 초기조건으로 공진용 인덕터(Lr)의 전류(IL)는 제로(Zero)이며 컨덴서(Cr)는 전압 VC로 충전되어 있다고 가정하면, 스위치-온 직전에는 인덕터(Lr)에 흐르는 전류(IL)는 제로이므로, 스위칭소자(S1, S2)의 턴-온 동작은 제로전류 스위칭(ZCS: Zero Current Switching)을 이룬다.First, when each of the switching elements S1 and S2 is in the switch-on state, as an initial condition, the current I L of the resonance inductor L r is zero and the capacitor C r is the voltage V C. Assume that the current I L flowing in the inductor L r is zero just before the switch-on, and thus the turn-on operation of the switching elements S1 and S2 is zero current switching (ZCS). ).

이후, 스위치-온 동작에 의해서 도 1b에 도시된 바와 같이, LC 직렬공진회로가 형성되어 인턱터에 흐르는 전류(IL)는 아래의 수학식 1과 같이 증가하고, 컨덴서(Cr)의 전압(VC)은 수학식 2에서와 같이 제로로 감소한다.Then, as shown in FIG. 1B by the switch-on operation, the LC series resonant circuit is formed so that the current I L flowing through the inductor increases as shown in Equation 1 below, and the voltage of the capacitor C r ( V C ) decreases to zero as in equation (2).

VC=(2V+VC)cost-2VV C = (2V + V C ) cost-2V

여기서, 이고, 이다.here, ego, to be.

따라서, 부분공진회로의 각 구성부에는 도 2a에 도시된 바와 같은 파형이 발생한다.Therefore, waveforms as shown in Fig. 2A are generated in each component of the partial resonance circuit.

둘째, 각각의 스위칭소자(S1, S2)가 스위치-오프 상태일 때는, 스위치-오프 직전의 조건으로 컨덴서(Cr)의 전압(VC)은 제로이며 인덕터(Lr)에는 전류 Ia가 흐른다고 가정하면, 스위치-오프 직전의 컨덴서(Cr)에 흐르는 전압은 제로이므로 스위칭소자(S1, S2)의 오프동작은 제로전압스위칭(ZVS: Zero Voltage Switching)을 이룬다.Second, when each of the switching elements S1 and S2 is in the switch-off state, the voltage V C of the capacitor C r is zero under the condition immediately before the switch-off, and the current I a is applied to the inductor L r . Assuming the flow, the voltage flowing to the capacitor (C r ) immediately before the switch-off is zero, so the off operation of the switching elements (S1, S2) achieves zero voltage switching (ZVS).

이후, 스위치-오프동작에 의해서 도 1c에 도시된 바와 같이, 다이오드(D1, D2)가 도통되고, LC 직렬공진회로가 다시 형성되어 컨덴서(Cr)의 전압(VC)은 아래의 수학식 3과 같이 증가하고, 인덕터 전류(IL)는 수학식 4에서와 같이 에너지를 방출한다.Then, as shown in Fig. 1C by the switch-off operation, the diodes D1 and D2 are turned on, and the LC series resonant circuit is formed again so that the voltage V C of the capacitor C r is expressed by the following equation. Increasing as 3, the inductor current (I L ) emits energy as in equation (4).

IL=Iacos(t+)I L = I a cos (t +)

여기서, 이다.here, to be.

따라서, 부분공진회로의 각 구성부에는 도 2b에 도시된 바와 같은 파형이 발생한다.Therefore, waveforms as shown in FIG. 2B are generated in each component of the partial resonance circuit.

이상에서와 같이 공진회로는 공진 한주기동안 지속적으로 이루어지지 않고, 스위치-온 및 스위치-오프 상태에서의 공진주기 일부분에서 부분적으로 형성되므로, 부분공진기법이 수행된다. 이것은 공진소자들의 용량분담과 스트레스를 감소시키고, 출력전류가 증가하는 경우에도 공진손실을 감소시킨다. 그리고, 부분공진기법에 의해 사용된 스위칭소자(S1, S2)들은 소프트 스위칭상태로 동작되므로, 시스템의 효율을 증대시키고, , 에 의한 전자유도잡음 등을 줄일 수 있다.As described above, since the resonant circuit is not continuously made for one period of resonance, but partially formed in a part of the resonance period in the switch-on and switch-off states, the partial resonance technique is performed. This reduces the capacitance sharing and stress of the resonant elements and reduces the resonance loss even when the output current increases. In addition, since the switching elements S1 and S2 used by the partial resonance technique are operated in a soft switching state, the efficiency of the system is increased, , The electromagnetic induction noise due to this can be reduced.

이러한 구성을 갖는 부분공진회로를 교류/직류 승압형 전력변환장치에 적용한 상태가 도 3에 도시되어 있다.3 shows a state in which a partial resonance circuit having such a configuration is applied to an AC / DC boosting type power converter.

도 3에 도시된 바와 같은 교류/직류 승압형 전력변환장치는, 교류입력전원(Vin)의 서지(Surge)성분을 필터링하는 필터링 인덕터(Lf) 및 필터링 컨덴서(Cf)와, 필터링된 교류입력전원(Vin)을 정류하도록 다수개의 다이오드(D3∼D6)로 구성된 브리지다이오드(BD)와, 브리지다이오드(BD)에서 정류된 직류전압을 승압하는 승압용(혹은 공진용) 인덕터(Lr)와, 승압용 인덕터(Lr)에서 승압된 전압을 스위칭하는 한 쌍의 스위칭소자(S1, S2)와, 각각의 스위칭소자(S1, S2)가 스위치-오프되었을 때 승압용 인덕터(Lr)에서 승압된 전압을 부하(LOAD)측에 전달하는 한 쌍의 프리휠링 다이오드(D1, D2)와, 스위칭소자(S1, S2)를 보호하기 위한 공진용 컨덴서(Cr)와, 증폭된 전압을 정류 및 평활하여 부하(LOAD)에 최종 출력하는 정류다이오드(D7) 및 평활 컨덴서(Cd)로 구성되어 있으며, 공진용 컨덴서(Cr)에 축적된 에너지는 스위칭소자(S1, S2)가 턴-온될 때 전원측으로 회생되는 모드를 가진다. 스위칭소자(S1, S2)의 턴-온상태는 증폭용 인덕터(Lr)의 전류가 불연속적으로 제어되므로 제로전류 스위칭모드(ZCS)로 동작되고, 스위칭소자(S1, S2)의 턴-오프상태는 공진용 컨덴서(Cr)의 전압이 제로로 될 때 동작하므로 제로전압 스위칭모드(ZVS)가 된다.As shown in FIG. 3, the AC / DC step-up power converter includes a filtering inductor L f and a filtering capacitor C f for filtering surge components of an AC input power Vin, and filtered AC. Bridge diode BD composed of a plurality of diodes D3 to D6 to rectify the input power Vin, and a boosting (or resonating) inductor L r for boosting the DC voltage rectified by the bridge diode BD. boost inductor (L r) for, when the off-and a pair of switching elements (S1, S2) for switching the voltage boosted in the booster inductor (L r) for a, the switches each of the switching elements (S1, S2) A pair of freewheeling diodes (D1, D2) for transferring the voltage boosted at the load (LOAD), a resonant capacitor (C r ) for protecting the switching elements (S1, S2), and the amplified voltage It is composed of rectifier diode (D7) and smoothing capacitor (C d ) which is rectified and smoothed and finally outputs to load. The energy stored in the resonant capacitor (C r) is turned for the switching element (S1, S2) - has a mode that is regenerated to the power supply side when turned on. The turn-on states of the switching elements S1 and S2 are operated in the zero current switching mode ZCS because the current of the amplifying inductor L r is controlled discontinuously, and the turn-off of the switching elements S1 and S2 is turned off. Since the operation state when a voltage of the resonant capacitor (C r) is zero for zero voltage switching mode (ZVS).

여기서, 승압용 인덕터(Lr)와, 한 쌍의 프리휠링 다이오드(D1, D2)와, 한 쌍의 스위칭소자(S1, S2)와, 공진용 컨덴서(Cr)는 앞서 언급한 부분공진회로에 해당한다.Here, the boost inductor (L r) for a pair of free-wheeling diode (D1, D2) and a switching element (S1, S2) and a capacitor resonance (C r) of the pair is a partial resonance circuit mentioned above, Corresponds to

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 도 4 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명한다.An operation of the present invention having such a configuration will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 15.

도 4에는 본 발명에 의한 교류/직류 승압형 전력변환장치의 스위칭동작에 대한 각부 동작파형도가 도시되어 있다.Figure 4 shows the operation waveform of each part of the switching operation of the AC / DC step-up power conversion device according to the present invention.

도 4를 보면, 시각 t0에서 스위칭소자(S1,S2)가 턴-온되면, LC 직렬공진회로에 의하여 공진용 컨덴서(Cr)가 방전을 시작하고, 증폭용 인덕터(Lr)는 에너지를 축적하게 된다. 이 시점에서 스위칭소자(S1, S2)를 통하는 전류(IS)는 승압용 인덕터(Lr)의 전류(IL)와 같고, 스위칭소자(S1, S2)는 제로전류 스위칭모드(ZCS)로 동작한다.4, when the switching elements S1 and S2 are turned on at time t 0 , the resonant capacitor C r starts to be discharged by the LC series resonant circuit, and the amplification inductor L r is energized. Will accumulate. At this point, the current I S through the switching elements S1 and S2 is equal to the current I L of the boost inductor L r , and the switching elements S1 and S2 are in the zero current switching mode ZCS. It works.

시각 t1에서 공진용 컨덴서(Cr)의 전압(VC)이 제로가 되면, 스위칭소자(S1, S2)들에 의한 단락회로가 형성되어 승압용 인덕터(Lr)의 전류(IL)는 직선적으로 증가하며 에너지를 축적한다. 이 시점에서 승압용 인덕터(Lr)의 전류(IL)는 스위칭소자(S1)와 스위칭소자(S2)로 분류되므로, 스위칭소자(S1, S2)에 의한 도통손실이 절반으로 감소된다. 이것은, 하나의 스위칭소자를 사용한 종래의 승압형 전력변환장치와 비교하여 스위칭소자의 수가 하나 더 늘었지만, 도통손실은 동일하다.When the voltage V C of the resonant capacitor C r becomes zero at time t 1 , a short circuit is formed by the switching elements S1 and S2 to form a current I L of the boost inductor L r . Increases linearly and accumulates energy. At this point, the current I L of the boost inductor L r is classified into the switching element S1 and the switching element S2, so that the conduction loss by the switching elements S1 and S2 is reduced by half. This is one more increase in the number of switching elements compared with the conventional boost type power converter using one switching element, but the conduction loss is the same.

시각 t2에서 스위칭소자(S1, S2)를 턴-오프하면, 다시 LC 직렬공진회로에 의하여 공진용 컨덴서(Cr)가 충전을 개시한다. 그리고, 이 시점에서 스위칭소자(S1, S2)의 양단전압은 공진용 컨덴서(Cr)의 전압(VC)과 같고, 스위칭소자(S1, S2)는 제로전압 스위칭모드(ZVS)로 동작한다.When the switching elements S1 and S2 are turned off at time t 2 , the resonant capacitor C r starts charging again by the LC series resonant circuit. And, at this time the voltage across the switching device (S1, S2) is equal to the voltage (V C) of the resonant capacitor (C r) for, operates as a switching device (S1, S2) is a zero voltage switching mode (ZVS) .

시각 t3에서 공진용 컨덴서(Cr)의 전압(VC)은 출력전압(VCd)으로 되고, 승압용 인덕터(Lr)의 전류(IL)는 부하측으로 유입되어 직선적으로 감소한다.At time t 3 the voltage (V C) of the resonant capacitor (C r) for being the output voltage (V Cd), current of the boost inductor (L r) for (I L) is introduced to the load side decreases linearly.

시각 t4는 승압용 인덕터(Lr)의 전류(IL)가 제로로 되는 시점이다. 그리고, 구간 TC는 스위칭동작이 발생하는 한 주기를 나타낸다.The time t 4 is a time point at which the current I L of the boost inductor L r becomes zero. In addition, the period T C represents one cycle in which the switching operation occurs.

한편, 도 5a 및 도 5b에는 본 발명에 의하여 부분공진기법이 적용된 교류/직류 승압형 전력변환장치와, 부분공진기법이 적용되지 않은 종래의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 스위칭손실을 비교한 도면이 도시되어 있다. 여기서, 도 5a는 부분공진기법이 적용되지 않은 종래의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 스위칭손실을 나타내는 도면이고, 도 5b는 부분공진기법이 적용된 본 발명의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 스위칭손실을 나타내는 도면이다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, V-I 특성곡선에 둘러싸인 면적이 스위칭손실과 비례하므로, 부분공진기법이 적용된 교류/직류 승압형 전력변환장치의 손실이 매우 적다는 것을 알 수 있다.On the other hand, Figure 5a and 5b compares the switching loss of the AC / DC step-up power converter to which the partial resonant technique is applied according to the present invention, and the conventional AC / DC boost type power converter is not applied to the partial resonant technique The figure is shown. Here, Figure 5a is a view showing the switching loss of the conventional AC / DC boost type power conversion apparatus is not applied to the partial resonant technique, Figure 5b is an AC / DC boost type power converter of the present invention to which the partial resonant technique is applied It is a figure which shows switching loss. As shown in FIGS. 5A and 5B, since the area surrounded by the V-I characteristic curve is proportional to the switching loss, it can be seen that the loss of the AC / DC boosting power converter to which the partial resonance technique is applied is very small.

다음으로, 본 발명에서 제시한 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치에 대하여 임의의 회로정수를 대입한 실험치와 실험결과를 제시한다.Next, experimental values and experimental results obtained by substituting arbitrary circuit constants for the AC / DC boosting power converter of the partially resonance soft switching mode proposed in the present invention are presented.

도 6에 도시된 바와 같은 회로정수를 본 발명의 교류/직류 승압형 전력변환장치에 대입하여 실험한 결과는 다음과 같다. 즉, 도 7a에서 승압형 인덕터(Lr)의 전류(IL)는 도 7b에 도시된 입력전압의 반주기에 대하여 정현파 입력전압의 크기에 비례한 정현파상의 펄스열로 나타남을 알 수 있다. 여기서, 도 7a는 승압형 인덕터(Lr)의 전류(IL)와 공진용 컨덴서(Cr)의 전압(VC)과의 관계를 나타내는 파형도이고, 도 7b는 입력전압(Vin)과 출력전압(VCd)과의 관계를 나타내는 파형도이다.The result of experiment by substituting the circuit constant as shown in FIG. 6 into the AC / DC step-up power converter of the present invention is as follows. That is, in FIG. 7A, the current I L of the boost inductor L r may be represented as a sine wave pulse train proportional to the magnitude of the sine wave input voltage with respect to the half period of the input voltage shown in FIG. 7 b. Here, FIG. 7A is a waveform diagram showing the relationship between the current I L of the boost inductor L r and the voltage V C of the resonant capacitor C r , and FIG. 7B is an input voltage Vin and This is a waveform diagram showing the relationship with the output voltage V Cd .

도 8a 내지 도 8c는 부분공진과 그에 따른 소프트 스위칭동작을 확인하기 위하여, 스위칭주파수 200[㎑], 듀티율 20[%]인 스위칭 한 주기에 대한 각부 실험파형을 나타낸다. 여기서, 도 8a는 스위칭소자(S1)의 제어신호와 스위칭소자(S2)의 제어신호를 나타내는 도면이고, 도 8b는 승압형 인덕터(Lr)의 전류(IL)와 공진용 컨덴서(Cr)의 전압(VC)과의 관계를 나타내는 도면이며, 도 8c는 스위치전류(IS)와 양단전압(VS)과의 관계를 나타내는 도면이다.8A to 8C show the experimental waveforms for each cycle of switching at a switching frequency of 200 [Hz] and a duty rate of 20 [%] to confirm the partial resonance and the soft switching operation thereof. 8A is a diagram showing a control signal of the switching element S1 and a control signal of the switching element S2, and FIG. 8B is a current I L of the boost type inductor L r and a resonant capacitor C r. ) is a diagram showing the relationship between the voltage (V C) of Figure 8c is a view showing the relationship between the switch current (I S) and the voltage across (V S).

도 8a 내지 도 8c에서 알 수 있듯이, 본 발명에 적용된 스위칭소자(S1, S2)는 부분공진동작에 의해 제로전류에서 턴-온되며, 제로전압에서 턴-오프되는 소프트 스위칭동작을 보인다. 이것은 기존의 교류/직류 승압형 전력변환장치와 비교하여 스너버회로가 필요 없으며, 그에 따른 스위칭손실이 존재하지 않으므로, 교류/직류 승압형 전력변환장치의 효율이 증대된다. 또한, 스위칭소자(S1, S2)들은 , 의 영향이 없으므로, 전자기 방해(EMI: Electromagnetic Interference) 등의 전자유도잡음이 발생하지 않으며, 스위칭소자(S1, S2)의 파괴되거나 스트레스가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 소자과열에 따른 소자 방열기구를 축소시킬 수 있다.As can be seen in Figures 8a to 8c, the switching elements (S1, S2) applied to the present invention is turned on at the zero current by the partial resonant operation, shows a soft switching operation is turned off at the zero voltage. This does not require a snubber circuit as compared with the conventional AC / DC boost type power converter, and there is no switching loss, thereby increasing the efficiency of the AC / DC boost type power converter. In addition, the switching elements S1 and S2 , Since there is no effect, electromagnetic induction noise such as electromagnetic interference (EMI) does not occur, and it is possible to prevent the breakdown or stress of the switching elements S1 and S2, and the device heat dissipation mechanism due to overheating of the element. Can be reduced.

한편, 입력전류(Iin)를 분석하기 위하여 도 9a 및 도 9b는 듀티율 20[%]에 대한 입력전원 전압(Vin)과 입력전류(Iin)의 파형을 나타낸다. 이 실험파형에서 승압형 인덕터(Lr)의 전류(IL)는 정현파 입력전압(Vin)의 크기에 비례해서 정현 펄스상으로 되며(도 7a 참조), 입력단의 교류필터(평활 인덕터(Lf)와 평활 컨덴서(Cf) 및 브리지다이오드(BD))를 통한 입력전류(Iin)는 거의 단위역률의 정현파로 됨을 알 수 있다. 여기서, 도 9a는 입력전압(Vin)과 입력전류(Iin)에 대한 파형도이고, 도 9b는 입력전류(Iin)의 주파수 스펙트럼을 나타낸다.Meanwhile, in order to analyze the input current Iin, FIGS. 9A and 9B show waveforms of the input power supply voltage Vin and the input current Iin with a duty ratio of 20 [%]. In this experimental waveform, the current I L of the boost type inductor L r becomes a sinusoidal pulse in proportion to the magnitude of the sinusoidal input voltage Vin (see FIG. 7A), and the AC filter of the input stage (smooth inductor L f). ) And the input current Iin through the smoothing capacitor C f and the bridge diode BD are almost sinusoidal in unit power factor. 9A is a waveform diagram of an input voltage Vin and an input current Iin, and FIG. 9B shows a frequency spectrum of the input current Iin.

그리고, 도 10a 및 도 10b와 도 11a 및 도 11b는 듀티율 30[%]와 40[%]에 대한 입력전압(Vin) 및 입력전류(Iin)와 그에 따른 입력전류(Iin)의 주파수 스펙트럼 분석결과를 각각 나타낸다. 앞서 언급한 주파수 스펙트럼의 결과들에서 알 수 있듯이, 듀티율 증가와 더불어 입력전류(Iin)의 고조파 성분이 감소되고 기본파성분이 증가됨을 알 수 있다.10A, 10B, 11A, and 11B show frequency spectrum analysis results of input voltage Vin and input current Iin and corresponding input current Iin for duty ratios 30 [%] and 40 [%]. Respectively. As can be seen from the above-mentioned results of the frequency spectrum, it can be seen that the harmonic component of the input current Iin decreases and the fundamental wave component increases with increasing the duty ratio.

한편, 도 12와 도 13은 듀티율 DC의 변화에 대한 고조파율(THD: Total Harmonic Distortion Factor)의 변화와 입력전류(Iin) 기본파성분의 실효치(rms)변화를 하드 스위칭회로와 소프트 스위칭회로에 대하여 각각 나타낸다. 도 12와 도 13에서 알 수 있듯이, 듀티율이 증가됨에 따라 입력전류(Iin)의 고조파성분은 소프트 스위칭회로가 하드 스위칭회로보다 낮게 나타나고, 입력전류(Iin)의 기본파성분은 소프트 스위칭회로가 하드 스위칭회로보다 높게 나타나므로, 소프트 스위칭회로가 하드 스위칭회로보다 효율적이라 말할 수 잇다.12 and 13 illustrate a change in total harmonic distortion factor (THD) and change in rms of an input current (Iin) fundamental wave component with respect to a change in duty ratio D C. It is shown about each. 12 and 13, as the duty ratio increases, the harmonic component of the input current Iin is lower in the soft switching circuit than the hard switching circuit, and the fundamental wave component of the input current Iin is hard in the soft switching circuit. Since it appears higher than the switching circuit, it can be said that the soft switching circuit is more efficient than the hard switching circuit.

또한, 도 14는 듀티율 변화에 대한 입력역률(PF: Power Factor)을 나타낸다. 도 14에 도시된 바와 같이, 소프트 스위칭회로에서 입력역률이 상승되는 주요원인은 하드 스위칭회로와 동일 조건에서 승압율이 높기 때문이다. 즉, 본 발명에서 제시한 소프트 스위칭회로에 사용한 공진용 컨덴서(Cr)가 손실이 발생하지 않는(로스레스: Lossless) 공진용 컨덴서로 동작하기 때문이다.In addition, FIG. 14 shows an input power factor (PF) for a change in duty rate. As shown in FIG. 14, the main cause of the increase in the input power factor in the soft switching circuit is that the boost ratio is high under the same conditions as the hard switching circuit. That is, the resonant capacitor (C r) used for the soft-switching circuit provided in the present invention the loss does not occur: because the operation in (lossless Lossless) resonant capacitor.

도 15에는 본 발명에서 제시한 부분공진기법이 적용된 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치와, 부분공진기법이 적용되지 않은 하드 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치의 효율을 측정하여 비교한 결과를 나타내며, 스위칭소자(S1, S2)의 턴-온, 턴-오프시의 손실이 크게 감소되어 효율이 크게 개선되었다. 이들 실험결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 적용한 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치는, 동일한 전력용량 하에서 기존의 하드 스위칭 전력변환장치와 비교하여 스위칭의 듀티율을 다소 적게 하더라도 동일한 출력을 얻을 수 있다. 이것은, 스위칭소자(S1, S2)의 턴-온동작에 의해 공진용 컨덴서(Cr)의 축적된 에너지가 입력측으로 회생되어 승압용 소자인 인덕터(IL)에 부가되기 때문이다.15 shows the efficiency of the AC / DC step-up power converter of the soft switching mode to which the partial resonant technique applied in the present invention and the AC / DC step-up power converter of the hard switching mode to which the partial resonant technique is not applied are measured. The results of the comparison are shown, and the losses during the turn-on and turn-off of the switching elements S1 and S2 are greatly reduced, thereby greatly improving the efficiency. As can be seen from these experimental results, the AC / DC step-up power converter of the partially resonant soft switching mode applied in the present invention has the same switching capacity even though the duty ratio of the switching is slightly lower than that of the conventional hard switching power converter. You can get the output. This switching element (S1, S2) of the turn-is because in addition to the on-operation by the stored energy of the resonant capacitor (C r) for the regenerated to the input side of the inductor (L I) for the step-up element.

한편, 본 발명에서 제시된 부분공진회로에 있어서, 공진용 인덕터는 일반적인 승압형 전력변환장치에 사용되는 에너지 축적용 인덕터로 대치할 수 있으며, 공진용 컨덴서는 스위칭모드 전력변환기에 이용되는 스너버회로의 스너버 컨덴서로 대치할 수 있다.On the other hand, in the partial resonant circuit proposed in the present invention, the resonant inductor can be replaced with the energy accumulator inductor used in the general boost type power converter, and the resonant capacitor is used in the snubber circuit used in the switching mode power converter. Can be replaced with a snubber condenser.

결국, 본 발명에 의한 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치에 따르면, 다음과 같은 이점이 발생한다.As a result, according to the AC / DC step-up power converter of the partial resonance soft switching mode according to the present invention, the following advantages occur.

(1) 스위칭소자들의 동작상태가 스위치-온 및 스위치-오프시에만 공진회로를 형성시키는 부분공진기법이 적용됨으로써, 스위치들이 소프트 스위칭모드로 동작되므로 스위칭손실이 감소된다.(1) By applying the partial resonant technique in which the operating state of the switching elements forms a resonant circuit only at the time of switch-on and switch-off, switching losses are reduced because the switches are operated in the soft switching mode.

(2) 부분공진이 적용됨에 따라, 공진회로의 손실이 감소되고, 공진용 소자들의 스트레스가 감소되며, 결과적으로 시스템의 효율이 증대된다.(2) As the partial resonance is applied, the loss of the resonance circuit is reduced, the stress of the resonance elements is reduced, and as a result, the efficiency of the system is increased.

(3) 입력전류의 불연속제어에 의해 입력전압의 크기에 비례해서 입력전류가 정현파상으로 생성되므로, 입력역률을 단위역률로 만들 수 있다. 따라서, 고역률의 전력변환장치를 실현할 수 있다.(3) Since the input current is generated in sinusoidal proportional to the magnitude of the input voltage by discontinuous control of the input current, the input power factor can be made unit power. Therefore, a high power factor power converter can be realized.

(4) 일반적인 승압형 전력변환장치에 사용되는 인덕터를 공진 및 승압용으로 이용하고, 스너버 컨덴서를 공진용으로 이용함으로써, 전력변환장치의 회로구조가 간단하다.(4) The circuit structure of the power converter is simple by using an inductor used in a general boost type power converter for resonance and boost, and a snubber capacitor for resonance.

(5) 부분공진회로가 동작되는 상태에서 공진용 컨덴서에 축적된 에너지가 전원측으로 귀환되어 회생전원으로 이용됨으로써, 공진용 컨덴서에 의한 손실이 발생하지 않는다,(5) Since the energy stored in the resonant capacitor is returned to the power supply side and used as a regenerative power supply in the state where the partial resonance circuit is operated, no loss caused by the resonant capacitor is generated.

(6) 공진용 컨덴서에 의해 회생된 에너지는 승압용 소자에 부여되어 입력전류의 왜형률(Distortion)이 개선된다.(6) The energy regenerated by the resonant capacitor is applied to the boosting element so that the distortion of the input current is improved.

(7) 동일한 전력용량하에서 하드 스위칭회로에 비하여 스위칭 듀티율이 감소되므로, 전력변환장치의 효율이 증대된다.(7) Since the switching duty ratio is reduced in comparison with the hard switching circuit under the same power capacity, the efficiency of the power converter is increased.

Claims (5)

입력전압의 서지성분을 필터링하고 정류하는 필터/정류부와, 부하에 출력되는 출력전압을 평활하는 평활부를 포함하는 전력변환장치에 있어서:A power converter comprising a filter / rectifier for filtering and rectifying a surge component of an input voltage and a smoothing part for smoothing an output voltage output to a load: 상기 필터/정류부와 상기 평활부 사이에, 상기 필터/정류부에 의해 필터링 및 정류된 직류전압을 소정레벨로 승압함과 동시에, 부분공진을 수행하는 부분공진회로를 포함하는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치.AC between the filter / rectifier and the smoother, a partial resonant soft switching mode including a partial resonant circuit for boosting the DC voltage filtered and rectified by the filter / rectifier to a predetermined level and performing partial resonance. / DC step-up power converter. 제 1 항에 있어서, 상기 부분공진회로는,The method of claim 1, wherein the partial resonant circuit, 상기 필터/정류부에서 변환된 상기 직류전압을 승압하는 승압용 인덕터;A boost inductor for boosting the DC voltage converted by the filter / rectifier; 소정듀티율의 펄스신호를 인가받아, 상기 승압용 인덕터에서 승압된 전압을 스위칭하도록 상기 승압용 인덕터에 직렬 연결된 제1 스위칭소자 및 제2 스위칭소자;A first switching device and a second switching device connected in series with the boosting inductor to receive a pulse signal having a predetermined duty ratio and switch a voltage boosted by the boosting inductor; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자에 병렬 연결되어 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자가 턴-오프되었을 때, 부분공진회로의 경로를 형성하는 제1 다이오드 및 제2 다이오드; 및First and second diodes connected in parallel to the first switching element and the second switching element to form a path of a partial resonant circuit when the first switching element and the second switching element are turned off; And 상기 승압용 인덕터에 병렬 연결된 공진용 컨덴서를 포함하며;A resonant capacitor connected in parallel to said boost inductor; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자가 턴-온되면, 상기 승압용 인덕터에 의해 승압된 상기 전압이 상기 제1 스위칭소자와 상기 공진용 컨덴서 및 상기 제2 스위칭소자를 통하여 도통되도록 경로가 형성되고;When the first switching element and the second switching element are turned on, a path is provided such that the voltage boosted by the boosting inductor is conducted through the first switching element, the resonance capacitor, and the second switching element. Formed; 상기 제1 스위칭소자 및 상기 제2 스위칭소자가 턴-오프되면, 상기 승압용 인덕터에 의해 승압된 상기 전압이 상기 제1 다이오드와 상기 공진용 컨덴서 및 상기 제2 다이오드를 통하여 도통되도록 경로가 형성되는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치.When the first switching device and the second switching device are turned off, a path is formed such that the voltage boosted by the boosting inductor is conducted through the first diode, the resonance capacitor, and the second diode. AC / DC step-up power converter with partially resonant soft switching mode. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-온시에 제로전류 스위칭동작을 수행하도록 상기 승압용 인덕터의 전류가 모두 방전되며, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-오프시에 제로전압 스위칭동작을 수행하도록 상기 공진용 컨덴서의 전압이 모두 방전되는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치.When the first switching element and the second switching element are all turned off, the current of the boosting inductor is discharged so as to perform a zero current switching operation when the first switching element and the second switching element are turned on. An AC / DC step-up power converter in a partially resonant soft switching mode in which all voltages of the resonant capacitor are discharged to perform a zero voltage switching operation. 제 2 항에 있어서, 상기 부분공진회로는,The method of claim 2, wherein the partial resonant circuit, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-온되었을 때와 턴-오프되었을 때에만 부분공진회로의 경로가 형성되는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치.An AC / DC step-up power converter in a partial resonance soft switching mode in which a path of a partial resonance circuit is formed only when the first switching element and the second switching element are turned on and off. 제 2 항에 있어서, 상기 공진용 컨덴서는,The method of claim 2, wherein the resonant capacitor, 상기 제1 스위칭소자와 상기 제2 스위칭소자가 턴-온되면, 축적된 에너지를 전원으로 공급하여 상기 전원을 회생하는 부분공진 소프트 스위칭모드의 교류/직류 승압형 전력변환장치.The AC / DC step-up power converter of the partially resonant soft switching mode, when the first switching device and the second switching device is turned on, supplies the accumulated energy to the power supply to regenerate the power supply.
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KR19990081794A (en) * 1998-04-28 1999-11-15 안치명 Fade Out Switching Method and Circuit of Power Supply
KR20020074245A (en) * 2001-03-19 2002-09-30 주식회사 파웰 High efficiency soft-switching AC-DC boost converter using coupled inductor and energy recovery circuit having power factor correction function

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KR20020074245A (en) * 2001-03-19 2002-09-30 주식회사 파웰 High efficiency soft-switching AC-DC boost converter using coupled inductor and energy recovery circuit having power factor correction function

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