KR20160053145A - Dual full-bridge converter - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a dual full-bridge converter, which integrates two full-bridge inverters sharing one leg in a primary side, and integrates two distributing rectifying circuits sharing an inductor in a secondary side, thereby not only achieving a low duty cycle loss and a wide zero voltage switching (ZVS) range, but also reducing the production costs with a small number of composition elements.

Description

듀얼 풀브리지 컨버터{DUAL FULL-BRIDGE CONVERTER} DUAL FULL-BRIDGE CONVERTER

본 발명은 듀얼 풀브리지 컨버터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 1차측에는 하나의 레그를 공유하는 두 개의 풀브리지 인버터를 통합구성하고, 2차측에는 인덕터를 공유하는 두 개의 배전류 정류 회로가 통합되도록 함으로써, 낮은 듀티 사이클 손실, 넓은 ZVS 범위, 적은 수의 구성 소자를 달성하도록 하는 듀얼 풀브리지 컨버터에 관한 것이다. The present invention relates to a dual full-bridge converter, and more particularly, to a dual-bridge converter in which two full-bridge inverters sharing one leg are integrated into a primary side, and two secondary-current rectifying circuits sharing an inductor are integrated To a dual full bridge converter that achieves low duty cycle losses, wide ZVS range, and fewer components.

지구 온난화의 가속화, 천연 자원의 감소, 연료 가격의 상승 등으로 인해, 하이브리드 전기 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), 순수 전기 자동차(EV: Electric Vehicle), 및 연료전지 자동차(FCV: Fuel Cell Vehicle) 등의 친환경적인 전기 동력 자동차의 판매가 급격히 증가하고 있다. 게다가 IEA(International Energy Association)의 국내 타겟으로 인해 전기 자동차 판매의 증가 추세는 자동차 시장의 경향이 되어가고 있다. Hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and pure electric vehicles (EVs) have been increasing due to accelerated global warming, Electric vehicles, and FCVs (Fuel Cell Vehicles) are rapidly increasing sales of environmentally friendly electric powered vehicles. Moreover, due to the domestic target of the International Energy Association (IEA), an increasing trend of electric vehicle sales is becoming a trend in the automobile market.

이들 자동차들은 전자 구동력 시스템의 에너지 소스로서 충전가능한 배터리들을 필수적으로 필요로 한다. 그 중 플러그인 하이브리드 자동차나 순수 전기 자동차는, 배터리가 에너지 소스의 주된 역할을 하기 때문에 다른 자동차에 비해 상당히 높은 용량을 갖는 큰 사이즈의 배터리 팩이 요구된다. These automobiles essentially require rechargeable batteries as the energy source of the electronic driving force system. Among them, plug-in hybrid electric vehicles and pure electric vehicles require a large-sized battery pack having a significantly higher capacity than other vehicles because the battery plays a main role in the energy source.

전기 자동차의 배터리는 일반적으로 배터리 충전기라고 불리우는 AC-DC 컨버터를 통해 교류 전력망으로부터 충전된다. 교류 전력망에 대한 낮은 전류 왜곡과 충전기 용량의 손실없이 높은 변환 효율을 달성하기 위해, 대부분의 배터리 충전기들은 절연 DC-DC 컨버터와 연결된 역률 보정 회로(PFC: Power Factor Correction)을 갖는 AC-DC 컨버터를 포함하는 기본 구조를 갖는다. Batteries in electric vehicles are charged from an AC power grid through an AC-to-DC converter, commonly referred to as a battery charger. In order to achieve high conversion efficiency without low current distortion for AC networks and loss of charger capacity, most battery chargers require an AC-DC converter with a power factor correction (PFC) connected to an isolated DC-DC converter As shown in FIG.

이러한 배터리 충전기를 개발하는데 있어서 핵심 요구사항들이 몇 가지 있다. 먼저, 패키징이 용이하고 에너지의 실용적인 면을 강조하기 위해 배터리 충전기의 크기와 중량을 줄이는 것이 필수적이다. 나아가, 전반적인 배터리 충전 과정에서의 높은 효율성이 사이즈의 감소와 연료 절약을 위해 강조된다. 또한 견실하고 신뢰할 만한 동작이 충족되어야 한다. There are several key requirements in developing such battery chargers. First, it is essential to reduce the size and weight of the battery charger to facilitate packaging and to emphasize the practical aspects of energy. Furthermore, high efficiency in the overall battery charging process is emphasized for size reduction and fuel economy. Reliable and reliable operation must also be met.

이러한 요구들을 충족하기 위해, 최근 배터리 충전기들은 전도 손실을 감소시키기 위해 AC-DC 컨버터에 브리지리스(Bridgeless) 부스트 PFC 기술을 채용하고 있다. 일반적으로 AC 입력전압은 부스트 섹션의 뒤에 연결되는 브리지 다이오드에 의해 정류된다. To meet these needs, recent battery chargers employ Bridgeless boost PFC technology for AC-DC converters to reduce conduction losses. Typically, the AC input voltage is rectified by a bridge diode connected to the back of the boost section.

각 브리지 다이오드의 수방향 전압 강하에 의해, 특히 낮은 라인 입력 전압에서 과도한 전도 손실이 발생하며, 이는 전반적인 효율을 감소시키고 히트싱크의 크기와 무게를 과도하게 증가시킨다. 특히 고전력 레벨에서 높은 효율성을 얻기 위해, 열화때문에 인터리빙이나 병렬 접근법이 고려될 수 있다. Due to the voltage drop across each bridge diode, excessive conduction losses occur, especially at low line input voltages, which reduces overall efficiency and increases the size and weight of the heat sink excessively. Interleaving or a parallel approach may be considered due to degradation, especially to achieve high efficiency at high power levels.

배터리 충전기 어플리케이션의 DC-DC 컨버터를 위해, 상전이 풀브리지 컨버터(PSFB: Phase-shifted full bridge)가 가장 인기있는 고려대상이다. 상전이 풀브리지 컨버터는 절연이 요구되는 중간파워에서 고파워 어플리케이션을 위해 잘 연구된 토폴로지이기 때문이다. 상전이 풀브리지 컨버터의 주요 장점은 추가적인 보조의 요소나 복잡한 제어 수행이 없이도 제로 전압 스위칭 (ZVS: Zero Voltage switching) 특성을 갖는 것이다. ZVS를 포함하는 동작은 1차측 전원장치의 스위칭 손실의 감소 및 제어회로의 노이즈 프리 환경 등 다양한 장점들을 갖는다. 상전이 풀브리지 컨버터의 보다 효율적인 작동에 의해, 크기와 무게에 민감한 어플리케이션에서 중요한 요구 열 관리의 감소를 허용한다. 그러나, ZVS 작동의 허용 범위가 좁음에 따라 상대적으로 작은 부하는 ZVS 상태를 나쁘게 만든다. 이에 따라, 여러 연구가 수행되었다. For DC-DC converters in battery charger applications, phase-shifted full bridge (PSFB) is the most popular consideration. Phase transition full bridge converters are well studied topologies for high power applications at medium power requiring isolation. The main advantage of phase-shift full-bridge converters is that they have zero voltage switching (ZVS) characteristics without additional auxiliary components or complex control performance. The operation including ZVS has various advantages such as reduction of the switching loss of the primary side power supply device and noise-free environment of the control circuit. The more efficient operation of the phase-transition full-bridge converter allows significant reduction in required heat management in size and weight sensitive applications. However, as the allowable range of ZVS operation is narrow, a relatively small load makes the ZVS state worse. Accordingly, various studies have been conducted.

소프트 스위칭 범위를 확대하기 위해, 몇 가지 접근법이 수행되었다. 첫번째로 큰 손실 인덕턴스를 갖는 변압기의 설계와 외부 인덕터의 부가가 연구되었다. 그러나, 이러한 방법들은 듀티 사이클 손실과 2차측 다이오드의 전압 스파이크를 증가시키고, 전압 변환 비율을 감소시킨다. 다른 접근법으로는 변압기의 자화 인덕턴스를 감소시키는 것이다. 비록 이 방법이 ZVS 범위를 증가시키기는 하지만, 1차측의 RMS 전류 스트레스와 전도 손실이 상당히 증가된다. To extend the soft switching range, several approaches have been taken. First, the design of a transformer with large loss inductance and the addition of an external inductor were studied. However, these methods increase the duty cycle loss and the voltage spikes of the secondary side diodes and reduce the voltage conversion ratio. Another approach is to reduce the magnetization inductance of the transformer. Although this method increases the ZVS range, the RMS current stress and conduction losses on the primary side are significantly increased.

본 발명은, 1차측에는 하나의 레그를 공유하는 두 개의 풀브리지 인버터를 통합구성하고, 2차측에는 인덕터를 공유하는 두 개의 배전류 정류 회로가 통합되도록 함으로써, 낮은 듀티 사이클 손실, 넓은 ZVS 범위, 적은 수의 구성 소자를 달성하도록 하는 듀얼 풀브리지 컨버터를 제안한다. The present invention provides a low duty cycle loss, a wide ZVS range, and a low duty cycle by integrating two full bridge inverters sharing one leg on the primary side and integrating two inductor current sharing circuits sharing the inductor on the secondary side. We propose a dual full bridge converter to achieve fewer components.

상기 목적은, 두 개의 풀브리지인버터를 병렬운전하는 풀브리지 컨버터에 있어서, 두 개의 변압기; 하나의 풀브리지회로를 포함하며 제1변압기의 1차측과 연결되는 제1풀브리지 인버터; 다른 하나의 풀브리지회로를 포함하며 제2변압기의 1차측과 연결되는 제2풀브리지 인버터; 및 직렬로 연결되는 제1출력다이오드, 제1출력인덕터 및 제2출력다이오드를 포함하는 제1레그 및 직렬로 연결되는 제3출력다이오드, 제2출력인덕터 및 제4출력다이오드를 포함하는 제2레그를 포함하며, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제1출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제4출력다이오드의 접점은 상기 제2변압기의 2차측과 연결되고, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제2출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제3출력다이오드의 접점은 상기 제1변압기의 2차측과 연결되는 정류스테이지를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터에 의해 달성된다. The above object is achieved by a full bridge converter for operating two full bridge inverters in parallel, comprising: two transformers; A first full bridge inverter including one full bridge circuit and connected to the primary side of the first transformer; A second full bridge inverter including another full bridge circuit and connected to the primary side of the second transformer; And a second leg comprising a first output diode connected in series, a first leg comprising a first output inductor and a second output diode and a third output diode connected in series, a second leg comprising a second output inductor and a fourth output diode, Wherein the contacts of the first output inductor and the first output diode and the contacts of the second output inductor and the fourth output diode are connected to the secondary of the second transformer, And a rectification stage in which the contacts of the second output diode and the contacts of the second output inductor and the third output diode are connected to the secondary side of the first transformer.

상기 목적은, 두 개의 풀브리지 인버터를 병렬운전하는 풀브리지 컨버터에 있어서, 제1 및 제2변압기; 직렬 연결되는 한 쌍의 스위치로 구성되는 제1레그, 제2레그 및 제3레그를 포함하며, 상기 제1레그, 상기 제2레그 및 제1변압기를 포함하여 제1풀브리지회로를 구성하고, 상기 제2레그, 상기 제3레그 및 제2변압기를 포함하여 제2풀브리지회로를 구성하는 제1스테이지; 및 직렬로 연결되는 제1출력다이오드, 제1출력인덕터 및 제2출력다이오드를 포함하는 제4레그 및 직렬로 연결되는 제3출력다이오드, 제2출력인덕터 및 제4출력다이오드를 포함하는 제5레그를 포함하며, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제1출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제4출력다이오드의 접점은 상기 제2변압기의 2차측과 연결되고, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제2출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제3출력다이오드의 접점은 상기 제1변압기의 2차측과 연결되는 제2스테이지를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터에 의해 달성된다.The above object is achieved by a full bridge converter for operating two full bridge inverters in parallel, comprising: first and second transformers; A first leg, a second leg, and a third leg, each of the first leg, the second leg, and the first transformer being constituted by a pair of series-connected switches, constituting a first full bridge circuit, A first stage comprising a second full bridge circuit including the second leg, the third leg and the second transformer; And a fourth leg comprising a first output diode connected in series, a fourth leg comprising a first output inductor and a second output diode and a third output diode connected in series, a fifth leg comprising a second output inductor and a fourth output diode, Wherein the contacts of the first output inductor and the first output diode and the contacts of the second output inductor and the fourth output diode are connected to the secondary of the second transformer, And a second stage in which the contacts of the second output diode and the contacts of the second output inductor and the third output diode are connected to the secondary side of the first transformer.

본 발명에서는 6.6kW가 넘는 용량을 갖는 전기 자동차의 고출력용 내장 배터리 충전기를 위한 소프트 스위칭 DC- DC 컨버터에 관한 것으로서, 1차측에 두 개의 풀브리지 인버터가 통합된 구성을 가지며, 정류스테이지에는 인덕터를 공유하는 두 개의 배전류 정류 회로가 통합되어 있다. 이에 따라, 본 듀얼 풀브리지 컨버터는 낮은 듀티 사이클 손실, 넓은 ZVS 범위를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 적은 수의 구성 소자로 원가를 절감할 수 있다. The present invention relates to a soft-switching DC-DC converter for a built-in battery charger for a high output of an electric vehicle having a capacity of more than 6.6 kW, and has a structure in which two full bridge inverters are integrated on a primary side, Two shared current rectifier circuits are integrated. As a result, this dual full-bridge converter not only achieves low duty cycle losses, wide ZVS range, but also low cost with fewer components.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼 풀브리지 컨버터의 회로 구성도,
도 2은 도 1의 듀얼 풀브리지 컨버터의 배터리 충전기 프로파일,
도 3은 도 1의 듀얼 풀브리지 컨버터의 주요 동작 파형,
도 4(a) 내지 (f)는 도 1의 듀얼 풀브리지 컨버터의 첫번째 반 사이클 동안의 동작회로도,
도 5 는 모드 2에서의 등가회로도,
도 6은 VDT 제어에 의한 전압과 전류 파형,
도 7은 모드 2와 모드 3 사이에 추가되는 모드의 회로도,
도 8은 ZVS 조건과 1차측 전류의 관계를 나타낸 그래프,
도 9는 낮은 입력 전압과 풀-부하 조건에서 1차측 전류와 출력 인덕터 전류를 나타낸 그래프,
도 10은 최소 및 최대 입력 전압에 대응되는 두 변압기의 1차측 전압을 나타낸 그래프,
도 11는 센터 레그 스위치인 제3스위치의 게이트-소스 전압과 드레인-소스 전압을 나타낸 그래프,
도 12는 래깅 레그 스위치인 제6스위치의 게이트-소스 전압과 드레인-소스 전압을 나타낸 그래프,
도 13은 13.5A의 출력 전압에서 정전류 모드와 정전압 모드 하에서의 효율성 대 출력 파워를 비교한 도면이다.
1 is a circuit diagram of a dual full bridge converter according to the present invention,
Figure 2 shows the battery charger profile of the dual full bridge converter of Figure 1,
FIG. 3 shows the main operating waveforms of the dual full bridge converter of FIG. 1,
4 (a) - (f) are operational circuit diagrams during the first half cycle of the dual full bridge converter of FIG. 1,
5 is an equivalent circuit diagram in mode 2,
6 shows voltage and current waveforms by VDT control,
7 is a circuit diagram of a mode added between mode 2 and mode 3,
8 is a graph showing the relationship between the ZVS condition and the primary current,
9 is a graph showing primary current and output inductor current at low input voltage and full load conditions,
10 is a graph showing the primary voltages of the two transformers corresponding to the minimum and maximum input voltages,
11 is a graph showing the gate-source voltage and the drain-source voltage of the third switch which is the center leg switch,
12 is a graph showing a gate-source voltage and a drain-source voltage of a sixth switch which is a lagging leg switch,
Figure 13 compares efficiency versus output power under a constant current mode and constant voltage mode at an output voltage of 13.5A.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

이하의 상세한 설명에서는 본 발명에 따른 듀얼 풀브리지 컨버터의 회로 구성, 작동 원리, 관련 분석 결과들이 설명된다. 본 듀얼 풀브리지 컨버터의 유효성을 확인하게 위해, 6.6kW 배터리 충전기로 실현된 원형 컨버터로 실험을 수행하며, 후술할 실험 결과는 배터리 충전기로서의 제안된 컨버터의 효율성을 보여준다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following detailed description, circuit configurations, operating principles, and related analysis results of a dual full bridge converter according to the present invention will be described. To verify the effectiveness of this dual full bridge converter, we performed an experiment with a circular converter realized with a 6.6kW battery charger, and the experimental results described below show the efficiency of the proposed converter as a battery charger.

도 1은 본 발명에 따른 듀얼 풀브리지 컨버터의 회로 구성도이다. 1 is a circuit diagram of a dual full bridge converter according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 따른 듀얼 풀브리지 컨버터는 1차측에서 제3 및 제4스위치 Q3과 Q4를 갖는 하나의 레그를 공유하는 제1 및 제2풀브리지 인버터를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the dual full-bridge converter according to the present invention may include first and second full-bridge inverters sharing one leg with the third and fourth switches Q3 and Q4 on the primary side.

제1풀브리지 인버터는 제1 내지 제4스위치(Q1 ~ Q4)와 제1변압기 T1으로 구성되며, 제2풀브리지 인버터는 제3 내지 제6스위치(Q3 ~ Q6)와 제2변압기 T2로 구성된다. 그리고 1차측에는 제2변압기 T2와 직렬로 연결되는 추가의 외부 인덕터 Lext가 채용된다. The first full bridge inverter includes first through fourth switches Q1 through Q4 and a first transformer T1. The second full bridge inverter includes third through sixth switches Q3 through Q6 and a second transformer T2. do. And an additional external inductor L ext connected in series with the second transformer T 2 is employed on the primary side.

제1풀브리지 인버터와 제2풀브리지 인버터의 제1스테이지는, 직렬 연결되는 한 쌍의 스위치로 구성되는 제1레그, 제2레그 및 제3레그를 포함한다. 제1풀브리지 인버터는, 제1 및 제2스위치 Q1, Q2가 배치된 제1레그, 제3 및 제4스위치가 배치된 제2레그, 및 제1변압기의 1차측을 포함하고, 제2풀브리지 인버터는 제3 및 제4스위치가 배치된 제2레그, 제5 및 제6스위치가 배치된 제3레그, 및 제2변압기의 1차측을 포함한다. The first stage of the first full bridge inverter and the second full bridge inverter includes a first leg, a second leg and a third leg composed of a pair of switches connected in series. The first full bridge inverter includes a first leg in which first and second switches Q1 and Q2 are disposed, a second leg in which third and fourth switches are disposed, and a primary side of the first transformer, The bridge inverter includes a second leg in which third and fourth switches are disposed, a third leg in which fifth and sixth switches are disposed, and a primary side of the second transformer.

제1 및 제2변압기 T1, T2의 2차측인 제2스테이지 또는 정류스테이지는, 직렬로 연결되는 제1출력다이오드, 제1출력인덕터 및 제2출력다이오드를 포함하는 제4레그와, 직렬로 연결되는 제3출력다이오드, 제2출력인덕터 및 제4출력다이오드를 포함하는 제5레그를 포함한다. 여기서, 제1출력인덕터 및 제1출력다이오드의 접점과 제2출력인덕터 및 제4출력다이오드의 접점은 제2변압기의 2차측과 연결되고, 제1출력인덕터 및 제2출력다이오드의 접점과 제2출력인덕터 및 제3출력다이오드의 접점은 제1변압기의 2차측과 연결된다. 이에 따라, 제1 및 제2변압기 T1, T2의 2차측과, 제1 및 제2출력인덕터 Lo1, Lo2가 원처럼 직렬로 연결되어 있다. The second stage or rectification stage, which is the secondary side of the first and second transformers T1, T2, comprises a fourth leg comprising a first output diode connected in series, a first output inductor and a second output diode, And a fifth leg comprising a third output diode, a second output inductor, and a fourth output diode. Here, the contacts of the first output inductor and the first output diode, the contacts of the second output inductor and the fourth output diode are connected to the secondary of the second transformer, and the contacts of the first output inductor and the second output diode, The contacts of the output inductor and the third output diode are connected to the secondary of the first transformer. Accordingly, the secondary side of the first and second transformers T1 and T2 and the first and second output inductors L o1 and L o2 are connected in series as a circle.

이러한 정류스테이지는 한 쌍의 CDR (Current Doubler Rectifier) 회로를 구성한다. 제1CDR 회로는 제2 및 제3출력다이오드 Do2, Do3, 제1 및 제2출력인덕터 Lo1, Lo2, 및 제2변압기 T2의 2차측으로 구성된다. 여기서, 제1변압기 T1의 양단에는 제2 및 제3출력다이오드의 캐소드와 제1 및 제2출력인덕터가 연결되어 있다. 제2CDR 회로는 제1 및 제4출력다이오드 Do1, Do4, 제1 및 제2출력인덕터 Lo1, Lo2, 및 제2변압기 T2의 2차측으로 구성된다. 여기서, 제2변압기 T2의 양단에는 제1 및 제4출력다이오드의 애노드와 제1 및 제2출력인덕터 Lo1, Lo2가 연결되어 있다. This rectification stage constitutes a pair of current doubler rectifier (CDR) circuits. The first CDR circuit consists of the second and third output diodes D o2 , D o3 , the first and second output inductors L o1 , L o2 , and the secondary of the second transformer T2. Here, the cathodes of the second and third output diodes and the first and second output inductors are connected to both ends of the first transformer T1. The second CDR circuit is constituted by the first and fourth output diodes D o1 and D o4 , the first and second output inductors L o1 and L o2 , and the secondary side of the second transformer T2. Here, the anode of the first and fourth output diodes and the first and second output inductors L o1 and L o2 are connected to both ends of the second transformer T2.

또한, 정류스테이지에는, 제2 및 제3출력다이오드 Do2, Do3의 전압 스트레스를 고정하기 위한 RCD 클램프 회로가 마련되며, 1차측에는 제1 및 제4출력다이오드 Do1와 Do4를 위해 제1 및 제2클램프 다이오드 DC1와 DC2가 채용된다. 제1 및 제2클램프 다이오드 DC1와 DC2는 외부 인덕터 Lext를 흐르는 전류 iLext와 제2풀브리지 인덕터를 흐르는 전류 ipri2 간의 차이에 의해 형성된 전류가 흐르는 경로가 된다. In the rectification stage, an RCD clamp circuit for fixing the voltage stress of the second and third output diodes D o2 and D o3 is provided. On the primary side, a rectifier circuit for the first and fourth output diodes D o1 and Do 4 1 and second clamp diodes D C1 and D C2 are employed. The first and second clamp diodes D C1 and D C2 are paths through which the current formed by the difference between the current i Lext flowing through the external inductor L ext and the current i pri2 flowing through the second full bridge inductor flows.

이하에서는 본 발명에 따른 CDR을 갖는 통합 듀얼 PSFB의 작동을 분석한다. 분석을 실행하기 위해, 이하에서와 같이 몇 가지 가정을 둔다. Hereinafter, the operation of the integrated dual PSFB with CDR according to the present invention will be analyzed. To perform the analysis, some assumptions are made as follows.

1) Np1=Np2=Np, Ns/Np = n 1) N p1 = N p2 = N p, N s / N p = n

2) 주요 스위치들은 기생 커패시터와 내부 다이오드를 제외하면 이상적인 MOSFET이다. 2) The main switches are ideal MOSFETs except for parasitic capacitors and internal diodes.

3) 출력 다이오드는 접합 커패시터를 제외하면 이상적이다. CDo1= CDo2= CDo3 = CDo4=Cj 3) The output diode is ideal except for the junction capacitor. C Do1 = C Do2 = C Do3 = C Do4 = C j

4) 스위치의 기생 커패시터 Coss의 용량은 다이오드의 접합 용량보다 매우 크다. 4) The capacitance of the parasitic capacitor C oss of the switch is much larger than the junction capacitance of the diode.

5) 출력 커패시터는 출력 전압 Vo을 갖는 정전압 소스로 간주될 만큼 충분히 크다. 5) The output capacitor is large enough to be regarded as a constant voltage source with output voltage V o .

6) 출력인덕터들은 동일한 크기를 갖는다. Lo1 = Lo2 = Lo, ΔiLo1 = ΔiLo2 6) Output inductors have the same size. O1 o2 L = L o = L, Δi = Δi Lo1 Lo2

본 발명의 컨버터는, 도 2에 도시된 바와 같은 배터리 충전기 프로파일을 따라 동작한다. 최악의 경우는 도 2의 a점에서와 같이 저전압, 고전류 출력 조건이다. 본 컨버터의 게이트 신호는 기존의 PSFB 컨버터와 동일한 상전이 방법을 기반으로 한다. The converter of the present invention operates along a battery charger profile as shown in Fig. The worst case is a low-voltage, high-current output condition as shown at point a in Fig. The gate signal of this converter is based on the same phase transition method as the conventional PSFB converter.

도 3은 본 발명의 컨버터의 주요 동작 파형을 도시하고 있다. 도 3에 따르면, 모든 스위치는 각각 제3스위치 Q3와 제4스위치 Q4, 제5스위치 Q5 와 제6스위치 Q6 사이의 데드타임인 TDT1 및 TDT2를 무시하고, 일정한 듀티비 (D = 0.5)로 구동된다. 홀수 스위치들인 제1,3,5스위치는 상전이 시간 TΦ1과 TΦ2의 조절에 의해 구동되고, 짝수 스위치들인 제2,4,6스위치도 마찬가지로 구동된다. Figure 3 shows the main operating waveforms of the converter of the present invention. 3, all the switches have constant duty ratios (D = 0.5), ignoring the dead time T DT1 and T DT2 between the third switch Q3 and the fourth switch Q4, the fifth switch Q5 and the sixth switch Q6, . The switches, which are odd-numbered 1,3,5 switch is driven by the control of the phase transition time T Φ1 and Φ2 T, are driven similarly the switches 2, 4, 6, which are even-numbered switch.

제1,3,5스위치들의 게이트 신호들은 간격, 즉 위상 지연 시간 TΦ1과 TΦ2을 갖는다. 각 위상 지연 시간은 동일한 크기 TΦ를 갖지만, 고전압 출력 조건에서는 1차측 스위치들에서의 전압 오버슈트를 방지하기 위해 상전이 시간 TΦ1이 데드타임 TDT보다 작아지는 것을 피해야 한다. 또한, CV모드에서 부하가 작은 상태에서는 상전이 시간 TΦ1 and TΦ2의 합이 0.5Ts 보다 작아야 한다. The 1,3,5 intervals are gate signals of the switch, that has a phase delay time T and T Φ1 Φ2. Each phase delay time has the same size T Φ , but under high voltage output conditions, the phase transition time T Φ1 should be prevented from becoming smaller than the dead time T DT to prevent voltage overshoot at the primary side switches. Further, the load is small in the CV mode, the sum of the phase transition time T Φ1 and Φ2 T less than 0.5Ts.

스위칭 주기에는 2개의 반 사이클로 나눌 수 있는 12개의 모드가 있으며, 첫번째 반 사이클은 모드 1에서 모드 6까지이고, 두번째 반 사이클은 모드 7에서 모드 12까지이다. 2개의 반 사이클의 작동 원리는 대칭적이므로, 반복되는 설명을 피하기 위해, 첫번째 반 사이클에 대해서만 설명하도록 한다. 도 4는 첫번째 반 사이클 동안의 동작회로를 도시하고 있다. The switching cycle has twelve modes that can be divided into two half cycles, the first half cycle is from mode 1 to mode 6, and the second half cycle is from mode 7 to mode 12. Since the operation principle of two half cycles is symmetrical, only the first half cycle will be described in order to avoid repeated explanation. Figure 4 shows the operating circuit for the first half cycle.

모드 1[t0-t1]Mode 1 [t0-t1]

모드 1은 제1스위치 Q1이 턴온되면 시작되고 제4스위치 Q4가 턴오프되면 종료된다. 모드 1동안, 제1, 제4, 제6스위치 Q1, Q4, Q6은 온 상태에 있고, 제2, 제3, 제4출력다이오드 Do2, Do3, Do4는 전도상태에 있다. 주 출력 전류는 제2, 제4출력다이오드 Do2와 Do4를 통해 흐르고, 제2출력인덕터를 흐르는 전류 iLo2(t)와 제2변압기의 2차측을 흐르는 전류 isec1(t) 간의 차이에 의해 형성된 전류는 제3출력다이오드 Do3를 통해 흐른다. 왜냐하면, 제2출력인덕터를 흐르는 전류 iLo2(t)는 제1변압기의 2차측을 흐르는 전류 isec1(t)를 만나면 감소되기 때문이다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 제1풀브리지 인버터를 흐르는 주 전류 ipri1(t)는 제1 및 제4스위치 Q1, Q4를 통해 흐르기 때문에 제1변압기 T1의 2차측을 흐르는 전류 isec1(t)는 일정한 값을 갖는다. Mode 1 begins when the first switch Q1 is turned on and ends when the fourth switch Q4 is turned off. During mode 1, the first, fourth and sixth switches Q1, Q4 and Q6 are in the ON state and the second, third and fourth output diodes D o2 , D o3 and D o4 are in the conducting state. The difference between the primary output current is the second, the fourth output diode D flows through o2 and D o4, second current i Lo2 flowing through the output inductor (t) and the current i flowing through the secondary side of the second transformer sec1 (t) The current formed by the third output diode D o3 flows through the third output diode Do3 . This is because the current i Lo2 (t) flowing through the second output inductor is reduced when it meets the current i sec1 (t) flowing on the secondary side of the first transformer. As shown in FIG. 4 (a), the main current i pri1 (t) flowing through the first full bridge inverter flows through the first and fourth switches Q1 and Q4 and therefore the current i sec1 (t) has a constant value.

전원은 제2변압기 T2를 통해 2차측으로 전송되고, 이에 따라, 다음의 수학식 1을 얻을 수 있다.The power source is transmitted to the secondary side through the second transformer T2, and the following equation 1 can be obtained.

Figure pat00001
Figure pat00001

모드 2 [t1-t2]Mode 2 [t1-t2]

모드 2는 제4스위치 Q4가 턴오프되면 시작되고, 제2출력다이오드를 따라 흐르는 전류 iDo2가 제로 레벨에 도달하면 종료된다. 모드 2 동안, 제2 및 제3출력 다이오드 Do2, Do3 사이에서 커뮤테이션이 발생하기 때문에 주 전력 공급 전류는 제2, 제3, 제4다이오드 Do2, Do3, Do4를 통해 흐른다. 그리고 제1출력인덕터를 흐르는 전류 iLo1(t)와 제2변압기의 2차측에 흐르는 전류 isec2(t) 사이의 차이는 제1출력다이오드 Do1을 통해 흐른다. 그것 때문에 모든 출력다이오드들은 전도되고, 제1변압기 T1, T2의 2차측을 흐르는 전압은 0이 된다. 또한, 제2클램핑 다이오드 DC2가 전도되고, 이에 의해, 등가회로는 도 5에 도시된 바와 같다. 등가회로에 기초하면, 다음의 수학식 2 및 3이 얻어진다.Mode 2 begins when the fourth switch Q4 is turned off, and ends when the current i Do2 flowing along the second output diode reaches a zero level. During mode 2, since the commutation occurs between the second and third output diodes D o2 , D o3 , the main power supply current flows through the second, third, and fourth diodes D o2 , D o3 , and D o4 . The difference between the current i Lo1 (t) flowing in the first output inductor and the current i sec2 (t) flowing in the secondary side of the second transformer flows through the first output diode Do1 . Because of this, all the output diodes are conducted and the voltage across the secondary of the first transformers T1, T2 becomes zero. Further, the second clamping diode D C2 is conducted, whereby the equivalent circuit is as shown in Fig. Based on the equivalent circuit, the following equations (2) and (3) are obtained.

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서,

Figure pat00004
here,
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
이다.
Figure pat00008
to be.

모드 3 [t2-t3]Mode 3 [t2-t3]

모드 3은 2차측에 채용된 출력다이오드들 간의 커뮤테이션이 완료되면 시작되고, 제6스위치 Q6이 턴오프되면 종료된다. 모드 3 동안, 제1, 제3, 제6스위치 Q1, Q3, Q6은 온 상태에 있고, 제1, 제3, 제4출력다이오드 Do1, Do3, Do4는 전도된다. 입력 전원이 제1변압기 T1에 의해 2차측으로 전송되고, 주 전류 경로가 제3 및 제4출력다이오드 Do3, Do4를 따라 형성된다. 제2변압기의 2차측 전류 isec2(t)과 제1출력인덕터를 흐르는 전류 iLo1(t) 사이의 차이에 의해 형성된 전류는 제1출력다이오드 Do1을 통해 흐른다. 이는 주 전류 ipri2(t)가 제3 및 제6스위치 Q3, Q6을 통해 순환함에 따라 제2변압기의 2차측 전류 isec2(t)가 일정 값을 갖기 때문이다. Mode 3 starts when the commutation between the output diodes employed on the secondary side is completed and ends when the sixth switch Q6 is turned off. For mode 3, the first, third, and sixth switches Q1, Q3, Q6 is in the ON state, the first, third, and fourth output diode D o1, D o3, o4 D is conductive. The input power is transmitted to the secondary side by the first transformer T1 and the main current path is formed along the third and fourth output diodes D o3 and D o4 . The current formed by the difference between the secondary current i sec2 (t) of the second transformer and the current i Lo1 (t) flowing through the first output inductor flows through the first output diode Do1 . This is because the secondary current i sec2 (t) of the second transformer has a constant value as the main current i pri2 (t) circulates through the third and sixth switches Q3 and Q6.

모드 4 [t3-t4]Mode 4 [t3-t4]

모드 4는 제6스위치 Q6이 턴오프되면 시작되고, 제4출력다이오드를 통해 흐르는 전류 iDo4(t)가 0에 도달하면 종료된다. 모드 4 동안, 제1, 제3, 제4출력다이오드 Do1, Do3, Do4는 전도되고, 제1 및 제4출력다이오드 Do1, Do4 사이에서 커뮤테이션이 발생한다. 또한, 1차측에서 커패시터 Coss5, Coss6, Llk2, Lext에서 공진이 발생한다. 이에 따라, 공진에 의해 Coss5, Coss6을 흐르는 전압이 각각 방전 및 충전된다. Mode 4 starts when the sixth switch Q6 is turned off, and ends when the current i Do4 (t) flowing through the fourth output diode reaches zero. Mode for 4, first, third, fourth output diode D o1, D o3, o4 D is conducting, the first and the commutation is generated between the fourth output diode D o1, D o4. Also, resonance occurs in the capacitors C oss5 , C oss6 , L lk2 , and L ext in the primary side. As a result, the voltage that flows through COS5 and COS6 is resonated and discharged, respectively.

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서,

Figure pat00010
이다. here,
Figure pat00010
to be.

주 전류ipri2는 다음과 같다. The main current i pri2 is as follows.

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서,

Figure pat00012
, here,
Figure pat00012
,

Figure pat00013
이다.
Figure pat00013
to be.

공진 동작 때문에 제5스위치 Q5는 ZVS 특성에 의해 턴온될 수 있다. Because of the resonance operation, the fifth switch Q5 can be turned on by the ZVS characteristic.

모드 5 [t4-t5]Mode 5 [t4-t5]

모드 5는 주 전원공급 모드이다. 모드 5는 제4출력다이오드를 흐르는 전류iDo4(t)가 제로 레벨에 도달하면 시작되고, 제1스위치 Q1이 턴오프되면 종료된다. 모드 5 동안, 제1, 제3, 제5스위치 Q1, Q3, Q5가 턴온되고, 제1 및 제3출력다이오드 Do1, Do3가 전도된다. 입력 전원은 제1변압기 T1, T2를 통해 2차측으로 전송된다. Mode 5 is the main power supply mode. Mode 5 begins when the current i Do4 (t) flowing through the fourth output diode reaches a zero level, and ends when the first switch Q1 is turned off. During mode 5, the first, third and fifth switches Q1, Q3 and Q5 are turned on and the first and third output diodes Do1 and Do3 are conducted. The input power is transmitted to the secondary side through the first transformer T1, T2.

모드 6 [t5-t6] Mode 6 [t5-t6]

모드 6은 제1스위치 Q1이 턴오프되면 시작되고, 제2스위치 Q2가 턴온되면 종료된다. 모드 6 동안, 1차측의 Coss1, Coss2, Llk1에서 공진이 발생한다. 이에 따라, Coss2과 Coss1를 흐르는 전압이 공진에 의해 각각 방전되고 충전된다. Mode 6 starts when the first switch Q1 is turned off, and ends when the second switch Q2 is turned on. During mode 6, resonance occurs at C oss1 , C oss2 , and L lk1 on the primary side. As a result, the voltage across C oss2 and C oss1 is discharged and charged by resonance, respectively.

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서,

Figure pat00015
이다. here,
Figure pat00015
to be.

주 전류ipri2는 다음과 같다. The main current i pri2 is as follows.

Figure pat00016
Figure pat00016

여기서,

Figure pat00017
, here,
Figure pat00017
,

Figure pat00018
이다.
Figure pat00018
to be.

동작은 기존의 PSFB와 동일하기 때문에 출력 전류는 가장 높은 값을 가지며, 이것은 1차측에 반영된다. 이에 따라, 스위치는 ZVS 조건에서 쉽게 턴온된다. Since the operation is the same as that of the conventional PSFB, the output current has the highest value, which is reflected on the primary side. As a result, the switch is easily turned on under ZVS conditions.

본 컨버터의 DC 변환 비율은 출력 인덕터의 전압-시간 균형의 원리의 사용에 의해 유도될 수 있다. 변환 비율 식은 다음과 같이 표현될 수 있다. The DC conversion ratio of this converter can be derived by using the principle of voltage-time balance of the output inductor. The conversion rate equation can be expressed as follows.

Figure pat00019
Figure pat00019

여기서,

Figure pat00020
,
Figure pat00021
이고, Deff1 과 Deff2는 효율적인 듀티 사이클이다. here,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
, And D eff1 and D eff2 are efficient duty cycles.

본 컨버터의 출력 전압은, 기존의 PSFB 컨버터와 마찬가지로, 고정 스위칭 주파수에서 위상 지연을 조정함으로써, 조절될 수 있음을 유의한다. Note that the output voltage of this converter can be regulated by adjusting the phase delay at a fixed switching frequency, as with conventional PSFB converters.

일반적으로 ZVS 범위를 확장하기 위한 큰 공진 인덕터를 적용하는 방법은 듀티 사이클 손실을 증가시키는 것으로 널리 알려져 있다. 많은 수의 이차 권선을 갖는 턴비가 큰 변압기를 사용하는 다른 방법은, 1차측 전도 손실을 생성하고, 2차측 전압 스트레스를 증가시킨다는 단점이 있다. It is generally known that applying a large resonant inductor to extend the ZVS range increases duty cycle losses. Another method of using a large turn ratio transformer with a large number of secondary windings has the disadvantage of creating primary side conduction losses and increasing secondary voltage stress.

본 컨버터에서 2차측으로부터 반영된 전류를 래깅 레그 스위치인 제5 및 제6스위치 Q5, Q6를 위한 소프트 스위칭 에너지로 사용할 수 있도록 출력 인덕터 전류는 음의 값이 될 수 있다. 이에 의해, ZVS 범위는 작은 외부 인덕터에 의해 확장될 수 있고, 낮은 듀티 사이클 손실 TDCL2을 갖는다. 또한 센터 레그를 위해서, 듀티 사이클 손실을 증가시키는 외부 인덕터가 존재하지 않는다. 본 컨버터의 듀티 사이클 손실 TDCL1 and TDCL2의 식은 다음의 수학식 9와 10으로 표현된다. The output inductor current can be negative so that the current reflected from the secondary side in this converter can be used as the soft switching energy for the fifth and sixth switches Q5 and Q6 as the lagging leg switches. Thereby, the ZVS range can be extended by a small external inductor and has a low duty cycle loss T DCL2 . Also, for the center leg, there is no external inductor that increases the duty cycle loss. The duty cycle loss T DCL1 and T DCL2 of this converter is expressed by the following equations (9) and (10).

Figure pat00022
Figure pat00022

Figure pat00023
Figure pat00023

여기서,

Figure pat00024
이다. here,
Figure pat00024
to be.

리딩 레그 스위치들은 출력 인덕터로부터 반영된 전류가 가장 높은 값을 가지기 때문에 쉽게 ZVS 조건이 될 수 있다. 이것은 기존의 PSFB 컨버터와 동일하다. Leading leg switches can easily be ZVS conditions because the current reflected from the output inductor has the highest value. This is the same as a conventional PSFB converter.

센터 레그 스위치의 ZVS 조건은 스위치들의 기생 커패시터를 흐르는 두 1차측 전류의 합에 의해 달성되고, 센터 레그 스위치들은 동일한 상태에 있으므로, 제3스위치 Q3가 ZVS 조건을 달성하면, 모드 2에서 분석이 수행된다. The ZVS condition of the center leg switch is achieved by the sum of the two primary currents flowing through the parasitic capacitors of the switches and the center leg switches are in the same state so that if the third switch Q3 achieves the ZVS condition, do.

높은 부하 조건에서 주 전류는 반영 전류에 의해 큰 값을 갖는다. 이에 따라, 제3스위치 Q3의 드레인-소스 전압은 첫번째 밸리에서 제로 전압 이하로 떨어지고, 이에 따라 손실없이 제3스위치 Q3가 쉽게 턴온될 수 있다. 그러나 낮은 부하 조건에서는 ZVS 조건을 달성하기에 ZVS 에너지가 충분하지 않다. 첫번째 밸리 이후, 제1변압기의 주 전류 ipri1의 방향이 바뀌고 그 전압이 증가한다. ZVS 조건을 달성하기 위해, 변형 데드 타임(VDT)으로 데드타임 TDT1를 제어하는 방식이 제어기에서 실행된다. 제2변압기의 주 전류 ipri2가 도 6에 도시된 바와 같이 음의 값을 유지하기 때문에, 시간이 충분하다면 낮은 부하 조건에서 ZVS가 달성될 수 있다. Under high load conditions, the main current has a large value due to the reflected current. Thus, the drain-source voltage of the third switch Q3 drops below the zero voltage in the first valley, so that the third switch Q3 can be easily turned on without loss. However, under low load conditions, the ZVS energy is not sufficient to achieve the ZVS condition. After the first valley, the direction of the main current i pri1 of the first transformer is changed and its voltage is increased. To achieve the ZVS condition, a method of controlling the dead time T DT1 with the modified dead time (VDT) is implemented in the controller. Since the main current i pri2 of the second transformer maintains a negative value as shown in Fig. 6, ZVS can be achieved under low load conditions if time is sufficient.

이런 방법으로 모드 2와 모드 3 사이에 추가의 모드가 존재한다. 이 추가의 모드에 대한 회로 다이어그램은 도 7에 도시된 바와 같다. 공진 주파수는 2차 정류 다이오드의 기생 커패시터에 의해 다음과 같이 변경된다. In this way there is an additional mode between mode 2 and mode 3. The circuit diagram for this additional mode is as shown in Fig. The resonant frequency is changed by the parasitic capacitor of the second rectifier diode as follows.

Figure pat00025
Figure pat00025

전류파형은 도 6에 도시된 바와 같다. 각 주전류는 새로운 주파수에서 공진이 시작되는 시간 t1-1에서 같은 크기를 갖는다. 하나는 사인파를, 다른 하나는 코사인파를 갖기 때문에 드레인-소스 전압은 제로 레벨에 도달할 수 있다. The current waveform is as shown in Fig. Each main current has the same magnitude at time t1-1 at which resonance starts at the new frequency. Since one has a sine wave and the other has a cosine wave, the drain-source voltage can reach zero levels.

지연시간은 다음의 수학식 12에 의해 제어되어야 한다. 수학식 12가 만족될 때, 지연시간은 커야 한다. 반대로 지연시간이 크면 수학식 12가 만족된다. The delay time should be controlled by the following equation (12). When Equation (12) is satisfied, the delay time must be large. Conversely, if the delay time is large, equation (12) is satisfied.

Figure pat00026
Figure pat00026

래깅 레그 스위치들의 ZVS 조건은 제2변압기 T2의 자화 전류와 2차측 출력 인덕터의 반영 전류와의 합인 ipri2에 의해 영향을 받는다. 이것은 기존의 PSFB 컨버터와 동일하다. 그러나 본 발명의 컨버터에서는 출력 인덕터의 반영 리플 전류에 의해 낮은 부하에서 확장된다. 쉽게 말하면, ZVS 조건이 제5스위치 Q5를 위해 달성될 때 모드 4에서의 분석이 실행된다. 낮은 부하 조건에서 제2출력인덕터를 흐르는 전류 iLo2(t)은 음의 값이 된다. 그러면 전류는 제1 및 제2출력인덕터와 제1 및 제2변압기의 2차측 사이를 순환한다. 이에 의해, 반영 전류는 아주 낮은 부하 조건에서 높아지게 되고, 이것은 제5스위치 Q5의 ZVS 에너지를 증가시킨다. 이에 따라, 소형 외부 인덕터로 넓은 ZVS 범위를 달성할 수 있다. The ZVS condition of the lagging leg switches is affected by i pri2 which is the sum of the magnetizing current of the second transformer T2 and the reflecting current of the secondary output inductor. This is the same as a conventional PSFB converter. However, in the converter of the present invention, the reflected ripple current of the output inductor extends at low load. In other words, the analysis in mode 4 is performed when the ZVS condition is achieved for fifth switch Q5. The current i Lo2 (t) flowing through the second output inductor under a low load condition becomes a negative value. The current then circulates between the first and second output inductors and the secondary of the first and second transformers. Thereby, the reflection current becomes higher under a very low load condition, which increases the ZVS energy of the fifth switch Q5. As a result, a wide ZVS range can be achieved with a small external inductor.

기존의 인터리빙 PSFB 컨버터에서는 각 FB 인버터 회로에서 래깅 레그 스위치들의 넓은 ZVS 동작을 위해서 두 개의 외부 인덕터를 필요로 한다. 그러나 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 소프트 스위칭 에너지가 하나의 외부 인덕터로부터 형성된다. 또한 1차측이 통합되어 있기 때문에 스위치의 개수를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 본 컨버터는 더 적은 수의 구성소자가 사용된다. 표 1은 구성소자의 개수를 비교하여 나타내고 있다. 표 1은 본 발명의 컨버터는 6.6KkW의 높은 전력을 처리하는 컨버터이고, 종래의 컨버터는 인터리빙 PSFB 컨버터인 경우를 비교한 결과이다. Conventional interleaved PSFB converters require two external inductors for wide ZVS operation of the lagging leg switches in each FB inverter circuit. However, as described above, in the present invention, the soft switching energy is formed from one external inductor. Also, since the primary side is integrated, the number of switches can be reduced. Accordingly, fewer components are used in this converter. Table 1 shows the number of constituent elements in comparison. Table 1 shows that the converter of the present invention is a converter for processing a high power of 6.6 KW, and the conventional converter is a case of an interleaved PSFB converter.

본 발명의 컨버터The converter 싱글 PSFB 컨버터Single PSFB Converter 인터리빙 PSFB 컨버터Interleaved PSFB converter 스위치switch 66 44 44 다이오드diode 44 44 88 변압기Transformers 22 1One 22 출력 인덕터Output inductor 22 1One 22 공진 인덕터Resonant inductor 1One 1One 22 system 1515 1111 2222

변압기에서 요구되는 턴비는 DC 변환 비율과 지연시간의 식으로 설계될 수 있다. 이들 식에 기초하여, 턴비는 다음의 수학식13으로 나타낼 수 있다. The turn ratio required in a transformer can be designed in terms of DC conversion ratio and delay time. Based on these equations, the turn ratio can be expressed by the following equation (13).

Figure pat00027
Figure pat00027

여기서,

Figure pat00028
이다. here,
Figure pat00028
to be.

스위치들과 다이오드들의 설계는 전압과 전류 스트레스를 기초로 한다. 1차측 스위치들의 경우, 전압 스트레스는 입력 전압과 같고, 제3 및 제4스위치 Q3, Q4의 전류 스트레스는 nIo이고, 다른 스위치들의 전류 스트레스는 이것의 반이 된다.The design of switches and diodes is based on voltage and current stress. In the case of the primary switch, a voltage stress is equal to the input voltage, the third and fourth switches Q3, Q4 of the current stress is nI o, electric current stress of the other switch is half of this.

다이오드들은 2차측 제1 및 제4출력다이오드 Do1, Do4의 전압 링잉(Ringing)을 감소시킨다. 이에 따라, 전압 클램프는 링잉 에너지의 재생시키는 다이오드에 의해서만 달성될 수 있다. 제2 및 제3출력다이오드를 위해, RCD 클램프 회로가 사용된다. The diodes reduce the voltage ringing of the secondary side first and fourth output diodes Do1 , Do4 . Accordingly, the voltage clamp can be achieved only by the diode that regenerates the ringing energy. For the second and third output diodes, an RCD clamp circuit is used.

출력 커패시터는 전압 리플의 고려에 따라 설계되는 것이 일반적이다. 그러나 높은 출력 전류를 갖는 컨버터의 출력 커패시터를 디자인하기 위해서는 전류 리플이 중요 인자이다. 본 컨버터에서는 전류 리플이 다음의 식으로 산출될 수 있다. The output capacitors are typically designed in consideration of voltage ripple. However, current ripple is an important factor in designing the output capacitors of converters with high output currents. In this converter, the current ripple can be calculated by the following equation.

Figure pat00029
Figure pat00029

출력 인덕터는 다음의 식에 의해 설계될 수 있다. The output inductor can be designed by the following equation.

Figure pat00030
Figure pat00030

전류 리플은 최적의 디자인을 위한 중요 인자이다. Current ripple is an important factor for optimal design.

이하에서는 모드 4에서 분석되는 래깅 레그의 제5스위치 Q5의 ZVS 조건에 대해 설명하도록 한다. 상술한 바와 같이, 반영 전류는, 다음의 수학식 16의 반영 전류 (Iref) 식에 의해, 매우 작은 부하 조건에서는 높아진다. Hereinafter, the ZVS condition of the fifth switch Q5 of the lagging leg analyzed in Mode 4 will be described. As described above, the reflection current increases at a very small load condition by the reflection current (Iref) expression of the following expression (16).

Figure pat00031
Figure pat00031

출력인덕터의 설계에 따르면, 리플의 크기는 출력인덕터의 인덕턴스에 의해 결정된다. 따라서, 반영 전류는 회로 설계에 의해 결정될 수 있다. According to the design of the output inductor, the size of the ripple is determined by the inductance of the output inductor. Therefore, the reflection current can be determined by the circuit design.

반영 전류가 0이 되면, 즉 제2출력인덕터의 전류 iLo2 의 전류 리플이 출력 전류와 같아지면, 자화 전류는 ZVS 조건을 달성하기 위한 단일 소스가 된다. 모드 4동안, 자화 전류는 듀티사이클에 비례하므로 피크값을 갖는다. When the reflection current becomes zero, that is, when the current ripple of the current i Lo2 of the second output inductor becomes equal to the output current, the magnetizing current becomes a single source for achieving the ZVS condition. During mode 4, the magnetizing current has a peak value because it is proportional to the duty cycle.

설명한 바에 따라, ZVS 조건과 1차측 전류의 관계는 도 8에 도시된 바와 같다. 모든 부하 범위에서 ZVS 조건을 달성하기 위해, 제1 또는 제2변압기의 1차측 전류 iLm는 다음의 수학식 17로 표현되는 ZVS 조건을 달성하기 위해 요구되는 전류 iZVS,required 보다 높아야 한다. As described above, the relationship between the ZVS condition and the primary current is as shown in Fig. In order to achieve the ZVS condition in all load ranges, the primary current i Lm of the first or second transformer should be higher than the required current i ZVS, required to achieve the ZVS condition expressed by:

Figure pat00032
Figure pat00032

자화 전류와 반영 전류의 분석에 기반하여, 1차측 전류는 다음의 수학식 18로 나타낼 수 있다. Based on the analysis of the magnetizing current and the reflection current, the primary current can be expressed by the following equation (18).

Figure pat00033
Figure pat00033

여기서,

Figure pat00034
,
Figure pat00035
이다. here,
Figure pat00034
,
Figure pat00035
to be.

자화 전류와 반영 전류의 관계는 변압기와 출력인덕터의 인덕턴스에 의존한다. The relationship between the magnetizing current and the reflection current depends on the inductance of the transformer and the output inductor.

본 컨버터의 유효성을 검증하기 위해, 6.6kW의 원형 컨버터는 다음의 스펙을 갖는 배터리 충전기로 실현된다. To verify the validity of this converter, a 6.6 kW round converter is realized with a battery charger with the following specifications.

입력 전압(VIN): 385V - 400V Input voltage (V IN ): 385V - 400V

출력 전압(Vo): 250V - 420V Output voltage (V o ): 250V - 420V

최대 출력 전류(Io,max): 16A Maximum output current (I o, max ): 16 A

스위칭 주파수: 100kHz Switching frequency: 100kHz

ZVS 범위: 풀부하 - 25% 부하 ZVS Range: Full Load - 25% Load

이 원형 컨버터는 다음의 표 2에 나열된 구성요소들을 사용하여 제작된다. This circular converter is fabricated using the components listed in Table 2 below.

주 스위치Main switch Q1 - Q6 IPP6074C6 Q1 - Q6 IPP6074C6 제1 내지 제4출력다이오드The first to fourth output diodes DO1 - DO4 IDH15S120 (1200V, 15A, Vf=2.5V)D O1 - D O4 IDH15S120 (1200V, 15A, V f = 2.5V) 제1 및 제2변압기(T1,T2)The first and second transformers (T1, T2) 코어 : EE7072
턴비(n): 1.33 (NP:NS=24:32)
Core: EE7072
Turn ratio n: 1.33 (N P : N S = 24: 32)
제1변압기 T1 제2변압기 T2
Lml: 2.35mH Lm2: 2.35mH
Llk1: 7.6μH Llk2: 7.6μH
The first transformer T1 and the second transformer T2
L ml : 2.35mH L m2 : 2.35mH
L lk 1 : 7.6 μH L lk 2 : 7.6 μH
외부 인덕터(Lext)The external inductor (L ext ) 8.8μH, MPP 코어8.8 μH, MPP core 제1 및 제2출력인덕터(LO1, LO2) The first and second output inductors (L O1 , L O2 ) 250μH, HF 코어250 μH, HF core 출력 커패시터(CO)Output capacitor (C O ) 270uF/450V270uF / 450V 제어기Controller TMS320F28069TMS320F28069

본 컨버터는 작은 외부 인덕터를 구비하고 넓은 ZVS 범위를 갖도록 설계된다. 변압기의 턴비와 필터 인덕터들은 수학식 13 내지 18로 설명된 절차에 따라 설계되었다. 자화 인덕턴스와 외부 인덕터는 25% 부하까지 ZVS 특성을 가지도록 설계되었다. 정류 다이오드의 전압 링잉 문제를 완화하기 위해, 클램프 다이오드 회로와 RCD 스너버 회로가 2차측에 채용된다 (R=100kΩ /10W, C=33nF, D=ES1M).The converter is designed with a small external inductor and a wide ZVS range. The turn ratio of the transformer and the filter inductors were designed according to the procedure described in Equations (13) to (18). Magnetizing inductance and external inductor are designed to have ZVS characteristics up to 25% load. To alleviate the voltage ringing problem of the rectifier diode, a clamp diode circuit and an RCD snubber circuit are employed on the secondary side (R = 100kΩ / 10W, C = 33nF, D = ES1M).

비교를 위해 제작된 기존의 PSFB 컨버터는 풀-부하의 50-100%에서 ZVS 범위를 가지며, 낮은 부하 조건하에 ZVS 동작을 보장하기 위해 매우 큰 공진 인덕터가 필요하다. Conventional PSFB converters designed for comparison have a ZVS range at 50-100% of full load and require very large resonant inductors to ensure ZVS operation under low load conditions.

도 9는 낮은 입력 전압과 풀-부하 조건에서 1차측 전류와 출력 인덕터 전류를 도시하고 있다. 1차측 전류 파형에 따르면, 본 컨버터가 위상 전이 방법에 따라 잘 동작하고 있음을 알 수 있다. 또한 출력 인덕터 전류에 따라, 다른 테크닉이 없어도 부하 분담이 적절하게 이루어지고 있음을 알 수 있다. Figure 9 shows the primary side current and the output inductor current at low input voltage and full load conditions. According to the primary current waveform, it can be seen that this converter operates well according to the phase transfer method. In addition, it can be seen that load sharing is appropriately performed even if there is no other technique, depending on the output inductor current.

도 10은 최소 및 최대 입력 전압에 대응되는 두 변압기의 1차측 전압을 보여주고 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 출력 전압을 조절하기 위해, 제어기는 위상 지연을 변경한다. 또한, 다이오드 전압은 설계된 대로 830V 이하에서 클램프된다. 10 shows the primary voltages of the two transformers corresponding to the minimum and maximum input voltages. As shown in Fig. 10, in order to adjust the output voltage, the controller changes the phase delay. Also, the diode voltage is clamped below 830V as designed.

도 11과 12는 각각 센터 레그 스위치인 제3스위치와 래깅 레그 스위치인 제6스위치의 게이트-소스 전압과 드레인-소스 전압을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 드레인 전압은 ZVS 턴온을 보여주면서 게이트 전압이 임계값에 도달하기 전에 제로 레벨로 감소한다. 높은 부하 조건에서 ZVS는 쉽게 달성된다. 11 and 12 show the gate-source voltage and the drain-source voltage of the third switch, which is the center leg switch, and the sixth switch, which is the lagging leg switch, respectively. As shown, the drain voltage decreases to zero level before the gate voltage reaches the threshold, showing ZVS turn on. ZVS is easily achieved at high load conditions.

도 13은 13.5A의 출력 전압에서 정전류 모드와 정전압 모드 하에서의 효율성 대 출력 파워를 비교한 도면이다. 정전류 구역과 전전압 구역의 피크 효율성은 각각 풀-부하의 96.6%와 반 부하의 97.3%이다. 이는 본 컨버터가 넓은 파워와 전압 범위에서 95% 이상의 효율성을 갖는다는 것을 보여준다. 이러한 본 컨버터의 효율성은 기존의 컨버터보다 높다. Figure 13 compares efficiency versus output power under a constant current mode and constant voltage mode at an output voltage of 13.5A. The peak efficiency of the constant current and voltage fields is 96.6% of full load and 97.3% of full load, respectively. This shows that the converter has more than 95% efficiency over a wide power and voltage range. The efficiency of this converter is higher than that of conventional converters.

본 발명의 듀얼 풀브리지 컨버터는 EV 충전기에 사용되는 높은 전류에 구동되며, 넓은 대역의 ZVS 특성을 갖는다. 본 듀얼 풀브리지 컨버터는, 듀얼 상전이 제어 풀브리지 컨버터가 통합된 것으로서 6개의 스위치와 하나의 외부 인덕터만을 사용하여 구현되므로, 구성 소자의 개수를 감소시킬 수 있다. 또한, 변동되는 데드 타임 제어 방식과, 전류 배정류기의 통합에 의한 출력 인덕터로부터의 반영 전류에 의해 넓은 ZVS 조건을 달성한다. 본 컨버터에 따르면, 특별한 제어없이 부하 분단 파형을 얻을 수 있다. 본 컨버터의 작동 원리들과 ZVS 특성은 전기 자동차 충전기 어플리케이션을 위해 분석된 것으로서, 5.7kW의 원형 컨버터로부터 얻어진 실험 결과는 본 컨버터가 전기 자동차의 충전기에 적합하다는 유효성을 보여준다. The dual full bridge converter of the present invention is driven by the high current used in the EV charger and has a wide band ZVS characteristic. This dual full bridge converter is an integrated dual phase transition control full bridge converter and is implemented using only six switches and one external inductor, so the number of components can be reduced. In addition, a wide ZVS condition is achieved by the fluctuating dead time control scheme and the reflection current from the output inductor by integration of the current doubler. According to this converter, load breaking waveform can be obtained without special control. The operating principles and ZVS characteristics of this converter are analyzed for electric car charger applications. The experimental results obtained from the 5.7 kW circular converter demonstrate the effectiveness of this converter for electric car chargers.

이러한 본 컨버터는 EV 모드에서 구동범위를 확장하기 위한 목적을 위해 배터리 충전기의 전력율이 지속적으로 증가되는 추세를 쉽게 반영할 수 있다. 왜냐하면, 제안된 컨버터의 전력 처리 용량은 두 개의 전력 변압기와 CDR의 사용에 의해 쉽게 증가될 수 있기 때문이다. These converters can easily reflect the trend of continuously increasing the power factor of the battery charger for the purpose of extending the drive range in the EV mode. This is because the power handling capacity of the proposed converter can be easily increased by the use of two power transformers and CDRs.

전술한 실시예에서 언급한 표준내용 또는 표준문서들은 명세서의 설명을 간략하게 하기 위해 생략한 것으로 본 명세서의 일부를 구성한다. 따라서, 위 표준내용 및 표준문서들의 일부의 내용을 본 명세서에 추가하거나 청구범위에 기재하는 것은 본 발명의 범위에 해당하는 것으로 해석되어야 한다. The standard content or standard documents referred to in the above-mentioned embodiments constitute a part of this specification, for the sake of simplicity of description of the specification. Therefore, it is to be understood that the content of the above standard content and portions of the standard documents are added to or contained in the scope of the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (13)

두 개의 풀브리지인버터를 병렬운전하는 풀브리지 컨버터에 있어서,
두 개의 변압기;
하나의 풀브리지회로를 포함하며 제1변압기의 1차측과 연결되는 제1풀브리지 인버터;
다른 하나의 풀브리지회로를 포함하며 제2변압기의 1차측과 연결되는 제2풀브리지 인버터; 및
직렬로 연결되는 제1출력다이오드, 제1출력인덕터 및 제2출력다이오드를 포함하는 제1레그 및 직렬로 연결되는 제3출력다이오드, 제2출력인덕터 및 제4출력다이오드를 포함하는 제2레그를 포함하며, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제1출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제4출력다이오드의 접점은 상기 제2변압기의 2차측과 연결되고, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제2출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제3출력다이오드의 접점은 상기 제1변압기의 2차측과 연결되는 정류스테이지를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
In a full bridge converter for operating two full bridge inverters in parallel,
Two transformers;
A first full bridge inverter including one full bridge circuit and connected to the primary side of the first transformer;
A second full bridge inverter including another full bridge circuit and connected to the primary side of the second transformer; And
A second leg comprising a first output diode connected in series, a first leg comprising a first output inductor and a second output diode and a third output diode connected in series, a second output inductor and a fourth output diode, Wherein the contacts of the first output inductor and the first output diode and the contacts of the second output inductor and the fourth output diode are connected to the secondary side of the second transformer and the first output inductor and the first output inductor And a contact point of the second output inductor and a contact of the second output inductor and the third output diode are connected to the secondary of the first transformer.
제1항에 있어서,
상기 제1풀브리지 인버터는 제1 내지 제4스위치와, 제1변압기의 1차측을 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
The method according to claim 1,
Wherein the first full bridge inverter includes first to fourth switches and a primary side of the first transformer.
제1항에 있어서,
상기 제2풀브리지 인버터는 제3 내지 제6스위치와, 제2변압기의 1차측을 포함하는 듀얼 플브리지 컨버터.
The method according to claim 1,
Wherein the second full bridge inverter includes third to sixth switches and a primary side of the second transformer.
제1항에 있어서,
상기 제2변압기와 직렬로 연결되는 외부 인덕터를 더 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
The method according to claim 1,
And an external inductor connected in series with the second transformer.
제1항에 있어서,
상기 정류스테이지는 상기 제2 및 제3출력다이오드, 상기 제1 및 제2출력인덕터, 상기 제2변압기의 2차측을 갖는 제1CDR (Current Doubler Rectifier) 회로를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
The method according to claim 1,
Wherein the rectification stage comprises a first current doubler rectifier (CDR) circuit having the second and third output diodes, the first and second output inductors, and the secondary of the second transformer.
제1항에 있어서,
상기 정류스테이지는 상기 제1 및 제4출력다이오드, 상기 제1 및 제2출력인덕터, 상기 제2변압기의 2차측을 갖는 제2CDR (Current Doubler Rectifier) 회로를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
The method according to claim 1,
Wherein the rectification stage comprises a second current-doubler rectifier (CDR) circuit having the first and fourth output diodes, the first and second output inductors, and the secondary of the second transformer.
제1항에 있어서,
상기 정류스테이지는, 상기 제2출력다이오드와 제3출력다이오드의 전압 스트레스를 고정하기 위한 클램프 회로를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
The method according to claim 1,
And the rectification stage includes a clamp circuit for fixing a voltage stress of the second output diode and the third output diode.
제1항에 있어서,
상기 제2풀브리지 인버터는 상기 제1출력다이오드와 제4출력다이오드의 전압 스트레스를 고정하기 위한 제1 및 제2클램프 다이오드를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
The method according to claim 1,
Wherein the second full bridge inverter comprises first and second clamp diodes for fixing the voltage stress of the first output diode and the fourth output diode.
제4항에 있어서,
ZVS (Zero Voltage switching) 범위는, 상기 외부 인덕터에 의해 확장되는 듀얼 풀브리지 컨버터.
5. The method of claim 4,
The ZVS (zero voltage switching) range is extended by the external inductor.
제2항 또는 제3항에 있어서,
ZVS (Zero Voltage switching) 조건을 달성하기 위해, 상기 제1 내지 제6스위치 구동 사이의 데드타임을 조절하는 제어기를 더 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
The method according to claim 2 or 3,
Further comprising a controller for adjusting a dead time between the first to sixth switch actuation to achieve zero voltage switching (ZVS) conditions.
두 개의 풀브리지 인버터를 병렬운전하는 풀브리지 컨버터에 있어서,
제1 및 제2변압기;
직렬 연결되는 한 쌍의 스위치로 구성되는 제1레그, 제2레그 및 제3레그를 포함하며, 상기 제1레그, 상기 제2레그 및 제1변압기를 포함하여 제1풀브리지회로를 구성하고, 상기 제2레그, 상기 제3레그 및 제2변압기를 포함하여 제2풀브리지회로를 구성하는 제1스테이지; 및
직렬로 연결되는 제1출력다이오드, 제1출력인덕터 및 제2출력다이오드를 포함하는 제4레그 및 직렬로 연결되는 제3출력다이오드, 제2출력인덕터 및 제4출력다이오드를 포함하는 제5레그를 포함하며, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제1출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제4출력다이오드의 접점은 상기 제2변압기의 2차측과 연결되고, 상기 제1출력인덕터 및 상기 제2출력다이오드의 접점과 상기 제2출력인덕터 및 상기 제3출력다이오드의 접점은 상기 제1변압기의 2차측과 연결되는 제2스테이지를 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
In a full bridge converter for operating two full bridge inverters in parallel,
First and second transformers;
A first leg, a second leg, and a third leg, each of the first leg, the second leg, and the first transformer being constituted by a pair of series-connected switches, constituting a first full bridge circuit, A first stage comprising a second full bridge circuit including the second leg, the third leg and the second transformer; And
A fourth leg comprising a first output diode connected in series, a fourth leg comprising a first output inductor and a second output diode and a third leg connected in series, a fifth leg comprising a second output inductor and a fourth output diode, Wherein the contacts of the first output inductor and the first output diode and the contacts of the second output inductor and the fourth output diode are connected to the secondary side of the second transformer and the first output inductor and the first output inductor And a second stage in which a contact of the second output inductor and a contact of the second output inductor and the third output diode are connected to a secondary of the first transformer.
제11항에 있어서,
상기 두 개의 풀브리지 인버터는,
상기 제1 및 제2레그에 배치된 제1 내지 제4스위치와, 상기 제1변압기의 1차측을 갖는 제1풀브리지 인버터;
상기 제2 및 제3레그에 배치된 제3 내지 제6스위치와, 상기 제2변압기의 1차측을 포함하는 제2풀브리지 인버터를 포함하는 듀얼 플브리지 컨버터.
12. The method of claim 11,
Wherein the two full bridge inverters comprise:
A first full bridge inverter having first to fourth switches disposed in the first and second legs and a primary side of the first transformer;
And a second full bridge inverter including third and sixth switches disposed in the second and third legs and a primary side of the second transformer.
제11항에 있어서,
상기 제2변압기와 직렬로 연결되는 외부 인덕터를 더 포함하는 듀얼 풀브리지 컨버터.
12. The method of claim 11,
And an external inductor connected in series with the second transformer.
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