KR20230031409A - Large-capacity dc-dc converting system apparatus using a plurality of llc resonant converter modules - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a DC-DC converting system device in which input terminals of a plurality of LLC resonant converter modules are connected in parallel and output terminals are connected in series to enable a large-capacity of the DC-DC converting system device and simultaneously configure a switch of an inverter unit configuring each LLC resonant converter module in a half-bridge structure, thereby reducing the number of switch elements required for circuit configuration.

Description

복수의 LLC 공진형 컨버터 모듈들을 이용한 대용량 DC-DC 컨버팅 시스템 장치{LARGE-CAPACITY DC-DC CONVERTING SYSTEM APPARATUS USING A PLURALITY OF LLC RESONANT CONVERTER MODULES}Large-capacity DC-DC converting system device using a plurality of LLC resonant converter modules

본 발명은 복수의 LLC 공진형 컨버터 모듈들을 이용한 대용량 DC-DC 컨버팅 시스템 장치에 대한 것이다.The present invention relates to a high-capacity DC-DC converting system device using a plurality of LLC resonant converter modules.

최근, 차량이나 친환경 철도 차량에서 수소 연료 전지를 적용하고 있으며, 특히 강화되고 있는 환경 규제로 인해 기존 디젤 철도 차량을 수소 연료 전지 철도 차량으로 대체하는 것에 대한 연구가 활발히 진행 중이다.Recently, hydrogen fuel cells have been applied to vehicles or eco-friendly railroad vehicles, and in particular, research on replacing conventional diesel railroad vehicles with hydrogen fuel cell railroad vehicles is being actively conducted due to stricter environmental regulations.

보통, 수백 kW급의 대용량 수소 연료 전지의 출력을 활용하여 철도 차량의 견인 전동기를 구동하기 위해서는, 약 1500V급의 높은 직류 전압을 수소 연료 전지를 통해 공급하여야 하나 수소 연료 전지의 경우, 수소 연료 전지의 출력 전압이 낮을 뿐만 아니라, 출력 전압의 변동폭이 커서 철도 차량의 견인 전동기를 구동하기가 어려운 실정이다.Usually, in order to drive a traction motor of a railway vehicle by utilizing the output of a large-capacity hydrogen fuel cell of hundreds of kW, a high DC voltage of about 1500V must be supplied through the hydrogen fuel cell. In addition to the low output voltage, it is difficult to drive the traction motor of the railway vehicle due to the large fluctuation range of the output voltage.

이와 관련해서, 수소 연료 전지 철도 차량에서 철도 차량의 견인 전동기를 구동하기 위해, 수소 연료 전지와 전동기 구동용 인버터 사이에 대용량 고전압 DC-DC 컨버팅 시스템 장치를 탑재하는 것을 고려할 수 있다.In this regard, in order to drive a traction motor of a railroad vehicle in a hydrogen fuel cell railroad vehicle, it may be considered to mount a high-capacity high-voltage DC-DC converting system device between the hydrogen fuel cell and an inverter for driving the motor.

관련해서, DC-DC 컨버팅 시스템 장치를 구성하기 위해, LLC 공진형 컨버터를 활용할 수 있는데, LLC 공진형 컨버터가 넓은 입출력 범위를 가지기 위해서는 LLC 공진형 컨버터의 출력을 제한하여 낮은 Q인자를 갖도록 설계할 필요가 있다. 이와 관련해서, 대용량의 DC-DC 컨버팅 시스템 장치를 구현하기 위해서 복수개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들을 사용하는 방법을 고려할 수 있다. 복수개의 LLC 공진형 컨버터 모듈을 사용하는 경우, 각 컨버팅 모듈의 출력을 제한하더라도 입력단을 병렬로 연결하고, 출력단을 직렬로 연결하게 되면, 높은 직류 전압을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, Q인자를 낮출 수 있어, 넓은 입출력에 대응할 수 있다.In this regard, in order to configure the DC-DC conversion system device, an LLC resonant converter can be used. In order for the LLC resonant converter to have a wide input/output range, the output of the LLC resonant converter must be limited and designed to have a low Q factor. There is a need. In this regard, a method of using a plurality of LLC resonant converter modules may be considered to implement a large-capacity DC-DC conversion system device. In the case of using multiple LLC resonant converter modules, if the input terminals are connected in parallel and the output terminals are connected in series, even if the output of each converter module is limited, a high DC voltage can be obtained and the Q factor can be lowered. It is capable of handling a wide range of inputs and outputs.

다만, LLC 공진형 컨버터 모듈은 입력 직류 전압을 교류 전압으로 변환하기 위한 인버터부가 4개의 스위치로 구성되는 경우가 많은데, 회로 내 스위치 소자의 개수가 증가하는 경우, 회로가 복잡해지고, 경제성이 떨어진다는 점에서, 스위치 소자의 개수를 최소화할 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.However, in the LLC resonant converter module, the inverter unit for converting the input DC voltage to AC voltage is often composed of four switches. However, when the number of switch elements in the circuit increases, the circuit becomes complicated and economical efficiency decreases. In this regard, it is necessary to study a method capable of minimizing the number of switch elements.

본 발명은 복수의 LLC 공진형 컨버터 모듈들의 입력단을 병렬로 연결하고, 출력단을 직렬로 연결한 DC-DC 컨버팅 시스템 장치를 제시함으로써, DC-DC 컨버팅 시스템 장치의 대용량화가 가능하도록 함과 동시에, 각 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 인버터부의 스위치를 하프 브리지(half-bridge) 구조로 구성함으로써, 회로 구성에 필요로 하는 스위치 소자의 개수를 절감하는 것이 가능하도록 한다.The present invention provides a DC-DC converting system device in which the input terminals of a plurality of LLC resonant converter modules are connected in parallel and the output terminals are connected in series. By configuring the switches of the inverter unit constituting the LLC resonant converter module in a half-bridge structure, it is possible to reduce the number of switch elements required for circuit configuration.

본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버팅 시스템 장치는, 제1 스위치와 제2 스위치가 하프 브리지(half-bridge) 구조로 연결되어 있는 인버터부와, 공진 인덕터, 공진 커패시터, 및 자화 인덕턴스를 갖는 변압기가 직렬로 연결된 공진 탱크, 및 상기 변압기를 통해 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부를 포함하는 N(N은 3이상의 홀수임)개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 - 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 인버터부의 입력단은 서로 병렬로 연결되어, 외부 직류 전원으로부터 직류 전압을 입력으로 인가받고, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 정류부의 출력단은 서로 직렬로 연결되어, 직류 전압을 출력하며, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 중 k(k는 1이상 N이하의 자연수임)번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 공진 탱크의 공진 인덕터는 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결되고, 상기 k번째 공진 탱크의 공진 커패시터는 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k+1번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결됨 - 및 상기 외부 직류 전원으로부터 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 인버터부의 입력단에 직류 전압이 인가되면, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치에 대한 온/오프 스위칭을 제어함으로써, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 정류부의 출력단을 통해 전압 변환이 완료된 직류 전압이 출력되도록 제어하는 스위칭 제어부를 포함한다.A DC-DC converting system device according to an embodiment of the present invention includes an inverter unit in which a first switch and a second switch are connected in a half-bridge structure, a resonant inductor, a resonant capacitor, and a magnetizing inductance. N (N is an odd number greater than or equal to 3) LLC resonant converter modules including a resonant tank having a transformer connected in series, and a rectifying unit rectifying an AC voltage output through the transformer into a DC voltage - the N LLC resonance The input terminals of the inverter unit of each of the N LLC resonant converter modules are connected in parallel to each other to receive a DC voltage from an external DC power source, and the output terminals of the rectification unit of each of the N LLC resonant converter modules are connected in series to each other to generate DC voltage. A resonant inductor of a k-th resonant tank that outputs a voltage and constitutes a k (k is a natural number of 1 or more and less than or equal to N)-th LLC resonant converter module among the N LLC resonant converter modules is the k-th LLC resonant type It is connected to the midpoint node between the first switch and the second switch of the kth inverter unit constituting the converter module, and the resonance capacitor of the kth resonant tank is the k+1th inverter constituting the k+1th LLC resonant converter module. connected to the midpoint node between the first switch and the second switch of negative - and when a DC voltage is applied from the external DC power supply to the input terminal of each inverter of the N LLC resonant converter modules, the N LLC resonant converter modules By controlling the on/off switching of the first switch and the second switch of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules, a DC voltage after voltage conversion is output through an output terminal of a rectifier included in each of the N LLC resonant converter modules. It includes a switching control unit that controls to be.

본 발명은 복수의 LLC 공진형 컨버터 모듈들의 입력단을 병렬로 연결하고, 출력단을 직렬로 연결한 DC-DC 컨버팅 시스템 장치를 제시함으로써, DC-DC 컨버팅 시스템 장치의 대용량화가 가능하도록 함과 동시에, 각 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 인버터부의 스위치를 하프 브리지(half-bridge) 구조로 구성함으로써, 회로 구성에 필요로 하는 스위치 소자의 개수를 절감할 수 있다.The present invention provides a DC-DC converting system device in which the input terminals of a plurality of LLC resonant converter modules are connected in parallel and the output terminals are connected in series. By configuring the switches of the inverter unit constituting the LLC resonant converter module in a half-bridge structure, the number of switch elements required for circuit configuration can be reduced.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버팅 시스템 장치의 회로 구조를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버팅 시스템 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram showing the circuit structure of a DC-DC converting system device according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are diagrams for explaining a DC-DC converting system device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This description is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar components, and unless otherwise defined, all terms used in this specification, including technical or scientific terms, are common knowledge in the art to which the present invention belongs. has the same meaning as commonly understood by the person who has it.

본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다. In this document, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. In addition, in various embodiments of the present invention, each component, functional block, or means may be composed of one or more sub-components, and the electrical, electronic, and mechanical functions performed by each component are electronic It may be implemented with various known elements or mechanical elements such as circuits, integrated circuits, ASICs (Application Specific Integrated Circuits), and may be implemented separately or two or more may be integrated into one.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 DC-DC 컨버팅 시스템 장치의 회로 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the circuit structure of a DC-DC converting system device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 DC-DC 컨버팅 시스템 장치(100)는 N(N은 3이상의 홀수임)개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 및 스위칭 제어부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a DC-DC converting system apparatus 100 according to the present invention includes N (N is an odd number greater than or equal to 3) LLC resonant converter modules and a switching controller 120 .

상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들은 제1 스위치와 제2 스위치가 하프 브리지(half-bridge) 구조로 연결되어 있는 인버터부와, 공진 인덕터, 공진 커패시터, 및 자화 인덕턴스를 갖는 변압기가 직렬로 연결된 공진 탱크, 및 상기 변압기를 통해 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부를 포함한다.The N LLC resonant converter modules include an inverter unit to which a first switch and a second switch are connected in a half-bridge structure, a resonant inductor, a resonant capacitor, and a transformer having a magnetizing inductance connected in series. It includes a tank and a rectifier for rectifying the AC voltage output through the transformer into a DC voltage.

이때, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 인버터부의 입력단은 서로 병렬로 연결되어, 외부 직류 전원(Vin)으로부터 직류 전압을 입력으로 인가받고, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 정류부의 출력단은 서로 직렬로 연결되어, 직류 전압을 출력하며, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 중 k(k는 1이상 N이하의 자연수임)번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 공진 탱크의 공진 인덕터는 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결되고, 상기 k번째 공진 탱크의 공진 커패시터는 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k+1번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결된다.At this time, the input terminals of the inverter unit of each of the N LLC resonant converter modules are connected in parallel to each other, receive a DC voltage from an external DC power source (V in ) as an input, and each of the N LLC resonant converter modules The output terminals of the rectifier are connected in series to each other to output a DC voltage, and the k-th resonance constituting the k (k is a natural number equal to or greater than 1 and equal to or less than N) th LLC resonant converter module among the N LLC resonant converter modules. The resonant inductor of the tank is connected to the midpoint node between the first switch and the second switch of the k-th inverter unit constituting the k-th LLC resonant converter module, and the resonant capacitor of the k-th resonant tank is connected to the k+1-th LLC resonance. It is connected to the midpoint node between the first switch and the second switch of the k+1 th inverter unit constituting the type converter module.

관련해서, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 중 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈의 구성을 설명하면 다음과 같다.In relation to this, the configuration of the first LLC resonant converter module among the N LLC resonant converter modules is as follows.

상기 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈은 도 1에 도시된 그림과 같이, 제1 스위치(QP11)와 제2 스위치(QP12)가 하프 브리지 구조로 연결되어 있는 인버터부(111)와, 공진 인덕터(LR1), 공진 커패시터(CR1), 및 자화 인덕턴스(LM1)를 갖는 변압기가 직렬로 연결된 공진 탱크(112), 및 상기 변압기를 통해 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부(113)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the first LLC resonant converter module includes an inverter unit 111 in which a first switch Q P11 and a second switch Q P12 are connected in a half-bridge structure, and a resonant inductor. (L R1 ), a resonance capacitor (C R1 ), and a transformer having a magnetizing inductance (L M1 ) connected in series to the resonance tank 112, and a rectifier 113 for rectifying the AC voltage output through the transformer into a DC voltage. ) is composed of

이때, 도 1에 도시된 그림과 같이, 상기 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 1번째 공진 탱크(112)의 공진 인덕터(LR1)는 상기 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 1번째 인버터부(111)의 제1 스위치(QP11)와 제2 스위치(QP12) 사이의 중점 노드에 연결되고, 상기 1번째 공진 탱크(112)의 공진 커패시터(CR1)는 2번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 2번째 인버터부의 제1 스위치(QP21)와 제2 스위치(QP22) 사이의 중점 노드에 연결된다.At this time, as shown in FIG. 1, the resonance inductor (L R1 ) of the 1st resonance tank 112 constituting the 1st LLC resonant converter module is the 1st LLC resonant converter module. It is connected to the midpoint node between the first switch (Q P11 ) and the second switch (Q P12 ) of the inverter unit 111 , and the resonance capacitor (C R1 ) of the first resonance tank 112 is a second LLC resonance type. It is connected to the midpoint node between the first switch (Q P21 ) and the second switch (Q P22 ) of the second inverter unit constituting the converter module.

이러한 방식으로, 나머지 N-1개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들도 도 1에 도시된 그림과 같이, 제1 스위치와 제2 스위치가 하프 브리지 구조로 연결되어 있는 인버터부와, 공진 인덕터, 공진 커패시터, 및 자화 인덕턴스를 갖는 변압기가 직렬로 연결된 공진 탱크, 및 상기 변압기를 통해 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부로 구성되며, 이때, 나머지 N-1개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 중 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 공진 탱크의 공진 인덕터는 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결되고, 상기 k번째 공진 탱크의 공진 커패시터는 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k+1번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결된다.In this way, the remaining N-1 LLC resonant converter modules also include an inverter unit to which the first switch and the second switch are connected in a half-bridge structure, a resonant inductor, a resonant capacitor, and a resonant tank to which a transformer having a magnetizing inductance is connected in series, and a rectifier for rectifying an AC voltage output through the transformer into a DC voltage, wherein the k th LLC among the remaining N-1 LLC resonant converter modules. The resonant inductor of the k-th resonance tank constituting the resonant converter module is connected to the midpoint node between the first switch and the second switch of the k-th inverter constituting the k-th LLC resonant converter module, and the k-th resonant tank The resonance capacitor of is connected to the midpoint node between the first switch and the second switch of the k+1 th inverter unit constituting the k+1 th LLC resonant converter module.

이때, N번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 N번째 공진 탱크의 공진 인덕터는 상기 N번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 N번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결되지만, 상기 N번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 N번째 공진 탱크의 공진 커패시터는 N+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈이 존재하지 않으므로, 도 1에 도시된 그림과 같이, 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 1번째 인버터부(111)의 제1 스위치(QP11)와 제2 스위치(QP12) 사이의 중점 노드에 연결될 수 있다.At this time, the resonant inductor of the Nth resonant tank constituting the Nth LLC resonant converter module is connected to the midpoint node between the first switch and the second switch of the Nth inverter unit constituting the Nth LLC resonant converter module, Since the N+1th LLC resonant converter module does not exist in the resonant capacitor of the Nth resonant tank constituting the Nth LLC resonant converter module, as shown in FIG. 1, the 1st LLC resonant converter module It may be connected to a midpoint node between the first switch Q P11 and the second switch Q P12 of the first inverter unit 111 configured.

이때, 도 1에 도시된 그림과 같이, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 인버터부의 입력단은 서로 병렬로 연결되어, 외부 직류 전원(Vin)으로부터 직류 전압을 입력으로 인가받고, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 정류부의 출력단은 서로 직렬로 연결되어, 직류 전압을 출력하도록 구성된다.At this time, as shown in the figure shown in FIG. 1, the input terminals of the inverter unit of each of the N LLC resonant converter modules are connected in parallel to each other, receive a DC voltage from an external DC power source (V in ) as an input, and the N Output terminals of the rectifiers of each of the LLC resonant converter modules are connected in series with each other to output a DC voltage.

이렇게, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들이 입력단은 병렬로, 출력단은 직렬로 연결되어 있는 상황에서, 상기 외부 직류 전원(Vin)으로부터 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 인버터부의 입력단에 직류 전압이 인가되면, 스위칭 제어부(120)는 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치에 대한 온/오프 스위칭을 제어함으로써, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 정류부의 출력단을 통해 전압 변환이 완료된 직류 전압이 출력되도록 제어한다.In this way, in a situation where the input terminals of the N LLC resonant converter modules are connected in parallel and the output terminals are connected in series, the external DC power source V in is connected to the input terminal of each inverter unit of the N LLC resonant converter modules. When a DC voltage is applied, the switching control unit 120 controls on/off switching of the first and second switches of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules, thereby controlling the N LLC resonant converter modules. Control is performed so that the DC voltage for which the voltage conversion is completed is output through the output terminal of the rectifier included in each of the converter modules.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스위칭 제어부(120)는 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 각각에 대해, 사전 설정된 주파수의 제1 스위칭 신호와 제2 스위칭 신호(상기 제2 스위칭 신호는 상기 제1 스위칭 신호와 동일한 주파수를 갖되, 상기 제1 스위칭 신호와 비교하여 사전 설정된 제1 위상차를 갖는 신호임)를 인가함으로써, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치에 대한 온/오프 스위칭을 제어할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the switching control unit 120 performs first switching of a preset frequency for each of the first switch and the second switch of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules. By applying a signal and a second switching signal (the second switching signal having the same frequency as the first switching signal and having a preset first phase difference compared to the first switching signal), the N LLCs On/off switching of the first switch and the second switch of the inverter unit included in each of the resonant converter modules may be controlled.

이때, 스위칭 제어부(120)는 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제1 스위치에 인가되는 k번째 제1 스위칭 신호와 상기 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제2 스위치에 인가되는 k+1번째 제2 스위칭 신호가 사전 설정된 제2 위상차를 갖도록 스위칭 제어를 수행함과 동시에, 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제2 스위치에 인가되는 k번째 제2 스위칭 신호와 상기 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제1 스위치에 인가되는 k+1번째 제1 스위칭 신호가 상기 제2 위상차를 갖도록 스위칭 제어를 수행할 수 있다.At this time, the switching control unit 120 transmits the k-th first switching signal applied to the first switch of the inverter unit included in the k-th LLC resonant converter module and the inverter unit included in the k+1-th LLC resonant converter module. Switching control is performed so that the k+1 th second switching signal applied to the 2 switches has a preset second phase difference, and at the same time, the k th applied to the second switch of the inverter unit included in the k th LLC resonant converter module. Switching control may be performed such that the 2 switching signals and the k+1 th first switching signal applied to the first switch of the inverter unit included in the k+1 th LLC resonant converter module have the second phase difference.

이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제1 위상차는 180도이고, 상기 제2 위상차는 0도 초과, 90도 미만의 크기를 갖도록 구성될 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the first phase difference may be 180 degrees, and the second phase difference may be configured to have a magnitude greater than 0 degrees and less than 90 degrees.

이와 관련해서, 도 2에는 스위칭 제어부(120)가 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치에 인가하는 제1 스위칭 신호와 제2 스위치에 인가하는 제2 스위칭 신호에 대한 타이밍을 설명하기 위한 그림이 도시되어 있다.In this regard, in FIG. 2 , the switching control unit 120 transmits a first switching signal applied to the first switch of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules and a second switching signal applied to the second switch. A picture for explaining the timing is shown.

상기 제1 위상차를 180도라고 하고, 상기 제2 위상차를

Figure pat00001
라고 하는 경우, 스위칭 제어부(120)는 도 2에 도시된 그림과 같이, 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부(111)의 제1 스위치(QP11)에 소정의 주파수를 갖는 제1 스위칭 신호를 인가할 수 있고, 상기 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부(111)의 제2 스위치(QP12)에 상기 제1 스위칭 신호와의 위상차가 180도인 제2 스위칭 신호를 인가할 수 있다.Let the first phase difference be 180 degrees, and the second phase difference
Figure pat00001
In this case, the switching control unit 120, as shown in FIG. 2, the first switch Q P11 of the inverter unit 111 included in the first LLC resonant converter module has a first frequency. A switching signal may be applied, and a second switching signal having a phase difference of 180 degrees from the first switching signal may be applied to the second switch Q P12 of the inverter unit 111 included in the first LLC resonant converter module. can do.

그리고, 스위칭 제어부(120)는 2번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제2 스위치(QP22)에도 제2 스위칭 신호를 인가하되, 도 2에 도시된 그림과 같이, 상기 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제1 스위칭 신호와의 위상차가

Figure pat00002
가 되도록 할 수 있고, 2번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제1 스위치(QP21)에도 제1 스위칭 신호를 인가하되, 도 2에 도시된 그림과 같이, 상기 1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제2 스위칭 신호와의 위상차가
Figure pat00003
가 되도록 할 수 있다.In addition, the switching control unit 120 applies a second switching signal to the second switch Q P22 of the inverter unit included in the second LLC resonant converter module, but as shown in FIG. 2, the first LLC resonance The phase difference with the first switching signal applied to the type converter module is
Figure pat00002
, and the first switching signal is applied to the first switch (Q P21 ) of the inverter unit included in the second LLC resonant converter module, but as shown in FIG. 2, the first LLC resonant converter The phase difference with the second switching signal applied to the module is
Figure pat00003
can be made to become

그리고, 스위칭 제어부(120)는 3번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제1 스위치(QP31)에도 제1 스위칭 신호를 인가하되, 도 2에 도시된 그림과 같이, 상기 2번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제2 스위칭 신호와의 위상차가

Figure pat00004
가 되도록 할 수 있고, 3번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제2 스위치(QP32)에도 제2 스위칭 신호를 인가하되, 도 2에 도시된 그림과 같이, 상기 2번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제1 스위칭 신호와의 위상차가
Figure pat00005
가 되도록 할 수 있다.In addition, the switching control unit 120 applies the first switching signal to the first switch Q P31 of the inverter unit included in the third LLC resonant converter module, but as shown in FIG. 2, the second LLC resonance The phase difference with the second switching signal applied to the type converter module is
Figure pat00004
, and a second switching signal is applied to the second switch (Q P32 ) of the inverter unit included in the third LLC resonant converter module, but as shown in FIG. 2, the second LLC resonant converter The phase difference with the first switching signal applied to the module is
Figure pat00005
can be made to become

이러한 방식으로, 스위칭 제어부(120)는 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치에, 온/오프 제어를 위한 제1 스위칭 신호와 제2 스위칭 신호를 각각 인가하되, k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제1 스위칭 신호 및 제2 스위칭 신호와, k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제2 스위칭 신호 및 제1 스위칭 신호 간의 위상차가

Figure pat00006
가 되도록 할 수 있다.In this way, the switching control unit 120 transmits a first switching signal and a second switching signal for on/off control to the first switch and the second switch of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules. The phase difference between the first switching signal and the second switching signal applied to the k-th LLC resonant converter module and the second switching signal and the first switching signal applied to the k+1-th LLC resonant converter module
Figure pat00006
can be made to become

이렇게, 스위칭 제어부(120)에 의해, k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제1 스위칭 신호 및 제2 스위칭 신호와, k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 제2 스위칭 신호 및 제1 스위칭 신호 간의 위상차가

Figure pat00007
가 되는 경우, k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부는 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 하프 브릿지를 공유함으로써, 4개의 스위치가 풀 브릿지로 구성되었을 때의 동작과 같은 동작을 수행할 수 있게 된다. 이로 인해, 자연스러운 인터리빙 제어가 가능해지고, 입력 전류와 출력 전압의 리플이 저감될 수 있다.In this way, the first switching signal and the second switching signal applied to the k-th LLC resonant converter module by the switching controller 120, the second switching signal applied to the k+1-th LLC resonant converter module, and the first The phase difference between the switching signals
Figure pat00007
, the inverter unit included in the k + 1 th LLC resonant converter module shares the half bridge of the inverter unit included in the k th LLC resonant converter module, such as the operation when the four switches are configured as a full bridge. action can be performed. As a result, natural interleaving control is possible, and ripples of the input current and the output voltage can be reduced.

이때, 본 발명에서는 LLC 공진형 컨버터 모듈의 수가 많아질수록 상기 위상차인

Figure pat00008
의 크기를 작게 구성함으로써, 공진 전류가 공진 탱크를 순환하는 시간이 짧아지도록 할 수 있다.At this time, in the present invention, as the number of LLC resonant converter modules increases, the phase difference
Figure pat00008
By configuring the size of small, the time for the resonance current to circulate through the resonance tank can be shortened.

결국, 본 발명에 따른 DC-DC 컨버팅 시스템 장치(100)는 각 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 인버터부의 스위치를 하프 브리지 구조로 구성함으로써, 스위치 소자 개수를 절감할 수 있고, 각 LLC 공진형 컨버터 모듈에 인가되는 스위칭 신호의 위상차를 일정하게 둠으로써, 자연스러운 인터리빙을 통한 입출력 리플 저감을 달성할 수 있음과 동시에, 2차측으로 충분한 전력이 전달될 수 있도록 지원할 수 있다.As a result, the DC-DC converting system device 100 according to the present invention configures the switches of the inverter unit constituting each LLC resonant converter module in a half-bridge structure, thereby reducing the number of switch elements, and each LLC resonant converter. By keeping the phase difference of the switching signal applied to the module constant, input/output ripple reduction through natural interleaving can be achieved, and sufficient power can be delivered to the secondary side.

이하에서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 DC-DC 컨버팅 시스템 장치(100)의 동작을 예를 들어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the DC-DC converting system device 100 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3은 시간의 흐름에 따라, 본 발명의 DC-DC 컨버팅 시스템 장치(100)에서의 각 스위치의 온/오프 타이밍에 따라 변화하는 공진 전류(iLR1~iLRN)와 2차측 정류부의 출력 전류(irec1~irecN)의 파형을 도시한 도면이다.3 shows the resonance current (i LR1 ~ i LRN ) and the output current of the secondary rectifier that change according to the on/off timing of each switch in the DC-DC conversion system device 100 of the present invention with the passage of time. It is a diagram showing waveforms of (i rec1 to i recN ).

우선, 본 발명의 실시예에서 각 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치는 NMOS(N채널 MOSFET)인 것으로 가정하기로 한다. 그리고, DC-DC 컨버팅 시스템 장치(100)는 도 3에 도시된 그림과 같이, t0~t1, t1~t2, t2~t3, t3~t4의 시간 구간 동안의 동작을 반복 수행하기 때문에, 여기서는 t0~t1, t1~t2, t2~t3, t3~t4의 시간 구간 동안의 DC-DC 컨버팅 시스템 장치(100)의 동작에 대해서만 설명하기로 한다.First, in the embodiment of the present invention, it is assumed that the first switch and the second switch of the inverter unit constituting each LLC resonant converter module are NMOS (N-channel MOSFET). And, as shown in the figure shown in Figure 3, the DC-DC conversion system device 100, t 0 ~ t 1 , t 1 ~ t 2 , t 2 ~ t 3 , t 3 ~ t 4 operation during the time interval Since t 0 ~ t 1 , t 1 ~ t 2 , t 2 ~ t 3 , t 3 ~ t 4 , only the operation of the DC-DC converting system device 100 is described here. do it with

(1) t0~t1(도 4의 도면부호 411)(1) t 0 to t 1 (reference numeral 411 in FIG. 4)

도 4의 도면부호 411에 도시된 그림과 같이, 기존에 스위치들(QP12, QP22, QP31, QPN1)을 통하여 2번째 공진 탱크와 N번째 공진 탱크에 Vin이 인가되고, 2차측으로 공진전류를 전달하던 상태에서, 스위치(QP12)를 턴오프시키면, 스위치(QP11)의 기생 커패시터가 영전압으로 방전되고, 역방향 다이오드가 도통된 후 ZVS(Zero Voltage Switching) 턴온하게 된다. 이때, 1번째 공진 탱크에 Vin이 인가되며, 공진전류 iLR1이 2차측으로 전달된다. 2번째 공진 탱크는 기존 상태를 유지하여 2차측으로 공진전류 iLR2를 전달하고, N번째 공진 탱크에는 영전압이 인가됨에 따라, iLRN이 2차측으로 전달되지 못하며, 스위치(QP11)과 스위치(QPN1)를 통해 환류한다.As shown by reference numeral 411 in FIG. 4, V in is applied to the second resonance tank and the Nth resonance tank through the existing switches (Q P12 , Q P22 , Q P31 , Q PN1 ), and the secondary side When the switch (Q P12 ) is turned off while the resonance current is being delivered, the parasitic capacitor of the switch (Q P11 ) is discharged to zero voltage, the reverse diode is conducted, and ZVS (Zero Voltage Switching) is turned on. At this time, V in is applied to the first resonance tank, and resonance current i LR1 is transferred to the secondary side. The second resonant tank maintains the existing state and transmits the resonance current i LR2 to the secondary side, and as zero voltage is applied to the Nth resonant tank, i LRN cannot be transferred to the secondary side, and the switch (Q P11 ) and the switch Reflux through (Q PN1 ).

(2) t1~t2(도 4의 도면부호 412)(2) t 1 to t 2 (reference numeral 412 in FIG. 4)

도 4의 도면부호 412에 도시된 그림과 같이, 1번째 인버터부(leg1), 2번째 인버터부(leg2), 3번째 인버터부(leg3)는 기존 스위치 동작을 유지하고, N번째 인버터부(legN)의 스위치 동작이 반전된다. 스위치(QPN1)는 턴오프되어, Vin이 인가되고, 스위치(QPN2)는 기생 커패시터가 영전압으로 방전되고, 역방향 다이오드가 도통된 후 ZVS 턴온된다. 1번째 공진 탱크와 2번째 공진 탱크는 기존 상태를 유지하여 2차측으로 공진전류 iLR1과 iLR2를 전달하고, N번째 공진 탱크에는 -Vin이 인가되어, 공진전류 iLRN이 2차측으로 전달된다. 이때, 공진전류 iLRN는 N번째 공진 탱크에 인가된 음전압으로 인해, 전류의 방향이 양에서 음으로 반전된다.As shown at reference numeral 412 in FIG. 4 , the first inverter unit (leg 1 ), the second inverter unit (leg 2 ), and the third inverter unit (leg 3 ) maintain the existing switch operation, and the N th inverter unit The switch operation of the negative leg N is reversed. Switch Q PN1 is turned off, V in is applied, and switch Q PN2 is turned on ZVS after the parasitic capacitor is discharged to zero voltage and the reverse diode conducts. The 1st and 2nd resonant tanks maintain their existing state and transmit the resonance currents i LR1 and i LR2 to the secondary side, and -V in is applied to the Nth resonant tank, and the resonance current i LRN is transmitted to the secondary side. do. At this time, the resonance current i LRN is reversed from positive to negative due to the negative voltage applied to the Nth resonance tank.

(3) t2~t3(도 4의 도면부호 413)(3) t 2 to t 3 (reference numeral 413 in FIG. 4)

도 4의 도면부호 413에 도시된 그림과 같이, 1번째 인버터부(leg1), 2번째 인버터부(leg2), N번째 인버터부(legN)은 기존 스위치 동작을 유지하고, 3번째 인버터부(leg3)의 스위치 동작이 반전된다. 스위치(QP31)는 턴오프되며, Vin이 인가되고, 스위치(QP32)는 기생 커패시터가 영전압으로 방전되고, 역방향 다이오드가 도통된 후 ZVS 턴온된다. 1번째 공진 탱크와 N번째 공진 탱크는 기존 상태를 유지하여 2차측으로 공진전류 iLR1과 iLRN을 전달하고, 2번째 공진 탱크에는 영전압이 인가됨에 따라, 공진전류 iLR2이 2차측으로 전달되지 못하며, 스위치(QP22)와 스위치(QP32)를 통해 환류한다.As shown at reference numeral 413 in FIG. 4 , the first inverter unit (leg 1 ), the second inverter unit (leg 2 ), and the N th inverter unit (leg N ) maintain the existing switch operation, and the third inverter unit The switch operation of the sub (leg 3 ) is reversed. The switch Q P31 is turned off, V in is applied, and the switch Q P32 is turned on ZVS after the parasitic capacitor discharges to zero voltage and the reverse diode conducts. The 1st and Nth resonant tanks maintain their existing state and transfer the resonance currents i LR1 and i LRN to the secondary side, and as the zero voltage is applied to the 2nd resonant tank, the resonance current i LR2 is transferred to the secondary side. However, it is refluxed through the switch (Q P22 ) and the switch (Q P32 ).

(4) t3~t4(도 4의 도면부호 414)(4) t 3 to t 4 (reference numeral 414 in FIG. 4)

도 4의 도면부호 414에 도시된 그림과 같이, 1번째 인버터부(leg1), 3번째 인버터부(leg3), N번째 인버터부(legN)은 기존 스위치 동작을 유지하고, 2번째 인버터부(leg2)의 스위치 동작이 반전된다. 스위치(QP22)는 턴오프되며, 스위치(QP21)는 기생 커패시터가 영전압으로 방전되고, 역방향 다이오드가 도통된 후 ZVS 턴온된다. N번째 공진 탱크는 기존 상태를 유지하여 2차측으로 공진전류 iLRN을 전달하고, 2번째 공진 탱크에는 -Vin이 인가, 공진전류 iLR2가 2차측으로 전달된다. 공진전류 iLR2는 2번째 공진 탱크에 인가된 음전압으로 인해, 전류의 방향이 양에서 음으로 반전된다. 한편, 1번째 공진 탱크에는 영전압이 인가됨에 따라, iLR1이 2차측으로 전달되지 못하며, 스위치(QP11)와 스위치(QP21)을 통해 환류한다.As shown at reference numeral 414 in FIG. 4 , the first inverter unit (leg 1 ), the third inverter unit (leg 3 ), and the N-th inverter unit (leg N ) maintain the existing switch operation, and the second inverter unit The switch operation of the leg 2 is reversed. The switch Q P22 is turned off, and the switch Q P21 is turned on ZVS after the parasitic capacitor discharges to zero voltage and the reverse diode conducts. The Nth resonance tank maintains the existing state and transfers the resonance current i LRN to the secondary side, and -V in is applied to the second resonance tank, and the resonance current i LR2 is transferred to the secondary side. The resonance current i LR2 reverses its direction from positive to negative due to the negative voltage applied to the second resonance tank. Meanwhile, as the zero voltage is applied to the first resonance tank, i LR1 is not transferred to the secondary side and is refluxed through the switch Q P11 and the switch Q P21 .

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by specific details such as specific components and limited embodiments and drawings, but these are provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Those skilled in the art in the field to which the present invention belongs can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and it will be said that not only the claims to be described later, but also all modifications equivalent or equivalent to these claims belong to the scope of the present invention. .

Claims (3)

제1 스위치와 제2 스위치가 하프 브리지(half-bridge) 구조로 연결되어 있는 인버터부와, 공진 인덕터, 공진 커패시터, 및 자화 인덕턴스를 갖는 변압기가 직렬로 연결된 공진 탱크, 및 상기 변압기를 통해 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 정류하는 정류부를 포함하는 N(N은 3이상의 홀수임)개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 - 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 인버터부의 입력단은 서로 병렬로 연결되어, 외부 직류 전원으로부터 직류 전압을 입력으로 인가받고, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 정류부의 출력단은 서로 직렬로 연결되어, 직류 전압을 출력하며, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 중 k(k는 1이상 N이하의 자연수임)번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 공진 탱크의 공진 인덕터는 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결되고, 상기 k번째 공진 탱크의 공진 커패시터는 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈을 구성하는 k+1번째 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 사이의 중점 노드에 연결됨 - ; 및
상기 외부 직류 전원으로부터 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각의 인버터부의 입력단에 직류 전압이 인가되면, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치에 대한 온/오프 스위칭을 제어함으로써, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 정류부의 출력단을 통해 전압 변환이 완료된 직류 전압이 출력되도록 제어하는 스위칭 제어부
를 포함하는 DC-DC 컨버팅 시스템 장치.An inverter unit to which a first switch and a second switch are connected in a half-bridge structure, a resonance tank in which a transformer having a resonance inductor, a resonance capacitor, and a magnetizing inductance are connected in series, and an output through the transformer N (N is an odd number greater than or equal to 3) LLC resonant converter modules including a rectifier for rectifying AC voltage to DC voltage - the input terminals of the inverter unit of each of the N LLC resonant converter modules are connected in parallel to each other, A DC voltage is applied as an input from an external DC power source, and output terminals of the rectifiers of each of the N LLC resonant converter modules are connected in series to each other to output a DC voltage, and k of the N LLC resonant converter modules (k is a natural number of 1 or more and less than or equal to N) The resonant inductor of the k-th resonance tank constituting the LLC resonant converter module includes the first switch and the second switch of the k-th inverter unit constituting the k-th LLC resonant converter module. connected to a midpoint node between the kth resonance tank, and the resonance capacitor of the kth resonance tank is connected to a midpoint node between the first switch and the second switch of the k+1th inverter unit constituting the k+1th LLC resonance converter module; and
When a DC voltage is applied from the external DC power supply to the input terminal of the inverter unit of each of the N LLC resonant converter modules, the first switch and the second switch of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules A switching controller for controlling on/off switching so that a DC voltage converted to voltage is output through an output terminal of a rectifier included in each of the N LLC resonant converter modules.
A DC-DC converting system device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는
상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치 각각에 대해, 사전 설정된 주파수의 제1 스위칭 신호와 제2 스위칭 신호 - 상기 제2 스위칭 신호는 상기 제1 스위칭 신호와 동일한 주파수를 갖되, 상기 제1 스위칭 신호와 비교하여 사전 설정된 제1 위상차를 갖는 신호임 - 를 인가함으로써, 상기 N개의 LLC 공진형 컨버터 모듈들 각각에 포함된 인버터부의 제1 스위치와 제2 스위치에 대한 온/오프 스위칭을 제어하되, 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제1 스위치에 인가되는 k번째 제1 스위칭 신호와 상기 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제2 스위치에 인가되는 k+1번째 제2 스위칭 신호가 사전 설정된 제2 위상차를 갖도록 스위칭 제어를 수행함과 동시에, 상기 k번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제2 스위치에 인가되는 k번째 제2 스위칭 신호와 상기 k+1번째 LLC 공진형 컨버터 모듈에 포함된 인버터부의 제1 스위치에 인가되는 k+1번째 제1 스위칭 신호가 상기 제2 위상차를 갖도록 스위칭 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버팅 시스템 장치.According to claim 1,
The switching control unit
For each of the first switch and the second switch of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules, a first switching signal and a second switching signal having a preset frequency - the second switching signal corresponds to the first switching signal By applying a signal having the same frequency as the signal and having a preset first phase difference compared to the first switching signal, the first switch and the second switch of the inverter unit included in each of the N LLC resonant converter modules are applied. Controls the on/off switching of the switch, and the k th first switching signal applied to the first switch of the inverter unit included in the k th LLC resonant converter module and the k + 1 th LLC resonant converter module included in the Switching control is performed so that the k+1 th second switching signal applied to the second switch of the inverter unit has a preset second phase difference, and at the same time, applied to the second switch of the inverter unit included in the k th LLC resonant converter module Switching control is performed so that the k-th second switching signal and the k+1-th first switching signal applied to the first switch of the inverter unit included in the k+1-th LLC resonant converter module have the second phase difference. DC-DC converting system device to be. 제1항에 있어서,
상기 제1 위상차는 180도이고, 상기 제2 위상차는 0도 초과, 90도 미만의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버팅 시스템 장치.According to claim 1,
The first phase difference is 180 degrees, and the second phase difference is greater than 0 degrees and less than 90 degrees.
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