Development of GaN-FET based Bidirectional Converter for Mild Hybrid Vehicle

GaN-FET을 적용한 마일드 하이브리드 전기차용 양방향 컨버터 개발

본 논문에서는 GaN-FET을 적용한 12V-48V 컨버터를 제안하고 차량용 컨버터로서의 장점을 확인한다. GaN-FET의 주요 특징은 고속 스위칭이 가능하다는 것이고 이를 차량용 컨버터에 적용 시 다음의 장점을 지닌다. 첫째, 컨버터의 소형화 및 경량화이다. 고속 스위칭에 의한 리플전류 감소로 인덕터의 크기를 감소시킨다. 둘째, 출력 커패시터 선택의 폭이 넓어진다. 리플전류의 감소로 인해 비교적 작은 용량의 출력 커패시터와 큰 ESR의 선정이 가능하다. 마지막으로, 소형, 경량화된 전력소자에 의해 진동 내구성 관련 기구설계의 단가를 줄일 수 있다. 위의 내용은 고속 스위칭에 따른 이점으로 축약 설명할 수 있고 이에 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통해 고속 스위칭의 가능성을 증명한다.