Proceedings of the KIPE Conference (전력전자학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Power Electronics (전력전자학회)
권호 표지

Coil Design of A Wireless Power Supply of SiC MOSFET Gate-Drivers

SiC MOSFET 게이트 드라이버용 초소형 무선전력 전원 공급 장치의 코일 설계

  • Roh, Junghyeon (Division of Electrical and Computer Engineering, University of Seoul) ;
  • Lee, Jaehong (Division of Electrical and Computer Engineering, University of Seoul) ;
  • Kim, Sungmin (Division of Electrical Engineering Hanyang University, ERICA Campus) ;
  • Lee, Seung-Hwan (Division of Electrical and Computer Engineering, University of Seoul)
  • 노중현 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부) ;
  • 이재홍 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부) ;
  • 김성민 (한양대학교 전자공학부) ;
  • 이승환 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학부)
  • Published : 2020.08.18
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Abstract

SiC 기반의 전력용 반도체 소자들은 스위칭 속도가 빠르고 높은 차단 전압을 가져 dv/dt가 크다. 중전압 이상에서 게이트 드라이버에 절연된 전원 공급을 하기 위해 소형 변압기가 사용된다. 하지만 변압기의 1, 2 차 권선 사이에 수십 pF 이상의 기생 커패시턴스가 존재하며, 높은 전압을 고속으로 스위칭 하게 될 경우 기생 커패시턴스를 통해 제어부로 공통 모드 전류가 흘러 오작동을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 변압기를 대체하여 무선전력전송 코일을 이용한 게이트 드라이버용 절연된 전원공급 장치를 제안한다. 무선전력전송 코일 사이의 거리를 수 mm 이상 이격시켜 코일 사이의 기생 커패시턴스를 1 pF 이하로 줄이고 높은 절연 특성을 가질 수 있다. 무선전력 전송의 공진 토폴로지는 직렬-병렬을 선택했고, 2 MHz에서 높은 효율을 갖도록 I-core 코일을 2.2cm × 1.5cm × 1.7cm으로 제작해 검증했다.

Keywords