AT 포워드 다중공진형 컨버터의 모델링 해석

The Modeling Analysis of the AT Forward Multi-Resonant Converter

고효율 다중공진형 컨버터는 스위칭 손질을 다중공진 회로를 이용하여 감소시킬 수 있기 때운에 고주파에서 동작이 가능하다. 이려한 고주파 스위칭 동작은 컨버터에 높은 전력 밀도를 제공한다. 그러나 공진 스위치애 걸리는 전압 스트레스는 입력전압의 4~5배 정도여서, 높은 정격의 소자를 필요로 하기 때문에 소자의 온-저항으로 인한 전도 손실을 증가시킨다. 본 문에서는 이러한 문제점 해결하기 위해 제안했던 전압 스트레스를 줄일 수 있는 AT 포워드 MRC는 모델링 해석파 이를 이용한 등가 모드 해석을 하였다. AT 포워드 MRC는 2개의 다중 공전 스위치의 동작 순서에 따라 8개의 등가 모델링이 가능하다. 이 컨버터의 동작 원리는 입력 48[V], 출력 5[V]/50[W]의 실험세트와 PSpice 시뮬레이션을 통해 확인되었으며, 측정된 최대 전압 스트레스는 입력전압의 2.9 배인 170[V]였고 최대 효율은 81.66i%로 측정되었다.

The high efficiency multi-resonant converter(MRC) is capable of operating at a high frequency because the losses are decreased due to the resonant tank circuit. Such a few MHz high frequency applications provide high power density[W/inch3] of the converter. However, the resonant voltage stress across the switch of the resonant tank circuit is 4∼5 times input voltage. This high voltage stress increases the conduction losses because of on-resistance of a MOSFET with higher rating. In this paper, the modeling analysis for the AT Forward MRC suggested to solve the these problems is discusses. The operational modes of the AT Forward MRC are divided to 8 equivalent modes according to the two switching sequences. Each mode analysis is covered using the equivalent circuits modeled over all of the paper. The operational principle of the resonant converter was verified through the experimental converter with 48[V] input voltage, 5[V]/50[W] output voltage/power and PSpice simulation. The measured maximum voltage, 5[V]/50[W] output voltage/power and PSpice simulation. The measure maximum voltage stress is 170[V] of 2.9 times the input voltage and the maximum efficiency is measured to 81.66%.