A New ZVZCS Converter Applicable to Majority and Minority Carrier Devices

다수 및 소수캐리어 소자에 적용 가능한 영전압영전류 스위칭 컨버터

  • Published : 2005.10.01

Abstract

The paper proposes a novel ZVZCS PWM converter. It enables the main switch to be turned on/off with both zero voltage and zero current, the auxiliary switch to be turned on/off with ZCS, the rectifier diode to be turned on/off with ZVS. Moreover, this proposed soft switching technique is suitable for not only minority carrier device but also majority carrier semiconductor device. Since auxiliary resonant circuit of the proposed boost converter is placed out of the main power path, therefore, there are no voltage and current stresses on the main switch and diode. The operation of the proposed boost converter is explained and analyzed theoretical and experimentally, from a prototype operating at 100KHz.

제안된 회로는 하나의 보조스위치를 이용하여 주 스위치와 정류용 다이오드가 턴-온/턴-오프 시 동시에 영전압과 영전류 조건을 만족시킨다. 그리고 이 회로에 사용되는 주 스위치는 다수 캐리어 소자뿐만 아니라 소수 캐리어 반도체 소자까지 사용할 수 있는 장점을 가지고 모든 PWM 컨버터에 적용 가능하다. 그리고 제안된 보조 스위치와 공진회로가 주 전력 경로에 존재하지 않으므로 주 스위치와 다이오드에 더 이상의 전압/전류 스트레스가 없게 된다. 제안된 컨버터의 유효성을 이론적 분석과 실험을 통하여 입증하였다.

Keywords

References

  1. R. L. Lin and F. C. Lee, 'Novel Zero-Current- Switching-Zero-Voltage-Switching Converters,' IEEE Power Electronics Specialists Conference, Rec., pp. 438-442, 1996
  2. Carlos M. de O. Stein and Helio L. Hey, 'A True ZCZVT Commutation Cell For PWM Converters', IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 15, NO. 1, January 2000, pp. 185-193 https://doi.org/10.1109/63.817376
  3. S. H. Ryu, D. Y. Lee, S. B. Yoo, D. S. Hyun, 'Novel ZVZCS PWM DC-DC Converters Using One Auxiliary Switch', IEEE Power Electronics Specialists Conf. Rec., 1999, pp. 445-450
  4. S. H. Ryu, D. Y. Lee, S. B. Yoo, D. S. Hyun, 'A Modified ZVZCS Commutation Cell for All Active Switches in PWM Converters,' IEEE Applied Power Electronics Conference Proceedings, Rec., Vol. 2, February 2000, pp. 760-765
  5. K. S. Ma, G. B. Joung, Y. M. Kim, 'New Zero Current Switching PWM Converters Using Power MOSFET For Lower Power Applications,' IEEE Power Electronics Specialists Conference, 2002
  6. H. S. Choi, B. H. Cho, 'Novel Zero-Current-Switching PWM Switch Cell Minimizing additional Conduction Loss,' IEEE Power Electronics Specialists Conference, Rec., 2001, pp. 872-877
  7. J. H. Kim, D. Y. Lee, H. S. Choi, B. H. Cho, 'High Performance Boost PFP with an improved ZVT Converter,' IEEE Applied Power Electronics Conference, Vol. 1, pp. 337-342, 2001
  8. 김태우, 안희욱, 김학성, '전파형 ZVT-PWM DC-DC 컨버터,' 전력전자학회 논문지, Vol. 6, No. 3, pp. 243-249, 2001, Jun