Abstract
A new zero-current switching LLC resonant post-regulator for multi-output power system is proposed in this paper. A conventional LLC resonant converter employs extra non-isolated DC/DC converters to obtain tight-regulated multi-slave output voltages. Therefore, it has several serious problems such as a poor efficiency and high cost of production. The proposed post-regulator features low voltage and current stress across the output rectifier diodes and power switches. Moreover, the proposed post-regulator requires only one power switch instead of the bulky and expensive non-isolated DC/DC converter. Therefore, it features a simple structure and lower cost. Especially, since the proposed post-regulator can ensure the ZCS of all power switches, it has very desirable advantages such as more improved EMI characteristics and reduced switching losses. Finally, to confirm the operation, validity, and features of the proposed circuit, experimental results from a proposed zero-current LLC resonant post-regulator are presented.
본 논문은 다중출력 전원 시스템을 위한 새로운 구조의 영전류 스위칭(ZCS, Zero Current Switching) LLC 공진형 Post-regulator를 제안한다. 기존의 LLC 공진형 컨버터는 정밀한 다중 출력을 얻기 위해 추가의 비 절연형 DC/DC 컨버터가 요구되었고, 이는 전력 변환 효율 감소 및 제조 원가 상승의 단점을 갖고 있다. 제안된 Post-regulator는 각 정류 다이오드 및 전력 스위치의 내압 및 전류 스트레스가 작고, 부피가 큰 고가의 비 절연형 DC/DC 컨버터의 추가 대신 1 개의 보조 스위치만으로 구현되므로 구조가 간단하고, 저가격화에 유리하다. 또한, 제안된 Post-regulator의 모든 전력 스위치는 영전류 스위칭이 가능하므로 EMI 특성이 우수하며 스위칭 손실을 최소화 할 수 있다. 최종적으로 본 논문에서 제안된 전원 시스템의 동작 원리 및 타당성을 검증하기 위하여, 영전류 스위칭 LLC 공진형 Post-regulator의 실험 결과를 제시한다.
