DOI QR코드

DOI QR Code

Novel ZVS Switching Method of Full-bridge Converter

Full-bridge Converter의 새로운 ZVS 스위칭 기법

  • Received : 2010.10.07
  • Accepted : 2011.09.09
  • Published : 2011.10.20

Abstract

Existing switching system that is one of the ways which are used for DC/DC power converter is classified to hard-switching system and resonant-soft-switching system, generally. Hard-switching system is inefficient because the power loss of the switching element is large when it is been to trun on or turn off. And resonant-soft-switching system have the defect that need to add the another reactor and capacitor that make it expensive and huge. This paper suggest the ZVS Full-Bridge power converter contrcution of novel switching system for the overcoming these shortcomings. In Suggested soft-switching system, the front of buck converter at diode current, switch is changing on and off at the part of full-bridge converter's zero voltage part. as the result that is possible to be ZVS excepting the reactor and capacitor. also to verify the reasonability of the isolated ZVS full-bridge DC/DC converter as previously suggested, we produced the 500[W] level DC/DC converter and enforced the simulation for Psim, and then it able to conform the superiority of the DC/DC converter's efficient.

일반적인 DC/DC 전력변환기의 스위칭 방식은 하드 스위칭 방식과 공진을 이용한 소프트 스위칭 방식으로 분류할 수 있으며, 하드 스위칭 방식은 스위치의 턴 온/오프시 스위칭 소자에 생기는 전력손실이 커서 효율 면에서 불리하며, 공진형 소프트 스위칭 방식은 별도의 리액터와 커패시터를 추가함으로서 시스템의 사이즈와 비용이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 새로운 스위칭 방식의 소프트 스위칭 방식의 Full-bridge 전력변환기의 구조를 제안하였으며, 제안된 소프트 스위칭 방식은 앞단의 벅 컨버터의 다이오드 전류시 영전압이 되는 구간에서 Full-Bridge 컨버터의 스위치를 교변 함으로써 리액터와 커패시터의 추가없이 소프트 스위칭을 이루어냄으로서 시스템의 효율과 신뢰성을 향상시킨다. 또한 제안된 절연형 소프트 Full-bridge DC/DC 컨버터의 타당성을 검증하기 위해 Psim을 이용한 시뮬레이션과 500[W]급 DC/DC 컨버터를 제작하여 DC/DC 컨버터의 효율이 우수함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. J.G.Cho, "Zero-voltage and Zero-current-switching full-bridge PWM converter for high power applications", IEEE, Vol. 11, Issue 4, pp. 622-628, 1996, July.
  2. Xiaolin Gao, Raja Ayyanar, "A High-Performance, Intergrated Magnetics Scheme for Buck-Cascaded Push-Pull Converter", IEEE Power Elect., Vol. 2, No.1, pp. 29-33, 2004, March. https://doi.org/10.1109/LPEL.2004.830246
  3. Jain, M.; Jain, P.K.; Daniele, M, "Analysis of a bi-directional DC-DC converter topology for low power application", IEEE 1997 Canadian Confrerence on, Vol. 2, pp. 548-551, 1997, May 25-28.
  4. C. Gerster, "Fast high-power high-power switch using series-connected IGBT's with active gate-controlled voltage-balancing", in Proc. IEEE APEC'94, pp. 469-472, 1994.
  5. 손경종, 송성근, 최준호, 문채주, 김광헌, 임영철 "영전압영전류 스위칭을 이용한 연료전지용 전력변환시스템", 전력전자학회 논문지, 제11권, 제4호, pp. 385-394, 2006, 8.