이 논문에서는 Planar transformer를 적용한 30W급 포워드 컨버터에 대한 설계와 실험결과를 소개한다. 컨버터의 전체적인 크기와 체적은 일반적인 권선형 변압기 대신 Planar transformer를 적용함으로써 감소하였고 크기와 체적의 감소로 포워드 컨버터의 전력밀도가 증가하였다. 또한, Single Switch 포워드 컨버터 와 Active Clamp ZVS 포워드 컨버터를 비교연구 하였다.
The forward planar transformer, which had power capacity of 300 W, input voltage of 220 V, output voltage of 15 V, and switching frequency of 300 KHz, was designed and manufactured by using the planar core with large effective area and the flat copper leadframes for miniaturization and high efficiency of the switching mode power supply (SMPS). As well as, a forward converter equipped with the above mentioned planar transformer was manufactured and electromagnetic characteristics were investigated. The numerical value of turns for 1st and 2nd winding were 15 and 2 respectively The self inductance of 1st winding was 1.592 mH, very low leakage inductance of 2.7 $\mu$H, and the coupling factor of 0.928 were obtained at switching frequency of 300 KHz. The high efficiency of 88.62 % for the SMPS equipped with planar transformer was obtained at power capacity of 300 W.
본 논문은 새로운 형상을 가지는 평면 변압기를 적용한 200W급 공진컨버터에 대한 내용이다. 제안된 평면변압기는 기존 누설인덕턴스가 작은 평면변압기와 달리 누설인덕턴스가 조정이 가능하여 원하는 공진 특성을 얻을 수 있는 특징을 가지는 저가형 고집적화에 용이한 변압기이다. 본 논문에서는 제안된 평면변압기를 적용하여 200W급 전원장치에 적용하여 실험하였으며, 실험결과와 이론적인 해석에 대해 서술하였다.
The resonant planar transformer, which had power capacity of 300 W, input voltage of 220 V, output voltage of 15 V, and switching frequency of 500 kHz, was designed and manufactured by using the planar core with large effective area and the flat copper lead frames for miniaturization and high efficiency of the switching mode power supply (SMPS). As well as, a resonant converter equipped with the above mentioned planar transformer was manufactured and electromagnetic characteristics were investigated. The numerical value of turns for 1st and 2nd winding were 12 and 2 respectively. The self inductance of 1st winding was 33.2 ${\mu}H$, very low leakage inductance of 1.27 ${\mu}H$, and the coupling factor of 0.98 were obtained at switching frequency of 300 kHz. The high efficiency of 88.21 % for the SMPS equipped with planar transformer was obtained at power capacity of 300 W.
In this paper, a new planar transformer with a novel core configuration that can regulate the leakage inductance is proposed and described in detail. In order to design the slim size power system for flat panel TV, Two planar transformers applied to LLC resonant converter are connected in series at primary and in parallel by the center-tap winding at secondary. In this paper, a 300W low profile LLC resonant converter was built and tested to verify the proposed planar transformer.
In this paper, a design technique of SMPS using plannar transformer is described. The application of plannar transformer can solve the space problem which occurs when it is installed on PCB since plannar transformer has low profile. In addition a lossless snubber circuit added to reduce the device stress and to improve the system efficiency. The designed system is verifed by simulation and experiment with comparison of efficiency between the system using conventional transformer and the system using plannar transformer.
In this paper, the design and implementation of a high power(300W) forward converter using a planar transformer is presented. The overall size and volume of the converter is decreased by replacing a planar transformer in stead of using a conventional winding transformer. Due to the decreased size and volume, power density of the applied forward converter is increased. Also, in this paper, the 300W ZVS forward converter with active clamp snubber circuit is compared to the 300W hard switching forward converter.
Planar magnetic based design technologies have been widely applied to power design for better cooling and ease of fabrication. The planar transformer and the planar inductor have a low profile characteristics compare to the conventional transformer which would be more cubical in volume. High frequency operation of magnetic components is a main key to achieve high power density of the power module. However, at a high frequency, the skin effect and the proximity effect have to be considered very significantly in magnetic design and also the parasitics in the converter cannot be ignored. This paper deals with the design and the experiment of planar integrated magnetic component. The optimal design for planar magnetics is summarized.
This paper present a new disk-type piezoelectric transformer. The input side of the transformer has a crescent-shaped electrode and the output side has a focused poling direction. This transformer has multi-layered structure. The piezoelectric transformers operated m each transformer's resonance vibration mode. The electrodes and poling directions on commercialy available piezoelectric ceramic disks were designed so that the planar or shear mode coupling factor ($k_p,\;k_{15}$) becomes effective rather than the transverse mode coupling factor ($k_{31}$). The Resonance frequency is 65.22[kHz] and maximum voltage step-up ratio is 149. Multi-layered transformer has better efficiency and step-up ratio than the single-layered transformer.
본 논문은 가변주파수 스위칭 방식의 flyback 컨버터를 이용한 자동차용 35[W]급 고휘도 방전 램프용 전자식 안정기의 고효율 제어시스템을 구현하였다. 또한 안정기 성능, 크기 그리고 효율을 고려하여 planar 변압기를 이용하여 flyback 컨버터를 설계하였다. HID 램프를 자동차에 적용하기 위해 복잡한 과도특성을 제어할 수 있는 매우 복잡한 제어회로와 고효율의 안정기의 제작이 요구되어진다. 제안된 전자식 안정기는 planar 변압기를 사용한 flyback 컨버터, full bridge 인버터와 승압 점화장치로 구성되어 있으며, flyback 컨버터의 스위칭 주파수는 안정기에 입력전압의 변화에 따라 제어되도록 설계하였고, planar변압기를 사용하여, 안정기의 가격과 크기를 크게 절감할 수 있었다. 제안된 시스템에 대한 성능 및 효율은 여러 가지 실험을 통해 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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