표제지
목차
ABSTRACT 9
제1장 서론 11
제1절 연구배경 및 동향 11
제2절 연구목적 및 내용 16
제3절 논문의 구성 17
제2장 기존 벅-부스트 컨버터 회로 구조 18
제1절 비 반전 벅-부스트 컨버터 18
제2절 비 반전 벅-부스트 컨버터 변조 기법 21
제3장 제안하는 양방향 DC-DC 컨버터 24
제1절 회로 구성 및 특징 24
제2절 동작 모드 분석 26
제3절 소신호 모델링 및 안정도 판별 50
제4장 이산 시지연을 고려한 제어기 설계 70
제1절 전류 제어기 설계 73
제2절 전압 제어기 설계 78
제5장 모의 실험 및 실험 결과 83
제1절 모의 실험 83
제2절 실험 결과 97
제6장 결론 106
참고문헌 108
부록 113
국문초록 118
〈표 1-1〉 전압 스트레스 저감을 위한 DC-DC 컨버터 주요 특징 비교 15
〈표 2-1〉 단일 반송파 및 이중 반송파 주요 특징 비교 22
〈표 3-1〉 제안하는 컨버터 동작 모드 분석 조건 28
〈표 3-2〉 동작 모드에 따른 인덕터 전류 리플 48
〈표 3-3〉 제안하는 컨버터 제정수 60
〈표 5-1〉 인덕터 전류 리플 계산 및 모의 실험 결과 88
〈표 5-2〉 Audio susceptibility 모의 실험 및 계산 결과 90
〈그림 2-1〉 벅-부스트 컨버터 회로 구조 18
〈그림 2-2〉 비 반전 벅-부스트 컨버터 회로 19
〈그림 2-3〉 비 반전 벅-부스트 컨버터 동작기법에 따른 변조기 구성 (a)단일 반송파 변조 기법 (b)이중 반송파 변조 기법 21
〈그림 3-1〉 제안하는 컨버터 회로 구조 25
〈그림 3-2〉 동작모드에 따른 제안하는 컨버터의 등가회로 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 26
〈그림 3-3〉 커플드 인덕터 등가회로 27
〈그림 3-4〉 듀티가 0.5 보다 작은 조건에서 주요 파형 (@ 벅 모드) 29
〈그림 3-5〉 듀티가 0.5 보다 큰 조건에서 주요 파형 (@ 벅 모드) 34
〈그림 3-6〉 듀티가 0.5 보다 작은 조건에서 주요 파형 (@ 부스트 모드) 39
〈그림 3-7〉 듀티가 0.5 보다 큰 조건에서 주요 파형 (@ 부스트 모드) 44
〈그림 3-8〉 제안하는 컨버터가 벅 모드로 동작하는 경우 평균 모델 50
〈그림 3-9〉 제안하는 컨버터가 부스트 모드로 동작하는 경우 평균 모델 57
〈그림 3-10〉 벅 모드에서 주파수 응답 특성 (a) 듀티-인덕터 전류 (b) 듀티-출력 전압 (c) Audio susceptibility 61
〈그림 3-11〉 부스트 모드에서 주파수 응답 특성 (a) 듀티-인덕터 전류 (b) 듀티-출력 전압 (c) Audio susceptibility 63
〈그림 3-12〉 듀티-인덕터 전류 전달함수 극점-영점 지도 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 65
〈그림 3-13〉 듀티-출력 전압 전달함수 극점-영점 지도 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 67
〈그림 3-14〉 Audio susceptibility 전달함수 극점-영점 지도 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 69
〈그림 4-1〉 제안하는 컨버터의 제어기 블록도 (a) 전류 제어기 블록도 (b) 전압 제어기 블록도 70
〈그림 4-2〉 듀티-인덕터 전류 고주파 근사 전달 함수 주파수 응답 특성 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 74
〈그림 4-3〉 전류 제어기 개방루프 주파수 응답 특성 77
〈그림 4-4〉 전압 제어기 근궤적 분석 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 81
〈그림 4-5〉 전압 제어기 개방루프 주파수 응답 특성 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 82
〈그림 5-1〉 동작 조건에 따른 컨버터 주요 파형 (a) 벅 모드 @ 듀티 〈 0.5 (b) 벅 모드 @ 듀티 〉 0.5... 87
〈그림 5-2〉 Audio susceptibility 극점-영점 지도 및 모의 실험 결과 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 89
〈그림 5-3〉 전압 제어기 이득에 따른 모의 실험 (@ 벅 모드) (a) Kp_vc = 1.0 (b) Kp_vc = 1.5 (c) Kp_vc = 2.0[이미지참조] 91
〈그림 5-4〉 전압 제어기 이득에 따른 모의 실험 (@ 부스트 모드) (a) Kp_vc = 4.0 (b) Kp_vc = 5.0 (c) Kp_vc = 6.0[이미지참조] 92
〈그림 5-5〉 양방향 전력변환 모의 실험 (a) 벅 모드 양방향 과도응답 모의 실험 결과... 94
〈그림 5-6〉 정격 조건에서 손실분석 모의 실험 결과 95
〈그림 5-7〉 실험 구성 97
〈그림 5-8〉 정상상태 실험 결과 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 99
〈그림 5-9〉 양방향 전력 변환 실험 결과 (a), (b) 벅 모드 실험 결과 (c), (d) 부스트 모드 실험 결과 100
〈그림 5-10〉 과도 응답 실험 결과 (a)벅 모드 (b) 부스트 모드 101
〈그림 5-11〉 전류 제어기 개방 루프 주파수 응답 특성 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 103
〈그림 5-12〉 전압 제어기 개방 루프 주파수 응답 특성 (a) 벅 모드 (b) 부스트 모드 104
〈그림 5-13〉 벅-부스트 전환 실험 결과 105
〈그림 5-14〉 동작 모드에 따른 측정 효율 105
〈그림 A-1〉 불균형 제어기를 포함한 제안하는 컨버터 제어기 블록도 113
〈그림 A-2〉 동작모드에 따른 전류 경로 (@ 벅 모드) (a)듀티 〈 0.5 (b) 듀티 〉 0.5 115
〈그림 A-3〉 동작모드에 따른 전류 경로 (@ 부스트 모드) (a)듀티 〈 0.5 (b) 듀티 〉 0.5 117