표제지
목차
ABSTRACT 9
제1장 서론 11
제1절 연구 배경 및 필요성 11
제2절 논문의 구성 12
제2장 AC/DC 컨버터 13
제1절 전력용 반도체 13
제2절 AC/DC 컨버터의 개요 16
제3절 토템폴 컨버터의 동작원리 20
제4절 토템폴 컨버터의 변조기법 22
제5절 토템폴 컨버터 제어기 설계 27
제3장 토템폴 컨버터 설계 30
제1절 스위칭 소자 선정 30
제2절 필터 인덕터 설계 31
제3절 직류링크 커패시터 설계 35
제4절 회로 도면 37
제4장 모의실험 39
제1절 모의실험 구성 39
제2절 모의실험 파형 41
제5장 실험 결과 46
제1절 실험 구성 46
제2절 실험 결과 파형 48
제6장 결론 54
참고문헌 55
국문초록 58
〈표 1-1〉 전력용 반도체 재질에 따른 특성 13
〈표 3-1〉 인덕턴스 변수 파라미터 31
〈표 3-2〉 페라이트 코어 N97 특성 표 33
〈표 3-3〉 선정한 코어 치수 33
〈표 3-4〉 설계한 인덕터 사양 34
〈표 5-1〉 인터리브드 토템폴 PFC 시스템 실험 파라미터 47
〈그림 2-1〉 반도체 소자의 밴드 갭 특성 13
〈그림 2-2〉 역회복 다이오드 특성 비교 14
〈그림 2-3〉 인터리브드 부스트 PFC 컨버터 17
〈그림 2-4〉 듀얼 부스트 PFC 컨버터 17
〈그림 2-5〉 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터 18
〈그림 2-6〉 토템폴 부스트 PFC 컨버터 19
〈그림 2-7〉 인터리브드 토템폴 컨버터 PFC 회로 20
〈그림 2-8〉 인터리브드 토템폴 컨버터 부스트 컨버터 동작 (a) 직류링크 에너지 전달 (Vg〉 0), (b) 인덕터 에너지 저장 (Vg〉 0), (c) 인덕터 에너지... 21
〈그림 2-9〉 CRM 인덕터 전류 파형 22
〈그림 2-10〉 토템폴 변조기법 26
〈그림 2-11〉 토템폴 컨버터 제어기 블록도 27
〈그림 2-12〉 토템폴 컨버터 전류제어기 블록도 28
〈그림 2-13〉 개방루프 주파수 응답 이득 및 위상 그래프 29
〈그림 3-1〉 스위치 C3M0045065K 사양 30
〈그림 3-2〉 설계한 인덕터 단면도 및 실제 제작한 인덕터 34
〈그림 3-3〉 선정된 직류링크 커패시터 35
〈그림 3-4〉 UCC21542 게이트 드라이버 회로 37
〈그림 3-5〉 인터리브드 토템폴 PFC PCB 38
〈그림 3-6〉 인터리브드 토템폴 PFC 각 층 레이아웃 38
〈그림 4-1〉 CRM 기법을 적용한 인터리브드 토템폴 PFC 모의실험 39
〈그림 4-2〉 스위칭 손실 모델링 40
〈그림 4-3〉 전도 손실 모델링 40
〈그림 4-4〉 정격전력 입출력 전압 및 인덕터 전류 파형 42
〈그림 4-5〉 CRM 동작 스위칭 주파수 및 듀티 파형 42
〈그림 4-6〉 CRM 스위칭 소자 전체 손실 43
〈그림 4-7〉 CCM 스위칭 소자 전체 손실 43
〈그림 4-8〉 스위칭 기법에 따른 스위치 전체 손실 44
〈그림 5-1〉 실험환경 구성 46
〈그림 5-2〉 토템폴 PFC 시스템 구성 47
〈그림 5-3〉 개선 전 PWM 파형 49
〈그림 5-4〉 개선 후 PWM 파형 49
〈그림 5-5〉 직류링크 380V 7.2kW 실험 파형 50
〈그림 5-6〉 직류링크 380V 7.2kW 효율 파형 50
〈그림 5-7〉 직류링크 400V 7.2kW 실험 파형 51
〈그림 5-8〉 직류링크 400V 7.2kW 효율 파형 51
〈그림 5-9〉 직류링크 420V 7.2kW 실험 파형 52
〈그림 5-10〉 직류링크 420V 7.2kW 효율 파형 52
〈그림 5-11〉 직류링크 전압 별 전구간 효율 데이터 53