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표제지

목차

요지 5

제1장 서론 6

제2장 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터 8

제1절 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터 회로 구성 8

제2절 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터 동작 원리 9

1) 모드 1 (t0 ~ t₁) : QA turn off, QC on, Q₁ on, Q₂ body-diode turn on(이미지참조) 9

2) 모드 2 (t₁ ~ t₂) : QB turn on, QC on, Q₁ on, Q₂ off(이미지참조) 9

3) 모드 3 (t₂ ~ t₃) : QB on, QC turn off, Q₁ on, Q₂ body-diode turn on(이미지참조) 10

4) 모드 4 (t₃ ~ t₄) : QB on, QD turn on, Q₁ on, Q₂ turn on(이미지참조) 10

5) 모드 5 (t₄ ~ t5) : QB turn off, QD on, Q₁ body-diode turn on, Q₂ on(이미지참조) 10

6) 모드 6 (t5 ~ t6) : QA turn on, QD on, Q₁ off, Q₂ on(이미지참조) 11

7) 모드 7 (t6 ~ t7) : QA on, QD turn off, Q₁ body-diode turn on, Q₂ on(이미지참조) 11

8) 모드 8 (t7 ~ t0) : QA on, QC turn on, Q₁ turn on, Q₂ on(이미지참조) 11

제3장 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터 설계 및 손실 분석 16

제1절 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터 설계 16

1) 변압기 설계 17

2) 필터 인덕터 설계 18

3) 1차측 스위치 설계 19

4) 2차측 스위치 설계 20

5) 출력 커패시터 21

6) 코어 종류 22

제2절 스위칭 주파수 변화에 대한 컨버터 손실 분석 23

1) 1차측 스위치 소자의 스위칭 손실 분석 24

2) 2차측 스위치 소자의 손실 분석 26

3) 필터 인덕터의 손실 분석 28

4) 변압기의 손실 분석 29

5) 출력 커패시터 손실 분석 29

제4장 실험 결과 32

제5장 결론 36

참고문헌 37

ABSTRACT 39

초록보기

 본 논문은 DC 240~430[V]의 범위에서 주어지는 전기자동차의 높은 배터리 전압을 전장품 및 보조 배터리에 공급할 수 있도록 12[V]의 낮은 전압으로 변환하는 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터의 효율 향상에 관한 연구이다. 본 연구에서는 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터가 출력의 변화에 따라 스위칭 주파수를 가변시키는 경우 시스템의 효율을 향상시킬 수 있음을 실험적으로 검증하였다. 토폴로지로써 1차측에 위상천이 풀-브릿지 컨버터를 이용하였고 2차측에는 고효율을 더 도모하기 위하여 동기정류기와 배전류 회로를 적용하였다. 1.5[kW]의 위상천이 ZVS 풀-브릿지 컨버터를 설계 및 제작하였으며, 실험을 수행하였다. 실험 결과로부터 제작한 컨버터의 정상동작을 확인하였다. 기존의 단일 주파수로 동작하는 컨버터와 비교한 결과, 제안한 가변 주파수 방법을 적용한 경우, 경부하(100[W])에서 최대 5.62[%]의 효율을 향상 시킬 수 있음을 입증하였다.

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