표제지
ABSTRACT
목차
기호 및 약어 설명 10
제1장 서론 11
제1절 연구 배경 11
제2절 연구 내용 12
제2장 PFC(Power Factor Correction) 컨버터 13
제1절 역률과 고조파 및 국제규격 13
제2절 PFC 컨버터의 종류 16
제3절 PFC 컨버터 동작 모드 18
제4절 PFC 컨버터의 제어 및 영전류 검출 21
제3장 LLC 공진형 컨버터 25
제1절 LLC 공진형 컨버터의 기본 구조 25
제2절 LLC 공진형 컨버터의 동작점 27
제3절 FHA 근사 방법과 LLC 공진형 컨버터 이득특성 31
제4장 통합변압기 38
제1절 통합변압기 특징 38
제5장 시뮬레이션 41
제1절 PFC 컨버터 시뮬레이션 41
제2절 LLC 공진형 컨버터 시뮬레이션 45
제3절 PFC 및 LLC 공진형 컨버터를 적용 2단 구성 PSU 시뮬레이션 50
제4절 통합변압기 적용 PFC 및 LLC 2단 구성 PSU 시뮬레이션 53
제6장 실험 57
제1절 PFC 컨버터 실험 60
제2절 LLC 공진형 컨버터 실험 61
제3절 PFC 및 LLC 공진형 컨버터를 적용 2단 구성 PSU 실험 63
제7장 결론 65
참고문헌 66
국문요약 68
표 1. IEC61000-3-2 고조파 차수별 허용 전류 15
표 2. PFC 컨버터 시뮬레이션 파라미터 42
표 3. LLC 공진형 컨버터 시뮬레이션 파라미터 46
표 4. PFC 및 LLC 공진형 컨버터 적용 2단 구성 PSU 시뮬레이션 파라미터 51
표 5. 통합변압기 인덕턴스와 통합변압기 적용 시뮬레이션 파라미터 54
그림 2.1. 전력시스템 내의 전압과 전류 파형 13
그림 2.2. 기존의 부스트 PFC 컨버터 회로 16
그림 2.3. 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터 회로 17
그림 2.4. 토템폴 부스트 PFC 컨버터 회로 17
그림 2.5. PFC 컨버터의 세가지 동작모드 및 인덕터 전류, 게이트 파형 (a) CCM 모드 (b) DCM 모드 (c) CRM 모드 19
그림 2.6. 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터 동작 파형 21
그림 3.1. LLC 공진형 컨버터 회로 25
그림 3.2. 변압기 및 2차측 구조 (a) 풀브릿지 정류기 (b) 센터탭 정류기 (c) 배전류 정류기 27
그림 3.3. LLC 공진형 컨버터의 세가지 동작점 파형 (a) fs < fr (b) fs = fr (c) fs > fr[이미지참조] 29
그림 3.4. FHA 분석을 위한 LLC 공진형 컨버터의 등가회로 과정 및 파형 (a) LLC 공진형 컨버터 (b) 구형파 전압 등가회로 (c) 변압기 등가회로... 32
그림 3.5. 변압기의 1차, 2차측 등가회로 (a) 변압기 기본구조 (b) 변압기 등가회로 33
그림 3.6. FHA 근사 방법을 위한 페이저 등가회로 35
그림 3.7. LLC 공진형 컨버터 이득 특성 곡선 (a) 누설 인덕턴스를 고려하지 않은 이득 특성 곡선 (b) 누설 인덕턴스를 고려한 이득 특성 곡선 37
그림 4.1. 통합변압기의 자속 이동 경로 및 전류 파형 (a) 같은 자속 방향 (b) 다른 자속 방향 (c) PFC 및 LLC 공진형 컨버터 전류 40
그림 5.1. 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터 시뮬레이션 41
그림 5.2. 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터 시뮬레이션 파형 (a) 시뮬레이션 파형 (b) 최소 주파수 영역 (c) 최대 주파수 영역 44
그림 5.3. LLC 공진형 컨버터 시뮬레이션 45
그림 5.4. LLC 공진형 컨버터 시뮬레이션 파형 (a) fs < fr (b) fs = fr (c) fs > fr[이미지참조] 49
그림 5.5. PFC 및 LLC 공진형 컨버터 적용 2단 구성 PSU 시뮬레이션 50
그림 5.6. PFC 및 LLC 공진형 컨버터 적용 2단 구성 PSU 시뮬레이션 파형 52
그림 5.7. 통합변압기 PSIM 모델 53
그림 5.8. 통합변압기 적용 PFC 및 LLC 공진형 컨버터 2단 구성 PSU 시뮬레이션 파형 (a) PFC 주파수 대역 내의 LLC 주파수 영역 (b) PFC 주파수 대역 외의 LLC 주파수 영역 56
그림 6.1. PFC 및 LLC 공진형 컨버터를 적용한 2단 구성 PSU 실험 하드웨어 (a) PFC 컨버터 (b) LLC 공진형 컨버터 58
그림 6.4. 실험에 사용한 인덕터 및 변압기 (a) Boost 인덕터 (b) 3권선 변압기 (c) 통합변압기 59
그림 6.5. 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터 실험 파형 (a) 실험 파형 (b) CRM 동작 확대 파형 61
그림 6.6. LLC 공진형 컨버터 실험 파형 (a) fs < fr (b) fs = fr (c) fs > fr[이미지참조] 62
그림 6.7. PFC 및 LLC 공진형 컨버터 적용 2단 구성 PSU 시뮬레이션 파형 (a) 실험 파형 (b) 스위칭 주파수 비교 파형 64