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고전압·고효율 DC-DC 전력변환 컨버터 회로 설계

High-Voltage, High-Efficiency DC-DC Converter Circuit Design

연구 내용

PSFB와 LLC를 하이브리드로 통합하고 센터탭 정류 및 클램프 회로를 구성하여 고출력 고전압에서 효율과 전력밀도를 개선하는 연구

전력변환장치에서 고전압 출력이 요구될 때 정류부 다이오드 전압 스트레스와 효율 저하가 발생합니다. 본 연구는 PSFB와 LLC를 하이브리드 구조로 결합하고 2차 측 직렬 연결과 센터탭 클램핑 개념을 적용해 고전압 출력에 적합한 전류 경로를 확보합니다. 또한 변압기 중심부에 다이오드·커패시터 기반 클램프를 배치하여 스위칭 동작의 비이상 조건을 완화하고, 권선 저항 및 도통 손실을 고려한 구조로 최적화합니다.

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연구 흐름

초기에는 PSFB 계열에서 센터탭 정류 구조가 유발하는 다이오드 전압 스트레스를 완화하는 방향으로 접근했습니다. 이후 CTC 적용 시 2차 권선 부담이 커지는 문제를 줄이기 위해 센터탭을 단일 권선 구조에 추가하는 권선 기법으로 손실을 저감하는 연구를 수행했습니다. 최근에는 PSFB와 LLC를 동일 플랫폼에서 공유 요소를 두고 통합하는 하이브리드 컨버터로 확장했으며, 클램프 회로를 통해 기존 PSFB의 동작 제약을 개선하고 고출력 고전압 시제품 검증까지 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 고전압 DC-DC 전력변환 모듈
  • 하이브리드 공진형 컨버터
  • 전기자동차 탑재형 충전기
  • 산업용 고전압 전원
  • 서버·데이터센터 전원
  • 정류 다이오드 전압 스트레스 저감
  • 전력밀도 향상 설계
  • PSFB 기반 전력변환 플랫폼
  • 클램프 회로 기반 안정 동작
  • 고출력 리플 저감 전력변환

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구분

제목

1

Hybrid DC–DC Converter With Novel Clamp Circuit in Wide Range of High Output Voltage

2

Phase-Shifted Full-Bridge Converter with High Efficiency

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제목

1

차세대 전력 반도체를 적용한 고효율·고전력밀도 전기자동차 탑재형 충전기 연구

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