LLC Resonant Converter의 최적 설계에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

LLC Resonant Converter는 간단한 구조로써 제작 단가가 저렴하고, 전부하영역에서 ZVS가 가능하며, 주 스위치의 내압이 입력전압으로 제한되어 있다. 또한, 2차측 다이오드의 Zero Current Switching이 가능하고, 전압 Ringing이 없으며, 고효율 설계가 가능한 장점으로 현재 널리 사용되는 Converter Topology 중 하나이다. 하지만, 경부하시 효율이 낮아지고, Converter의 동작 상태 해석이 다소 어려워 최적의 공진 탱크 설계에 어려움을 겪고 있는 실정이다.
본 논문에서는 LLC Resonant Converter를 공진 주파수로 동작할 때와 최대 전압 이득을 갖는 주파수로 동작할 때를 해석하고, 1차측 및 2차측 전류의 RMS 값, Resonant Tank의 Capacitor의 최대 전압, 2차측 AC RMS 전류 등을 시간의 함수로 유도 하였다. 이를 바탕으로 Resonant Tank의 Design Flow를 제안하였으며, 32’’ LCD TV SMPS를 이용하여 타당성 및 신뢰성을 검증하였다. 또한 Voltage Mode Controller의 Design Flow를 제안하고, Type II controller를 제작하고 32” LCD TV SMPS에 적용하여, 기존 Controller와 비교, 검증하였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. Introduction = 1
• 2. LLC Resonant Converter = 3
• 2-1. Principle of Operation = 3
• 2-2. Performance Analysis of LLC Resonant Converter = 6
• 3. Design consideration and Experimental result = 17
• 4. Control Design of LLC Resonant Converter = 26
• 5. Summary and Further work = 35
• 5-1.Summary = 35
• 5-2.Further work = 35
• Reference = 36
• Appendix Ⅰ = 38
• Appendix Ⅱ = 41