Interleaved PFC bridgeless buck-boost converter 설계

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 저전력 분야에 적용할 수 있는 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 컨버터를 제안한다. Buck-Boost 컨버터가 Bridgeless 로 구성되어 있으며, 이것은 다이오드 브리지 정류기의 제거를 함과 동시에 그와 관련된 전도 손실을 줄이는 역할을 수행한다. 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 컨버터는 AC 공급전원에 고유의 PFC를 제공하기 위해 불연속 인덕터 전류 모드(DICM)에서 동작하도록 설계 되었다. 제안된 컨버터의 성능은 AC 전원에서 향상된 전력품질 전원전압(90-400V)을 변화시키는데, 광범위하게 평가할 수 있다. 얻어진 전력 품질 지수는 국제 전력 품질 기준 (IEC 610000-3-2)의 허용 가능한 범위 내에 있다.
제안한 컨버터의 성능은 PSIM을 이용해 시뮬레이션 하였고, 기존의 PFC Bridgeless Buck-Boost 컨버터와 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 컨버터의 입력전류의 고조파와 THD를 비교 분석을 하였다. 결과적으로 제안한 컨버터의 입력전류의 고조파와 THD가 기존의 컨버터 보다 좋아진 것을 확인 하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper proposed a Interleaved Power Factor Corrected (PFC) Bridgeless (BL) Buck-Boost Converter as a cost-effective solution for low-power applications. The proposed Bridgeless configuration of the Buck-Boost Converter is proposed which offers the elimination of the diode bridge rectifier, thus reducing the conduction losses associated with it. An Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost Converter is designed to operate in discontinuous inductor current mode (DICM) to provide an inherent PFC at ac mains. The performance of the proposed converter is evaluated varying supply voltages (universal ac mains at 90-400 V) with improved power quality at ac mains. The obtained power quality indices are within the acceptable limits of international power quality standards such as the IEC 610000-3-2.
The performance of the proposed converter is simulated in PSIM Simulation environment. We compare the characteristics of the conventional and proposed circuit. The input current of the Conventional PFC Bridgeless Buck-Boost Converter with the proposed of Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost Converter was the comparative analyzed. After all, The input current Harmonic and THD of the proposed converter was confirmed that reduction than the Conventional converter.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 및 목적 1
• 1.2 연구 구성 및 내용 2
• 제 2 장 PFC 회로 및 Buck-Boost Converter 3
• 2.1 Buck-Boost Converter 3
• 2.2 Buck-Boost Converter 정상상태 해석 6
• 2.3 PFC 개념 및 특징 9
• 2.4 PFC Buck-Boost 불연속(DCM)모드 11
• 제 3 장 PFC Bridgeless Buck-Boost 컨버터 14
• 3.1 AC-DC Bridgeless Buck-Boost Converter 14
• 3.2 PFC Bridgeless Buck-Boost, Interleaved Bridgeless Buck-Boost Converter 제어기 설계 16
• 제 4 장 PFC Bridgeless Buck-Boost Converter 비교 분석 23
• 4.1 기존의 PFC Bridgeless Buck-Boost Converter 23
• 4.2 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost Converter 28
• 제 5 장 시뮬레이션 36
• 5.1 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 설계 36
• 5.2 기존의 PFC Bridgeless Buck-Boost 회로도 37
• 5.3 기존의 PFC Bridgeless Buck-Boost 시뮬레이션 파형 38
• 5.4 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 회로도 42
• 5.5 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 시뮬레이션 파형 43
• 5.6 PFC Bridgeless Buck-Boost와 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 출력 전류 리플 비교 48
• 5.7 PFC Bridgeless Buck-Boost와 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 출력 전압 리플 비교 49
• 5.8 PFC Bridgeless Buck-Boost와 제안한 Interleaved PFC Bridgeless Buck-Boost 입력전류 고조파 및 THD비교 51
• 제 6장 결 론 55
• 참고문헌 57
• 국문초록 60
• Abstract 61