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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 목포대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수13
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이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있는, 새로운 개념의 고효율 저공해 자동차 개발은, 질소산화물 배출규제 대응과 지구온난화 방지 관점에서 매우 중요하다. 2010년 후반부터 하이브리드(HEV)와 플러그인 하이브리드(PHEV) 및 전기자동차(EV) 등이 주로 개발 되고 있으며, 본격적인 시장형성도 동시에 이루어지고 있다.
전기자동차의 핵심 부품인 충전기는 고효율과 경량화를 위한 연구가 진행되고 있으며, 대용량 DC-DC 컨버터 등의 경우에 변압기의 누설 인덕턴스로 일어나는 스위칭 손실은 출력전압의 제어에 상당한 어려움을 주고 있다. 따라서 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 누설인덕턴스를 최소화한 평판형 트랜스포머를 설계하였다.
평판형 트랜스포머를 이용하여 제작된 LLC 공진형 컨버터와 양방향 PSFB DC-DC 컨버터는 그 동작특성이 분석되었고, 분석의 결과는 다음과 같다.
1. LLC 공진형 컨버터는 입출력 전압의 변화에도 안정적인 동작특성을 보였으며, 입력 AC 전압의 순간정전에도 20mS 동안의 유지시간을 확보하였다.
2. 양방향 PSFB DC-DC 컨버터는 기존의 컨버터보다 22W의 평균 전력손실이 감소하였고, 1.3%의 시스템 평균효율의 향상을 얻을 수 있었다.
3. 타당성 확인을 위하여 LED 백라이트 구동용 전원장치를 제작하였고, 장치의 특성분석 결과에서 연구의 추가 검증이 확인 되었다.
전기자동차의 핵심 부품인 충전기는 고효율과 경량화를 위한 연구가 진행되고 있으며, 대용량 DC-DC 컨버터 등의 경우에 변압기의 누설 인덕턴스로 일어나는 스위칭 손실은 출력전압의 제어에 상당한 어려움을 주고 있다. 따라서 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 누설인덕턴스를 최소화한 평판형 트랜스포머를 설계하였다.
평판형 트랜스포머를 이용하여 제작된 LLC 공진형 컨버터와 양방향 PSFB DC-DC 컨버터는 그 동작특성이 분석되었고, 분석의 결과는 다음과 같다.
1. LLC 공진형 컨버터는 입출력 전압의 변화에도 안정적인 동작특성을 보였으며, 입력 AC 전압의 순간정전에도 20mS 동안의 유지시간을 확보하였다.
2. 양방향 PSFB DC-DC 컨버터는 기존의 컨버터보다 22W의 평균 전력손실이 감소하였고, 1.3%의 시스템 평균효율의 향상을 얻을 수 있었다.
3. 타당성 확인을 위하여 LED 백라이트 구동용 전원장치를 제작하였고, 장치의 특성분석 결과에서 연구의 추가 검증이 확인 되었다.
목차
목 차ABSTRACT제1장 서 론 …………………………………………………… 1제1절 연구의 배경 ……………………………………… 1제2절 연구의 내용 ……………………………………… 6제2장 전력변환장치의 스위칭 분류 ………………… 11제1절 하드 스위칭 …………………………………… 12제2절 영전압 소프트 스위칭 …………………………… 14제3절 영전류 소프트 스위칭 …………………………… 15제3장 전력변환장치 …………………………………… 17제1절 직렬 공진형 컨버터 …………………………… 18제2절 병렬 공진형 컨버터 …………………………… 20제3절 직/병렬 공진형 컨버터 ………………………… 22제4절 LLC 공진형 컨버터 …………………………… 24제5절 위상천이 Full-Bridge DC-DC 컨버터 ………… 31제4장 DC-DC 컨버터의 설계 …………………………… 37제1절 LLC 공진형 DC-DC 컨버터 설계 ……………… 37제2절 양방향 PSFB DC-DC 컨버터 설계 …………… 511. BUCK 모드 ……………………………………… 522. BOOST 모드 …………………………………… 53제3절 평판형 트랜스포머 설계 ……………………… 55제4절 DEAD TIME 설계 ……………………………… 67제5장 결과 및 고찰 ……………………………………… 70제1절 LLC 공진형 DC-DC 컨버터 …………………… 70제2절 양방향 PSFB DC-DC 컨버터 ………………… 79제3절 LED 백라이트 구동용 전원장치 ……………… 84제6장 결 론 ……………………………………………… 92참고 문헌 ………………………………………………… 93국문 초록 ………………………………………………… 103감사의 글 ……………………………………………… 105
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