공진형 컨버터 document_id A220623069319

컨버터는 하나의 직류 전압을 하나 이상의 직류 전압으로 변환하는 장치이다. 이때, 직류 출력 전압은 입력 전압보다 크거나 또는 작은 크기를 갖는다. 이와 같은 컨버터는 파워 전자 장치들, 특히 이동 전화, 랩탑 컴퓨터 등과 같은 밧데리 파워 공급 장치들에 주로 사용된다. 공진형 컨버터(Resonant Converter)는 파워 변환 효율(Power Conversion Efficiency)을 향상시킬 수 있어 널리 이용된다. 일반적으로 공진형 컨버터는 트랜스포머(Transformer)를 포함하고, 직류 전압을 입력받는 트랜스포머의 1차측에 연결되는 두 개의 스위치(Q1, Q2)의 온/오프 구동 주파수를 조절하여 트랜스포머의 2차측에 연결되는 출력단을 통해 출력되는 직류 출력 전압을 일정하게 유지한다. 이를 위해 공진형 컨버터는 광 커플러(Opto-Coupler) 또는 션트 레귤레이터(Shunt Regulator) 등의 소자를 통해 출력부의 전압 또는 전류를 트랜스포머의 1차측에 전달하는 피드백 루프(Feedback Loop)를 포함한다. 일반적인 공진형 컨버터는 과부하 또는 출력단 단락과 같은 비정상 동작상황에서 트랜스포머의 1차측의 두 개의 스위치(Q1, Q2)의 스위칭 주파수를 조절함으로써 출력 부하측으로 전달되는 전력을 제한하여 회로 소자가 파손되는 것을 방지하는 보호 기능을 수행한다. 공진형 컨버터로 입력되는 전력은 두 개의 스위치(Q1, Q2)가 한번 온/오프 되는 짧은 기간 내에도 지속적으로 변한다. 이러한 입력 전력의 변화에 대응하여 과부하 또는 출력단 단락의 발생 여부를 파악하기 위해서, 일반적인 공진형 컨버터는 두 개의 스위치(Q1, Q2)가 한번 온/오프 되는 주기 내에 입력 전력의 평균값을 얻기 위한 저주파 통과 필터(Low pass filter)를 포함한다. 그러나, 이러한 방식으로 구동되는 일반적인 공진형 컨버터는, 저주파 통과 필터의 시간지연 때문에 순간적으로 입력단을 통해 높은 전력이 입력되는 경우, 빠르게 대응하여 입력 전력을 제한하기 힘들어 공진형 컨버터의 구동 안정성이 저해되는 문제점이 있다.