KR101050244B1 - Efficiency Improvement Method of Full Bridge DC / DC Converter for Solar Power Generation - Google Patents

Efficiency Improvement Method of Full Bridge DC / DC Converter for Solar Power Generation Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법에 관한 것으로서, 특히 소정의 권선비로 감겨진 1차코일과 2차코일로 이루어진 고주파 트랜스포머와, 상기 1차코일에 연결되도록 제 1 내지 제 4 파워스위치로 이루어진 풀브릿지 회로부와, 상기 2차코일에 연결되도록 브릿지 다이오드 정류기가 연결되어 있는 것에 있어서, 상기 고주파 트랜스포머의 권선비를 태양전지 모듈이 최대 전력을 발전하는 전압에서 유효 듀티가 일정치 이상이 되도록 설정하므로서, 고주파 트랜스포머의 권선비 최적화를 꾀하여 프리휠링 구간을 줄여주고 이를통해 파워링되어지는 유효구간을 증대시켜 최대의 발전량을 얻을 수 있도록 한 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving efficiency of a full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation. The present invention relates to a high frequency transformer including a primary coil and a secondary coil wound at a predetermined winding ratio, and a first coil to be connected to the primary coil. The bridge bridge rectifier is connected to the full bridge circuit including a fourth power switch and the secondary coil, and the effective duty is equal to the winding ratio of the high frequency transformer at a voltage at which the solar cell module generates the maximum power. By setting it to be more than stationary, the full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation, which is designed to optimize the turns ratio of high-frequency transformers, reduces the freewheeling section and increases the effective section powered by it. It relates to an efficiency improvement method.

풀브릿지 DC/DC 컨버터, 고주파 트랜스포머, 1차코일, 2차코일, 권선비, 파워링효율증대, 프리휠링 감소, Full bridge DC / DC converter, high frequency transformer, primary coil, secondary coil, turns ratio, increase powering efficiency, reduce freewheeling,

Description

태양광 발전용 풀브릿지 디씨/디씨 컨버터의 효율 개선방법{An Efficiency Improvement of Full Bridge DC/DC Converter for the Photovoltaic System}An Efficiency Improvement of Full Bridge DC / DC Converter for the Photovoltaic System}

도 1 은 본 발명이 적용된 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터를 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing a full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation to which the present invention is applied.

도 2 는 본 발명의 각부 출력파형을 보인 파형도.Figure 2 is a waveform diagram showing the output waveform of each part of the present invention.

도 3 은 본 발명의 DC/DC 컨버터의 파워링모드 제 1 주기 작동상태를 보인 도면.3 is a view showing a powering mode first cycle operation state of the DC / DC converter of the present invention.

도 4 는 본 발명의 DC/DC 컨버터의 프리휠링 모드 제 2 주기 작동상태를 보인 도면.4 is a view showing a second operation state of the freewheeling mode of the DC / DC converter of the present invention.

도 5 는 본 발명의 DC/DC 컨버터의 파워링 모드 제 3 주기 작동상태를 보인 도면.5 is a view showing a powering mode third cycle operation state of the DC / DC converter of the present invention.

도 6 은 본 발명의 DC/DC 컨버터의 파워링 모드 제 4 주기 작동상태를 보인 도면.6 is a view showing a powering mode fourth cycle operation state of the DC / DC converter of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

T1: 고주파 트랜스포머, L1: 1차코일,T1: high frequency transformer, L1: primary coil,

L2: 2차코일, S1~S4: 파워스위치,L2: secondary coil, S1 ~ S4: power switch,

D1~D4: 브릿지 다이오드 정류기, C1,C2: 콘덴서,D1 ~ D4: bridge diode rectifier, C1, C2: condenser,

본 발명은 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법에 관한 것으로서, 특히 소정의 권선비로 감겨진 1차코일과 2차코일로 이루어진 고주파 트랜스포머와, 상기 1차코일에 연결되도록 제 1 내지 제 4 파워스위치로 이루어진 풀브릿지 회로부와, 상기 2차코일에 연결되도록 브릿지 다이오드 정류기가 연결되어 있는 것에 있어서, 상기 고주파 트랜스포머의 권선비를 태양전지 모듈이 최대 전력을 발전하는 전압에서 유효 듀티가 일정치 이상이 되도록 설정하므로서, 고주파 트랜스포머의 권선비 최적화를 꾀하여 프리휠링 구간을 줄여주고 이를통해 파워링되어지는 유효구간을 증대시켜 최대의 발전량을 얻을 수 있도록 한 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving efficiency of a full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation. The present invention relates to a high frequency transformer including a primary coil and a secondary coil wound at a predetermined winding ratio, and a first coil to be connected to the primary coil. The bridge bridge rectifier is connected to the full bridge circuit including a fourth power switch and the secondary coil, and the effective duty is equal to the winding ratio of the high frequency transformer at a voltage at which the solar cell module generates the maximum power. By setting it to be more than stationary, the full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation, which is designed to optimize the turns ratio of high-frequency transformers, reduces the freewheeling section and increases the effective section powered by it. It relates to an efficiency improvement method.

고주파 링크 형태의 태양광 발전 PCS(Power Conditioning System)에서 외부 환경에 따라 변동되어지는 태양 전지 모듈의 출력 전압을 상용전원으로 변환하기 위해 필요한 고압의 일정한 직류전압으로 승압시키기 위해서는 DC/DC 컨버터가 있어야 하고, 또한 태양전지 모듈과 상용전원과의 절연을 위해서 고주파의 절연 트랜스포머가 필요하게 된다.In order to boost the output voltage of the solar cell module that changes according to the external environment in the high frequency link type solar power generation system PCS (Power Conditioning System) to the constant high voltage of DC voltage necessary to convert to commercial power, there must be a DC / DC converter. In addition, a high frequency insulating transformer is required to insulate the solar cell module from a commercial power supply.

DC/DC 컨버터와 DC/AC 인버터로 구성되어진 태양광 발전용 PCS는 시스템의 전체 효율이 90% 이상 되기 위해서 각각의 DC/DC 컨버터와 DC/AC 인버터의 효율이 적어도 95% 이상이 되어야 한다.A PCS for photovoltaic power generation, consisting of a DC / DC converter and a DC / AC inverter, requires at least 95% efficiency for each DC / DC converter and DC / AC inverter in order for the overall efficiency of the system to be greater than 90%.

이를위한 종래의 방법으로는 DC/DC 컨버터의 효율을 증대시키기 위해 소자의 도통 손실과 스위칭 손실을 줄이는 두가지 방법이 있는데, 첫번째 방법인 도통 손실 저감법은 소자가 턴 온(ON)이 되었을 경우 소자 양단에 걸리는 전압이 작은 소자를 사용함으로써 도통 손실을 줄이는 것이고, 두번째 방법인 스위칭 손실 저감법은 스위칭 손실이 작은 고속 스위칭이 가능한 소자를 적용하거나 소프트 스위칭 방법을 적용하는 것이다.Conventional methods for this purpose are to reduce the conduction loss and switching loss of the device in order to increase the efficiency of the DC / DC converter, the first method, the conduction loss reduction method is the device when the device is turned on (ON) The conduction loss is reduced by using a device having a small voltage across both ends, and the second method, a switching loss reduction method, uses a device capable of high-speed switching with low switching loss or a soft switching method.

첫번째 방법의 구현을 위해서는 파워 소자의 도통시 저항이 작은 소자를 사용하는 방법이 주로 사용되고 있고,In order to implement the first method, a method using a device having a small resistance when the power device is connected is mainly used.

두번째 방법의 구현을 위해서는 스위칭 손실을 줄이기 위해 일반적인 파워 소자 보다 고속 스위칭용의 스위칭 손실이 아주 작은 소자를 쓰는 방법과 파워 소자의 턴온 또는 턴오프시에 소자에 작용하는 전압과 전류가 동시에 존재하는 부분을 줄이거나 없앰으로써 스위칭 손실을 줄이는 방법이 주로 사용되었다.In order to implement the second method, a method of using a device having a smaller switching loss for high-speed switching than a general power device in order to reduce the switching loss, and a voltage and current acting on the device at the same time when the power device is turned on or off The method of reducing switching loss by reducing or eliminating is mainly used.

그러나, DC/DC 컨버터의 효율 증대를 위해 사용되는 종래에 사용되는 종래의 방법들은 소자의 가격이 상승하게되고, 또한 소프트 스위칭을 하기 위해서 추가적인 회로가 필요하게 되며, 특히 소프트 스위칭의 경우 설계를 잘못하게 되는 경우 효율이 더 떨어지는 문제점이 발생하고 있었다.However, conventional methods used to increase the efficiency of DC / DC converters increase the cost of the device and require additional circuitry for soft switching, and in particular, the design of the soft switching is wrong. When the problem was lowered the efficiency was more.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 소정의 권선비로 감겨진 1차코일과 2차코일로 이루어진 고주파 트랜스포머와, 상기 1차코일에 연결되도록 제 1 내지 제 4 파워스위치로 이루어진 풀브릿지 회로부와, 상기 2차코일에 연결되도록 브릿지 다이오드 정류기가 연결되어 있는 것에 있어서, 상기 고주파 트랜스포머의 권선비를 태양전지 모듈이 최대 전력을 발전하는 전압에서 유효 듀티가 일정치 이상이 되도록 설정하므로서, 고주파 트랜스포머의 권선비 최적화를 꾀하여 프리휠링 구간을 줄여주고 이를통해 파워링되어지는 유효구간을 증대시켜 최대의 발전량을 얻을 수 있도록 한 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법을 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention for solving the above problems is a high-frequency transformer consisting of a primary coil and a secondary coil wound at a predetermined winding ratio, and a full bridge circuit unit consisting of first to fourth power switches to be connected to the primary coil; And a bridge diode rectifier connected to the secondary coil, wherein the winding ratio of the high frequency transformer is set such that the effective duty becomes a predetermined value or more at a voltage at which the solar cell module generates the maximum power. The purpose of this study is to provide a method for improving the efficiency of a full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation, which reduces the freewheeling period and increases the effective range that is powered.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

청구범위 제 1 항에 의하여,According to claim 1,

소정의 권선비로 감겨진 1차코일(L1)과 2차코일(L2)로 이루어진 고주파 트랜스포머(T1)와, 상기 1차코일(L1)에 연결되는 제 1 내지 제 4 파워스위치(S1~S4)로 이루어진 풀브릿지 회로부와, 상기 2차코일(L2)에 연결되도록 브릿지 다이오드 정류기(D1~D2)가 연결되어 있는 것에 있어서, 상기 고주파 트랜스포머(T1)의 코일(L1,L2)권선비를 태양전지 모듈이 최대 전력을 발전하는 전압에서 유효 듀티가 기준치 이상이 되도록 설정한 것을 특징으로 한다.A high frequency transformer T1 consisting of a primary coil L1 and a secondary coil L2 wound at a predetermined winding ratio, and first to fourth power switches S1 to S4 connected to the primary coil L1. Full bridge circuit portion and bridge diode rectifier (D1 ~ D2) is connected to be connected to the secondary coil (L2), the winding ratio of the coil (L1, L2) of the high frequency transformer (T1) solar cell module It is characterized by setting so that an effective duty becomes more than a reference value in the voltage which generate | occur | produces this maximum power.

청구범위 제 2 항에 의하여,According to claim 2,

상기 트랜스포머(T1)의 코일 권선비는 발전전압 유효 듀티가 75% 이상이 되도록 최적화시키는 것을 특징으로 한다.The coil turns ratio of the transformer (T1) is characterized in that to optimize the generation voltage effective duty to be 75% or more.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예 를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 6.

도 1 은 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터를 도시한 회로도로서, 1 is a circuit diagram showing a full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation,

소정의 권선비로 감겨진 1차코일(L1)과 2차코일(L2)로 이루어진 고주파 트랜스포머(T1)와, 상기 1차코일(L1)에 연결되는 제 1 내지 제 4 파워스위치(S1~S4)로 이루어진 풀브릿지 회로부와, 상기 2차코일(L2)에 연결되도록 브릿지 다이오드 정류기(D1~D2)가 연결되어 있으며, 그 후단으로는 코일(L3)과 콘덴서(C2)로 이루어진 LC필터가 연결되어 있다.A high frequency transformer T1 consisting of a primary coil L1 and a secondary coil L2 wound at a predetermined winding ratio, and first to fourth power switches S1 to S4 connected to the primary coil L1. The bridge bridge rectifier (D1 ~ D2) is connected to be connected to the full bridge circuit portion and the secondary coil (L2), the LC filter consisting of a coil (L3) and a capacitor (C2) is connected to the rear end have.

미설명된 도면부호 C1 은 콘덴서이다.Unexplained reference numeral C1 is a capacitor.

이와같이 구성된 풀 브릿지 DC/DC 컨버터는 고주파 링크 타입의 태양광용 PCS에서 사용되는 것으로 태양전지 모듈의 낮은 가변 출력 DC 전압을 고압의 일정 DC 전압으로 승압하는 역할을 한다.The full bridge DC / DC converter configured as described above is used in high frequency link type solar PCS, and it boosts the low variable output DC voltage of the solar cell module to a constant high voltage.

이러한 풀 브릿지 DC/DC 컨버터는 특성상 소프트 스위칭의 효과를 보기 위하여 도 2 와같이 페이저 쉬프트(Phase Shift) 방식의 게이트 구동이 이루어지게된다.The full bridge DC / DC converter has a phase shift gate drive as shown in FIG. 2 in order to see the effect of soft switching.

제 1 내지 제 4 스위치(S1~S4)의 동작모드는 크게 고주파 트랜스포머(T1)에 유효전력을 넘기는 파워링(Powering)모드와 상기 파워링모드 이후 전류의 흐름을 소호시키는 프리 휠링(Free-Wheeling)모드로 구분되어진다.The operation modes of the first to fourth switches S1 to S4 are a powering mode for largely passing the effective power to the high frequency transformer T1 and a free-wheeling operation that obscures the flow of current after the powering mode. Mode).

즉, 도 2 의 제 1 주기(T0~T1)에 해당하는 파워링모드에서는 도 3 과같이 제 1 및 제 4 파워스위치(S1,S4) 만이 온동작하여 고주파 트랜스포머(T1)의 1차코일(L1)에 유효전력을 공급하게되고, 도 2 의 제 2 주기(T1~T2)에 해당하는 프리휠링 모드에서는 도 4 와같이 제 2 및 제 4 파워스위치(S2,S4)만이 온동작하여 파워링모드 이후의 전류 흐름을 소호시키며, 도 2 의 제 3 주기(T2~T3)에 해당하는 파워링모드에서는 도 5 와같이 제 2 및 제 3 파워스위치(S2,S3)만이 온동작하여 고주파 트랜스포머(T1)의 1차코일(L1)에 유효전력을 공급하고, 도 2 의 제 4 주기(T3~T4)에 해당하는 프리휠링 모드 에서는 도 6 과같이 제 3 및 제 4 파워스위치(S3,S4)만이 온동작하여 파워링모드 이후의 전류 흐름을 소호시키는 것이다.That is, in the powering mode corresponding to the first periods T0 to T1 of FIG. 2, only the first and fourth power switches S1 and S4 are turned on to operate the primary coil of the high frequency transformer T1 as shown in FIG. 3. In the freewheeling mode corresponding to the second periods T1 to T2 of FIG. 2, only the second and fourth power switches S2 and S4 are turned on to power the L1). The current flow after the mode is extinguished. In the powering mode corresponding to the third periods T2 to T3 of FIG. 2, only the second and third power switches S2 and S3 are turned on to operate the high frequency transformer ( Active power is supplied to the primary coil L1 of T1), and in the freewheeling mode corresponding to the fourth periods T3 to T4 of FIG. 2, the third and fourth power switches S3 and S4 as shown in FIG. 6. Only the on-state operation is to extinguish the current flow after the powering mode.

상기 설명과같이 풀 브릿지 컨버터에서 페이저 쉬프트 방식을 적용하여 유효전력을 고주파 트랜스포머(T1)에 공급하는 이유는 일반적인 하드 스위칭 보다 페이저 쉬프트 방식을 적용하므로써 소자의 내압 정격을 낮출 수 있고, 트랜스포머의 누설 인덕턴스 값에 따라 영전압 스위칭을 얻어 낼 수 있는 장점이 있기 때문이다.As described above, the reason for supplying the active power to the high frequency transformer T1 by applying the phase shift method in the full bridge converter is to lower the breakdown voltage rating of the device by applying the phase shift method than the general hard switching, and the leakage inductance of the transformer. This is because zero voltage switching can be obtained depending on the value.

그러나, 이러한 방법에 있어서 파워링모드 구간 이후 프리 휠링모드와 같은 불가피한 모드로 인해 불필요한 도통 손실이 발생하게 된다.However, in this method, unnecessary conduction loss occurs due to an unavoidable mode such as the free wheeling mode after the powering mode section.

즉, 프리휠링모드는 도 2 의 제 2 구간(T1~T2)과 제 4 구간(T3~T4)과 같이 고주파 트랜스포머(T1)의 코일 권선에 전류를 점차적으로 소호시키는 것이며, 이와같은 프리휠링모드 구간은 트랜스포머의 2차측 코일(L2)에 에너지를 전달하지 않으면서 파워스위치(S1~S4)의 역병렬 다이오드를 통해 도통손실만 발생시키는 불필요한 구간인 것이다.That is, the freewheeling mode is to gradually extinguish the current in the coil winding of the high frequency transformer T1 as in the second section T1 to T2 and the fourth section T3 to T4 of FIG. 2. The section is an unnecessary section that generates only a conduction loss through the anti-parallel diodes of the power switches S1 to S4 without transmitting energy to the secondary coil L2 of the transformer.

이와같이 프리휠링 모드의 손실을 줄여주기 위해서는 고주파 절연 트랜스포머(T1)의 코일(L1,L2)의 권선비를 최적화하여 실제 파워링되어지는 유효듀티 구간을 증가시킴으로써 프리휠링 구간을 줄여주고, 프리휠링 구간을 줄여줌으로써 트 랜스포머 1차 코일(L1)에 연결되어 있는 파워스위치의 역병렬다이오드 및 2차측 정류다이오드로 흐르는 전류의 양을 줄여줌으로써 도통 손실을 감소시킬 수 있게되는 것이다.In order to reduce the loss of the freewheeling mode, the winding ratio of the coils L1 and L2 of the high frequency insulation transformer T1 is optimized to increase the effective duty period which is actually powered, thereby reducing the freewheeling period and reducing the freewheeling period. By reducing the amount of current flowing to the reverse parallel diode and the secondary rectifier diode of the power switch connected to the transformer primary coil (L1) it is possible to reduce the conduction loss.

상기와같이 파워링되어지는 유효듀티가 최대로 이루어지도록 하는 고주파 트랜스포머(T1)의 권선비는 태양전지 모듈이 최대 전력을 발전하는 전압에서 유효 듀티가 75% 이상이 되도록 설정하면 원하는 최대효율을 얻을 수 있게되며, 이러한 사항은 실험치로 확인할 수 있었다.As described above, the winding ratio of the high frequency transformer (T1) to maximize the effective duty that is powered can be obtained by setting the effective duty to be 75% or more at the voltage at which the solar cell module generates the maximum power. This could be confirmed by experimental data.

예를들어 DC/DC 컨버터의 출력 정격 전압이 360V 이고 태양전지 모듈의 최대 전력 출력 전압이 68V 일 경우 트랜스포머의 권선비(η)는 아래의 식과같이 구할 수 있게된다.For example, if the DC / DC converter's output voltage is 360V and the solar module's maximum power output voltage is 68V, the turns ratio (η) of the transformer can be obtained as shown below.

Figure 112005046494163-pat00001
Figure 112005046494163-pat00001

상기와같은 식에 의해 고주파 트랜스포머(T)의 코일 권선비를 얻게되면 태양전지 모듈이 최대효율을 얻을 수 있도록 풀 브릿지 DC/DC 컨버터가 동작하게되어, 프리휠링 모드에서의 도통 손실이 최소화되고, 파워링모드의 유효듀티가 최대가되어 최대 효율을 얻을 수 있게되는 것이다.When the coil turns ratio of the high frequency transformer T is obtained by the above equation, the full bridge DC / DC converter is operated so that the solar cell module can obtain the maximum efficiency, so that the conduction loss in the freewheeling mode is minimized and the power is reduced. The effective duty of the ring mode is maximized to obtain the maximum efficiency.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 소정의 권선비로 감겨진 1차코일과 2차코일로 이루어진 고주파 트랜스포머와, 상기 1차코일에 연결되도록 제 1 내지 제 4 파워스위치로 이루어진 풀브릿지 회로부와, 상기 2차코일에 연결되도록 브릿지 다이오드 정류기가 연결되어 있는 것에 있어서, 상기 고주파 트랜스포머의 권선비를 태양전지 모듈이 최대 전력을 발전하는 전압에서 유효 듀티가 일정치 이상이 되도록 설정하므로서, 고주파 트랜스포머의 권선비 최적화를 꾀하여 프리휠링 구간을 줄여주고 이를통해 파워링되어지는 유효구간을 증대시켜 최대의 발전량을 얻을 수 있도록 한 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법을 제공하는 효과를 기대할 수 있다.As described above, the present invention is a full-bridge circuit consisting of a high-frequency transformer consisting of a primary coil and a secondary coil wound at a predetermined winding ratio, and first to fourth power switches to be connected to the primary coil; In the bridge diode rectifier is connected so as to be connected to the car coil, by setting the winding ratio of the high frequency transformer so that the effective duty is a certain value or more at a voltage at which the solar cell module generates the maximum power, to optimize the winding ratio of the high frequency transformer It can be expected to provide an efficiency improvement method of the full-bridge DC / DC converter for photovoltaic power generation, which reduces the freewheeling section and increases the effective section powered by it, so that the maximum generation amount can be obtained.

Claims (2)

권선비를 최적화하여 프리휠링 구간을 줄여주기 위해, 실제 파워링되어지는 유효 듀티 구간을 증가를 위한 1차코일과 2차코일로 이루어진 고주파 트랜스포머와, 상기 1차코일에 연결되는 제 1 내지 제 4 파워스위치로 이루어진 풀브릿지 회로부와, 상기 2차코일에 연결되도록 브릿지 다이오드 정류기가 연결되며, 상기 제 1 내지 4 파워 스위치 및 다이오드 정류기로 흐르는 전류의 양을 줄여주어 도통 손실을 감소시킬 수 있는 것에 있어서,In order to reduce the freewheeling period by optimizing the winding ratio, a high frequency transformer consisting of a primary coil and a secondary coil for increasing the effective duty period to be actually powered, and first to fourth powers connected to the primary coil In the bridge bridge rectifier is connected to the full bridge circuit portion consisting of a switch, and the secondary coil, and can reduce the conduction loss by reducing the amount of current flowing to the first to fourth power switch and the diode rectifier, 상기 고주파 트랜스포머의 코일권선비를 태양전지 모듈이 최대 전력을 발전하는 전압에서 유효 듀티가 기준치 이상이 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법.And the coil winding ratio of the high frequency transformer is set such that the effective duty is equal to or greater than a reference value at a voltage at which the solar cell module generates the maximum power. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 트랜스포머의 코일 권선비는 발전전압 유효 듀티가 75% 이상이 되도록 최적화시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 풀브릿지 DC/DC 컨버터의 효율개선방법.The coil winding ratio of the transformer is optimized so that the effective duty of the power generation voltage is 75% or more.
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KR100923331B1 (en) * 2007-04-13 2009-10-22 주식회사 윌링스 Utility-Interactive inverter system using high frequency transformer having variable voltage ratio
KR101374214B1 (en) * 2012-04-19 2014-03-13 조민묵 Public Address Amp Using High Frequency Transformer
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040014328A (en) * 2002-08-08 2004-02-14 캐논 가부시끼가이샤 Power converter and electric power generator
US20050180175A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-18 Torrey David A. Inverter topology for utility-interactive distributed generation sources

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040014328A (en) * 2002-08-08 2004-02-14 캐논 가부시끼가이샤 Power converter and electric power generator
US20050180175A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-18 Torrey David A. Inverter topology for utility-interactive distributed generation sources

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