KR101492964B1 - SLLC Resonant Converter for Bidirectional Power Conversion using auxiliary switches and inductor - Google Patents

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김은수
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전주대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed is an SLLC resonant converter for bidirectional power conversion in a DC-DC converter capable of bidirectional power conversion which boosts a low voltage to a high voltage and lowers a low voltage to a high voltage. The SLLC resonant converter of the present invention comprises: a primary side terminal connected to a primary side input terminal to apply the primary side input voltage to a first coil of a transformer in a forward operation and thereby inducing a current variation and connecting a primary side auxiliary inductor to the first coil in parallel in a backward operation to allow the current variation induced through the primary side auxiliary inductor to have an LLC resonance characteristic with a leakage inductance of the primary coil and a second coil of the transformer and a resonance capacitor connected to the second coil and thereby charging the primary side input voltage; and a secondary side terminal connected to a secondary side output voltage having a voltage level higher than that of the primary side input voltage to apply divided secondary side output voltage to each second coil of the transformer and the resonance capacitor, and a secondary side auxiliary inductor connected to the second coil of the transformer and the resonance capacitor in a backward operation to induce a current variation, and to connect the leakage inductance of the first coil and the second coil of the transformer, the resonance capacity connected to the second coil of the transformer, and the secondary side auxiliary inductor in a forward operation to allow the current variation induced in the second coil of the transformer to have the LLC resonance characteristic by the current variation of the first coil, thereby charging the secondary output voltage.

Description

보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터{SLLC Resonant Converter for Bidirectional Power Conversion using auxiliary switches and inductor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an SLLC resonant converter for bidirectional power transfer,

본 발명은 양방향 전력수수 가능한 직류-직류 컨버터에 관한 것으로, 특히 낮은 제1 전압, 대전류에서 높은 전압으로 승압하고, 높은 전압에서 낮은 전압으로 강압하는 양방향 전력수수 가능한 직류-직류 컨버터에 관한 것이다.
The present invention relates to a bidirectional power-supplyable DC-DC converter, and more particularly to a bidirectional power-supplyable DC-DC converter that boosts a first voltage, a high voltage to a high voltage, and a low voltage to a high voltage.

태양광발전 전력계통연계 PCS(Power Conditioning System), 전기자동차 등에 절연형 양방향 DC/DC 컨버터가 에너지저장시스템의 변환장치로 적용이 확대되고 있다. 에너지저장시스템(ESS: Energy Storage System)의 변환장치는 높은 효율과 안전성을 요구하므로 기존에는 절연형 고주파 변압기를 적용한 양방향 전력수수 가능한 DC/DC 컨버터에 있어서 전압원 컨버터 또는 전류원 컨버터가 접목된 양방향 전력수수 가능한 DC/DC 컨버터 등이 개발되어 왔다.In this paper, we propose a new method for the conversion of energy storage system into a DC / DC converter, such as PCS (Power Conditioning System) and electric vehicle. Since the energy storage system (ESS) requires a high efficiency and safety, it is required to use a bidirectional power supply with a voltage source converter or a current source converter in a bidirectional power-capable DC / DC converter using an insulated high frequency transformer A possible DC / DC converter has been developed.

최근 사이즈 및 스위칭 손실, EMI(Electro-Magnetic Interference) 저감을 위해 소프트스위칭 LLC 공진컨버터가 접목된 양방향 전력수수 가능한 DC/DC 컨버터가 적용되고 있다. In order to reduce the size, switching loss and EMI (Electro-Magnetic Interference), a bi-directional power-capable DC / DC converter incorporating a soft switching LLC resonant converter is being applied.

도 1 은 종래의 LLC 공진컨버터의 일예를 나타낸 도면으로, 이때의 LLC 공진컨버터는 영전압스위칭(ZVS: Zero Voltage Switching)과 영전류스위칭(ZCS : Zero Current Switching) 동작이 가능하며 규준화된 공진주파수점(fs/fr = Fn(f) = fn = 1)을 기준으로 승·강압제어가 가능하므로 주어진 입력전압제어범위 및 부하범위에 대응하여 스위칭주파수 동작 제어를 통해 출력전압제어 및 전력제어를 할 수 있다. FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional LLC resonant converter. The LLC resonant converter at this time is capable of zero voltage switching (ZVS) and zero current switching (ZCS) operations, Up / down control can be performed based on the frequency point (fs / fr = Fn (f) = fn = 1), so output voltage control and power control can be performed through switching frequency operation control corresponding to a given input voltage control range and load range can do.

하지만, 양방향 전력전달이 가능하기 위해 양방향전력수수 가능한 LLC 공진컨버터 1차측 및 2차측에 공진커패시터(Cr1, Cr2(또는 CB1))를 적용하게 되는데, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 적용된 1차측 및 2차측 공진커패시터 값에 따라 순방향 및 역방향 전력전달 동작 시 도 2의 기존 LLC 공진컨버터 이득특성과는 다른 동작특성을 갖게 되어 양방향전력전달에 있어서 어려움이 있다.
However, in order to enable bi-directional power transfer, resonant capacitors Cr1 and Cr2 (or CB1) are applied to the primary and secondary sides of the LLC resonant converter capable of bidirectional power transfer. As shown in FIGS. 3 and 4, The forward and reverse power transfer operations have different operation characteristics from the conventional LLC resonant converter gain characteristics of FIG. 2 according to the values of the secondary side resonance capacitor and the secondary side resonance capacitor.

따라서, 절연된 양방향 직류/직류(DC/DC)컨버터에 있어서 양방향전력수수변환 동작 시 모두 LLC 공진특성을 갖도록 하기 위해 한국특허출원 제10-2012-0133728호(발명명칭: 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터(2012. 11. 23))와 한국특허출원 제10-2013-0000730호(발명명칭: 양방향 전력 변환 직류-직류 컨버터(2013, 01.03))와 같이 보조인덕터와 보조스위치 또는 회로구성을 수정 보완한 특허가 출원된 바 있다. Therefore, in order to have LLC resonance characteristics in an isolated bidirectional DC / DC converter in both bidirectional power conversion operations, Korean Patent Application No. 10-2012-0133728 (entitled SLLC for Bi- Modification of auxiliary inductor and auxiliary switch or circuit configuration such as resonant converter (Nov. 23, 2012) and Korean Patent Application No. 10-2013-0000730 (invention name: bi-directional power conversion DC-DC converter (2013, 01.03) A supplementary patent has been filed.

특히 한국특허출원 제10-2012-0133728호는 도 5의 한국특허등록번호 제10-0871676호(발명명칭: SLLC 직렬공진 컨버터회로 및 이 회로를 채용한 직류변환 장치(2008. 11. 26)) 내용을 응용하여, 도 6에서와 같이 1차측 낮은 전압단에서는 공진커패시터를 적용하지 않고, 2차측 높은 전압단에 공진커패시터(Cs)를 적용하였으며, 1차측 낮은 전압단 컨버터 단자(a, b)에 변압기 1차측과 1차측 보조인덕터(LA1)와 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)가 직렬 연결된 보조회로1(Auxiliary circuit1)이 연결되어 구성되어 있고, 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)의 턴 온/오프 동작에 따라 1차측 보조인덕터(LA1)가 변압기 1차측과 병렬 연결된다. Particularly, Korean Patent Application No. 10-2012-0133728 discloses a method of controlling a resonant frequency of a resonant circuit, 6, the resonant capacitor Cs is applied to the high voltage end of the secondary side without applying the resonance capacitor at the low voltage end of the primary side, and the resonance capacitor Cs is connected to the primary side low voltage end converter terminal (a, b) Auxiliary circuit 1, in which a primary side of the transformer, a primary side auxiliary inductor L A1 and a primary side bidirectional auxiliary switching device S A1 , S A2 are connected in series, is connected, and a primary side bidirectional auxiliary switching device The primary side auxiliary inductor L A1 is connected in parallel with the primary side of the transformer in accordance with the turn-on / off operation of the switches S A1 and S A2 .

2차측 높은 전압단 컨버터 단자(c, d)에 2차측 보조인덕터(LA2)와 2차측 양방향 보조스위치(SA3, SA4)가 직렬 연결된 보조회로 2(Auxiliary circuit2)가 연결되어 있고, 또한 변압기 2차측과 공진커패시터(Cs)가 직렬 연결된 2차측 공진부와 병렬 연결되어 있다. 2차측 양방향 보조스위칭소자(SA3, SA4)의 턴 온/오프 동작에 따라 2차측 보조인덕터(LA2)가 컨버터 단자(c, d)와 2차측 공진부가 각각 병렬 연결된다.An auxiliary circuit 2 connected in series with the secondary side auxiliary inductor L A2 and the secondary side bidirectional auxiliary switches S A3 and S A4 is connected to the secondary side high voltage side converter terminals c and d, And the secondary side of the transformer and the resonance capacitor (C s ) are connected in parallel with the secondary side resonance part connected in series. The secondary side auxiliary inductor L A2 is connected in parallel with the converter terminals c and d and the secondary side resonance part in accordance with the turn-on / off operation of the secondary side bidirectional auxiliary switching elements S A3 and S A4 .

따라서 순방향 전력전달 동작 시 1차측 스위칭소자([Q1, Q4], [Q2, Q3]]는 50% 듀티를 가지고 교번으로 동작되고, 2차측 스위칭소자([Q5, Q8], [Q6,Q7])는 모두 턴 오프되어 있고 2차측 역병렬다이오드를 통해 정류다이오드로 동작된다. 이때 순방향전력전달 동작시 1차측 보조스위칭소자(SA1, SA2)는 턴 오프 되어 동작되고 2차측 보조스위치(SA3, SA4)는 턴 온 되어 동작된다. 따라서 1차측 낮은 전압단에서 대전류로 동작되는 1차측 공진전류(IT1)는 1차측 보조스위치(SA1, SA2)를 통해 흐르지 않고 1차측 스위칭소자(Q1,Q2,Q3,Q4)와 변압기(T1) 1차측 권선과 함께 2차측 보조수단(Auxiliary circuit2)을 통해 공진전류(IT1)가 흐르면서1차측 권선 변압기누설인덕턴스와 2차측 권선 변압기누설인덕턴스, 2차측에 위치한 공진커패시터(Cs), 2차측 보조인덕터(LA2)와의 공진특성을 이용하여 2차측에서 LLC 공진특성이 나타나도록 동작된다. Therefore, during the forward power transfer operation, the primary side switching devices [Q 1 , Q 4 , Q 2 , Q 3 ] are alternately operated with a 50% duty and the secondary side switching devices [Q 5 , Q 8 ] , [Q 6 , Q 7 ]) are both turned off and operated as rectifier diodes through the secondary-side antiparallel diode. At this time, during the forward power transfer operation, the primary side auxiliary switching elements S A1 and S A2 are turned off It operated and the secondary-side auxiliary switch (S A3, S A4) is turned is turned on and operated, so the primary side resonance current to be operated with a large current at the primary side low voltage terminal (I T1) is the primary side auxiliary switch (S A1, S A2 The resonance current I T1 flows through the secondary side auxiliary circuit (Auxiliary circuit 2) together with the primary side switching elements Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 and the primary winding of the transformer T 1 The leakage inductance of the primary side transformer leakage inductance and the secondary side winding transformer leakage inductance, the resonance capacitor (C s ) located at the secondary side, the secondary side auxiliary inductor L A 2 ) are used to exhibit LLC resonance characteristics on the secondary side.

역방향 전력전달 동작 시 2차측 스위칭소자([Q5, Q8], [Q6, Q7]]는 50% 듀티를 가지고 교번으로 동작되고, 1차측 스위칭소자([Q1, Q4], [Q2,Q3])는 모두 턴 오프되어 있고 1차측 역병렬다이오드를 통해 정류다이오드로 동작된다.The secondary-side switching element when the reverse power transmission operation ([Q 5, Q 8] , [Q 6, Q 7]] is operated in alternation with a 50% duty, the primary side switching element ([Q 1, Q 4] , [Q 2 , Q 3 ]) are both turned off and operated as rectifier diodes through the primary side anti-parallel diodes.

이때 역방향 전력전달 동작시도 도 2의 LLC 공진이득특성을 갖기 위해 공진컨버터 2차측에 위치한 보조스위치(SA3, SA4)는 턴 오프 되어 동작되지 않고, 1차측 보조스위치(SA1, SA2)가 턴 온 동작되어, 2차측 스위칭소자([Q5, Q8], [Q6, Q7]]가 교번 스위칭 동작시 2차측 공진전류(IT2)는 공진커패시터(Cs), 변압기(T1) 1, 2차측 누설인덕턴스 및 1차측 보조인덕터(LA2)와 1차측 보조스위치(SA3, SA4)를 통해 흐르는 전류(IA1)와 전원부(Vin)로 흐르는 공진전류(IT1)가 흐르면서 2차측 권선 변압기누설인덕턴스와 1차측 권선 변압기누설인덕턴스, 2차측에 위치한 공진커패시터(Cs), 1차측 보조인덕터(LA1)와의 공진특성을 이용하여 2차측에서 LLC 공진특성이 나타나도록 동작된다. At this time, the auxiliary switches S A3 and S A4 located on the secondary side of the resonant converter are not operated to turn off the primary side auxiliary switches S A1 and S A2 in order to have the LLC resonance gain characteristic of FIG. And the secondary side resonant current I T2 during the alternating switching operation of the secondary side switching elements Q 5 , Q 8 , Q 6 and Q 7 is generated by the resonant capacitor C s , the transformer T 1) 1, 2-side leakage inductance and the primary-side auxiliary inductor (L A2) and the primary auxiliary switch (S A3, the current flowing through the S A4) (I A1) and a power supply (resonance current flowing to the V in) (I T1 ), the LLC resonance characteristics at the secondary side are obtained by using the resonance characteristics between the leakage inductance of the secondary winding transformer and the leakage inductance of the primary winding transformer, the resonant capacitor C s located at the secondary side, and the primary side auxiliary inductor L A1 Lt; / RTI >

기 제안된 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터의 순방향전력전달 동작모드(Forward Operation Mode)에 있어서 1차측 입력단에서 2차측 출력단으로 전력전달 시 가장 높은 입력전압(Vin) 조건에서 설정된 출력전압(Vo)을 제어 하고자 할 때 도 7의 규준화된 공진주파수(fs/fr = Fn(f) = fn) 지점 또는 조금 아래의 불연속 구간에서 스위칭 되도록 셋팅 하고, 1차측 입력전압(Vin)이 낮아지는 전압만큼 스위칭 주파수를 낮은 주파수로 이동시킴으로 이득을 높여 2차측 출력전압(Vo)을 가변주파수제어를 통해 일정 전압 및 전력을 제어한다.In the Forward Operation Mode of the proposed SLLC resonant converter for bidirectional power transfer, the output voltage V (V in ) set at the highest input voltage (V in ) during power transfer from the primary input to the secondary output o) the normalized screen with the resonant frequency of 7 when you want to control (f s / f r = f n (f) = f n) set so that the switching from the discrete interval of the point or slightly below, and enter the primary voltage (V in) and the low voltage that is by increasing the gain sikimeuro move the switching frequency at a low frequency of the secondary side output voltage (V o) via a variable frequency control controls the constant voltage, and power.

역방향전력전달 동작모드(Reverse Operation Mode)에 있어서는 반대로 2차측 출력전압(Vo)에서 1차측 입력전압(Vin)으로 전력전달 시 순방향전력전달 동작모드의 입출력전압 조건에 의해 셋팅된 변압기의 1, 2차측 권선이 결정되어 있기 때문에 도 8에서와 같이 전력계통에 연계된 PWM 인버터의 동작에 따라 역방향동작모드에 있어서는 2차측 출력전압(Vo)은 항상 고정된 전압으로 셋팅되어 있어서 역방향전력전달 동작모드의 경우 도 7에 나타낸 이득특성의 규준화된 공진주파수(fs/fr = Fn(f) = fn) 지점에서 1차측 입력전압(Vin)이 가장 높은 전압으로 셋팅되어 있어 보다 낮은 전압으로 이득조정을 위해서는 규준화된 공진주파수(fs/fr = Fn(f) = fn) 지점보다 높은 주파수로 스위칭하여 이득을 낮추어 주어야 하지만 도 7의 이득특성에 나타낸 바와 같이 규준화된 공진주파수(fs/fr = Fn(f) = fn) 지점 이상에서는 특히 경부하시 이득변화가 크지 않아 가변스위칭주파수제어를 통해 이득제어를 하는데 한계가 있고, 연속모드공진전류에 따라 순환공진전류가 증가하는 등 효율을 저감시키는 문제점이 있다.
In the reverse operation mode, when the power is transferred from the secondary side output voltage (V o ) to the primary side input voltage (V in ), the input voltage of the transformer set by the input / output voltage condition of the forward power transfer operation mode , The secondary side output voltage (V o ) is always set to a fixed voltage in the reverse operation mode according to the operation of the PWM inverter connected to the power system as shown in FIG. 8, so that the reverse power transmission In the operation mode, the primary side input voltage V in is set to the highest voltage at the normalized resonance frequency f s / f r = F n (f) = f n of the gain characteristic shown in FIG. 7 For gain adjustment at a lower voltage, the gain should be lowered by switching to a frequency higher than the normalized resonant frequency (f s / f r = F n (f) = f n ). However, as shown in the gain characteristic of FIG. 7 measure The gain control is limited by the variable switching frequency control because the gain change is not particularly large at the resonant frequency (f s / f r = F n (f) = f n ) There is a problem that the efficiency is reduced, for example, the circulating resonance current increases.

본 발명의 목적은 이득제어를 보다 용이하게 수행하고 효율도 개선하면서 단순화된 구조를 가지는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an auxiliary switch having a simplified structure and an SLLC resonance converter for bidirectional power transfer applied to an inductor while performing gain control more easily and improving efficiency.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터는 1차측 입력전압에 연결되어, 순방향 동작 시에 상기 1차측 입력전압을 변압기의 제1 권선단에 인가하여 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에 상기 변압기의 제1 권선단에 1차측 보조 인덕터를 병렬 연결시켜 상기 1차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화가 상기 변압기의 제1 권선단 및 제2 권선단의 누설인덕턴스와 상기 변압기의 제2 권선단에 연결된 공진 커패시터와 LLC 공진특성을 갖도록 하여 상기 1차측 입력전압을 충전하는 1차 측단; 및 상기 1차측 입력전압 보다 높은 전압 레벨을 갖는 2차측 출력전압에 연결되어, 역방향시에는 분압된 2차측 출력전압을 상기 변압기의 제2 권선단 및 공진 커패시터와 상기 변압기의 제2 권선단 및 공진 커패시터에 병렬 연결된 2차측 보조 인덕터에 각각 인가하여 전류 변화를 유도하고, 순방향 동작시에는 상기 변압기의 제1 권선단 및 제2 권선단 누설인덕턴스와 상기 변압기의 제2 권선단에 연결된 공진 커패시터와 상기 2차측 보조 인덕터를 연결하여 상기 변압기의 제1 권선단의 전류 변화에 의해 상기 변압기의 제2 권선단에 유도되는 전류 변화가 LLC 공진특성을 갖도록 하여 상기 2차측 출력전압을 충전하는 2차 측단;을 포함한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an auxiliary switch and an inductor-applied SLLC resonant converter for receiving bidirectional power, the auxiliary switch being connected to a primary input voltage, A first auxiliary inductor connected in parallel to a first winding end of the transformer in a reverse direction to apply a current change to the first winding end of the transformer, And a primary side terminal for charging the primary side input voltage by having a resonance capacitor and a LLC resonance characteristic connected to the second winding end of the transformer and the leakage inductance of the second winding end, And a secondary side output voltage having a voltage level higher than that of the primary side input voltage. The secondary side output voltage of the secondary side is connected to the second winding end of the transformer, the second winding end of the transformer, And a resonance capacitor connected to a first winding end and a second winding end leakage inductance of the transformer and a second winding end of the transformer in a forward operation mode; and a resonance capacitor connected between the first winding end and the second winding end leakage inductance of the transformer, A secondary side end connected to the secondary side auxiliary inductor to charge the secondary side output voltage by changing the current induced in the second winding end of the transformer by the current change of the first winding end of the transformer to have an LLC resonance characteristic; .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터는 1차측 입력전압에 연결되어, 순방향 동작 시에 상기 1차측 입력전압을 변압기의 제1 권선단과 자화 인덕턴스에 인가하여 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에 상기 변압기의 제1 권선단과 자화 인덕턴스를 통해 유도되는 전류 변화가 상기 변압기의 제1 권선단 및 제2 권선단의 누설인덕턴스와 상기 변압기의 제2 권선단에 연결된 공진 커패시터와 LLC 공진특성을 갖도록 하여 상기 1차측 입력전압을 충전하는 1차 측단; 및 상기 1차측 입력전압 보다 높은 전압 레벨을 갖는 2차측 출력전압에 연결되어, 역방향시에는 분압된 2차측 출력전압을 상기 변압기의 제2 권선단 및 공진 커패시터와 상기 변압기의 제2 권선단 및 공진 커패시터에 병렬 연결된 2차측 보조 인덕터에 각각 인가하여 전류 변화를 유도하고, 순방향 동작시에는 상기 변압기의 제1 권선단 및 제2 권선단 누설인덕턴스와 상기 변압기의 제2 권선단에 연결된 공진 커패시터와 상기 2차측 보조 인덕터를 연결하여 상기 변압기의 제1 권선단의 전류 변화에 의해 상기 변압기의 제2 권선단에 유도되는 전류 변화가 LLC 공진특성을 갖도록 하여 상기 2차측 출력전압을 충전하는 2차 측단;을 포함하되, 상기 변압기는 상기 자화인덕턴스를 저감시키기 위한 공극(Air Gap)을 가지는 것을 특징으로 한다.
In accordance with another aspect of the present invention, there is provided an auxiliary switch and an inductor-applied SLLC resonant converter for receiving bidirectional power, the auxiliary switch being connected to a primary input voltage, Wherein a current change induced by a first winding stage and a magnetization inductance of the transformer during a reverse operation is determined by a leakage inductance of a first winding end and a second winding end of the transformer, A resonance capacitor connected to a second winding end of the transformer and a primary side end charged with the primary side input voltage by having an LLC resonance characteristic; And a secondary side output voltage having a voltage level higher than that of the primary side input voltage. The secondary side output voltage of the secondary side is connected to the second winding end of the transformer, the second winding end of the transformer, And a resonance capacitor connected to a first winding end and a second winding end leakage inductance of the transformer and a second winding end of the transformer in a forward operation mode; and a resonance capacitor connected between the first winding end and the second winding end leakage inductance of the transformer, A secondary side end connected to the secondary side auxiliary inductor to charge the secondary side output voltage by changing the current induced in the second winding end of the transformer by the current change of the first winding end of the transformer to have an LLC resonance characteristic; And the transformer has an air gap for reducing the magnetization inductance.

본 발명의 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터는 2차측단에 추가된 양방향 보조 스위치와 인덕터를 이용한 단순화된 양방향 전력 수수가 가능해지도록 하고, 이에 따라 크기를 감소하고 제조비용을 낮출 수 있도록 한다.
The auxiliary switch of the present invention and the inductor-applied SLLC resonant converter for bidirectional power transfer enable simplified bi-directional power transfer using the bidirectional auxiliary switch and the inductor at the secondary side, thereby reducing the size and lowering the manufacturing cost .

도 1 은 종래의 양방향 DC/DC 컨버터의 일예를 나타낸다.
도 2 내지 도 4 는 도 1 의 양방향 DC/DC 컨버터의 공진 특성을 나타낸다.
도 5는 종래의 SLLC 공진컨버터 일예를 나타낸다.
도 6은 종래의 양방향 DC/DC 컨버터의 다른 예를 나타낸다.
도 7 은 종래의 양방향 DC/DC 컨버터에 따른 SLLC 공진컨버터 이득특성을 나타낸다.
도 8은 종래의 양방향 전력수수 가능한 SLLC 공진컨버터와 전력계통연계 PWM 인버터 주회로 구성도이다.
도 9a 및 도9b는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터의 일 실시예를 나타낸다.
도 10은 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작시 동작 파형도이다.
도 11은 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.
도 12은 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작시 동작 파형도이다.
도 13은 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터의 다른 실시예를 나타낸다.
도 15는 도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작시 동작 파형도이다.
도 16은 도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작시 동작 파형도이다.
도 18은 도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.
도 19 내지 도 21는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터의 또 다른 실시예들을 나타낸다.
도 22는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터에서 양방향 보조스위칭소자부의 구성 예들을 나타낸다.
도 23 내지 도 25는 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작와 역방향 동작시 실험결과에서 관측되는 파형과 효율을 나타낸다.
도 26 및 도 27은 도 14의 다른 실시예의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작와 역방향 동작시 실험결과에서 관측되는 파형을 나타낸다.
1 shows an example of a conventional bidirectional DC / DC converter.
FIGS. 2 to 4 show resonance characteristics of the bidirectional DC / DC converter of FIG. 1. FIG.
5 shows an example of a conventional SLLC resonant converter.
6 shows another example of a conventional bidirectional DC / DC converter.
7 shows the gain characteristics of an SLLC resonant converter according to a conventional bidirectional DC / DC converter.
FIG. 8 is a diagram illustrating a conventional bidirectional power-supplyable SLLC resonant converter and a power grid-connected PWM inverter main circuit.
9A and 9B show an embodiment of a bidirectional SLLC resonant converter according to the present invention.
10 is a waveform diagram for the forward operation of the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 9A.
11 is a diagram for explaining the forward operation of the bidirectional SLLC resonant converter of FIG.
FIG. 12 is a waveform diagram for the reverse operation of the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 9A.
13 is a diagram for explaining the reverse operation of the bidirectional SLLC resonant converter of FIG.
Figure 14 shows another embodiment of a bidirectional SLLC resonant converter according to the present invention.
15 is a waveform diagram for the forward operation of the bidirectional SLLC resonant converter of Fig.
16 is a diagram for explaining the forward operation of the bi-directional SLLC resonant converter of FIG.
Fig. 17 is a waveform diagram for the reverse operation of the bidirectional SLLC resonant converter of Fig. 14; Fig.
FIG. 18 is a diagram for explaining the backward operation of the bi-directional SLLC resonant converter of FIG.
Figs. 19-21 illustrate still another embodiment of a bidirectional SLLC resonant converter according to the present invention.
22 shows structural examples of a bidirectional auxiliary switching element part in a bi-directional SLLC resonant converter according to the present invention.
Figures 23-25 illustrate the waveforms and efficiencies observed in the forward and reverse operation of the bidirectional SLLC resonant converter of Figure 9A.
Figs. 26 and 27 show waveforms observed in the forward operation of the bidirectional SLLC resonant converter of another embodiment of Fig. 14 and in the experimental results in the reverse operation.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described. In order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings denote the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
Throughout the specification, when an element is referred to as "including" an element, it does not exclude other elements unless specifically stated to the contrary. The terms "part", "unit", "module", "block", and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, And a combination of software.

도 9a는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터의 일 실시예들을 나타낸다.Figure 9A illustrates one embodiment of a bi-directional SLLC resonant converter in accordance with the present invention.

도 9a의 양방향 SLLC(Secondary Inductor(L) Inductor(L) Capacitor) 공진 컨버터(Resonant Converter)는 풀 브릿지(Full Bridge) 양방향 SLLC 공진 컨버터로서, 1차측 입력전압(Vin), 2차측 출력전압(Vo), 1차 측단(110), 및 2차 측단(120)을 구비하는 공진 컨버터부(100)를 구비한다. 여기서 1차측 입력전압(Vin)과 2차측 출력전압(Vo)은 배터리, 직류 전압 등으로 구현될 수 있으며, 1차측 입력전압(Vin)은 2차측 출력전압(Vo)보다 전압 레벨이 낮은 특징을 가진다.
9A is a full bridge bidirectional SLLC resonant converter that includes a primary side input voltage V in and a secondary side output voltage V in . V o ), a primary side end 110, and a secondary side end 120. [ Here, the primary side input voltage V in and the secondary side output voltage V o may be implemented by a battery, a DC voltage, etc., and the primary side input voltage V in may be higher than the secondary side output voltage Vo by a voltage level .

1차 측단(110)은 1차측 입력전압(Vin)과 병렬로 연결되는 1차측 커패시터(Cin), 1차측 입력전압(Vin)과 병렬로 연결되며 순방향 동작시에는 풀 브릿지 컨버터로 동작하고, 역방향시에는 모두 턴 오프되는 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)를 구비하는 1차측 컨버터(111), 1차측 컨버터(111)의 양단(즉, 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)의 접점(a)과 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)의 접점(b)) 사이에 연결되며 역방향 동작시에 상기 1차측 컨버터의 양단(a,b)에 1차측 보조 인덕터(LA1)를 병렬 연결시키는 1차측 보조 회로부(112), 및 1차측 컨버터(111)의 양단(a,b) 사이에 연결되며 순방향 동작 시에는 변압기(TR)의 제1 권선단(N1)를 통해 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에는 변압기(TR)의 제1 권선단(N1)과 1차측 보조 인덕터(LA1)를 통해 유도되는 전류 변화가 LLC 공진특성을 갖도록 하여 1차측 입력전압(Vin)을 충전하는 1차측 공진부(113)를 구비한다. The primary side 110 is connected in parallel with the primary side input voltage V in and the primary side capacitor C in connected in parallel with the primary side input voltage V in and acts as a full bridge converter during forward operation. A primary side converter 111 having first to fourth switching elements Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 which are turned off in the reverse direction and both ends of the primary side converter 111 (A) of the first and second switching elements Q1 and Q2 and a contact b of the third and fourth switching elements Q3 and Q4) and is connected between both ends of the primary side converter a primary side auxiliary circuit part 112 for connecting the primary side auxiliary inductor L A1 in parallel to the primary side inductor a and b and a rectifier circuit connected between both ends a and b of the primary side converter 111, the first coil end (a first winding of the transformer (TR) during the induction current change through the N 1) and the reverse motion stage (N 1) and the primary current is derived from the auxiliary inductor (L A1) of TR) Change And a primary resonance part 113 for charging the primary side input voltage V in so as to have the LLC resonance characteristic.

다만, 1차측 컨버터(111)의 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)는 역방향시에는 모두 턴 오프되어, 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 역병렬다이오드를 통해 정류 동작을 수행하고 1차측 입력전압을 충전하도록 하나, 이와 같이 역병렬 다이오드를 이용하여 정류 동작을 수행하는 경우, 전력 효율이 불필요하게 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. However, the first to fourth switching elements Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 of the primary side converter 111 are all turned off in the reverse direction and the first to fourth switching elements Q 1 and Q 2 , Q 3 , and Q 4 ), and charges the primary side input voltage. However, when the rectifying operation is performed using the anti-parallel diode, the power efficiency is unnecessarily reduced Problems can arise.

이에 본 발명에서는 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)의 역병렬다이오드에 전류가 흐를 경우, 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)가 자신의 역병렬다이오드를 통해 흐르는 전류에 동기화되어 잠시 턴온되는 동기 정류기 형태로 동작시켜, 이러한 문제의 발생을 사전에 방지할 수도 있도록 한다.
In the present invention, when current flows through the anti-parallel diodes of the first through fourth switching devices Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 , the first through fourth switching devices Q 1 , Q 2 and Q 3 , Q 4 ) operate in the form of a synchronous rectifier that is momentarily turned on in synchronization with the current flowing through its anti-parallel diode, thereby preventing the occurrence of such a problem in advance.

1차측 커패시터(Cin)는 1차측 제1노드(Nd11)와 1차측 제2노드(Nd12) 사이에 1차측 입력전압(Vin)과 병렬로 연결되어 1차측 입력전압(Vin)을 안정화한다. 1차측 커패시터(Cin)는 경우에 따라 제거될 수 도 있다.The primary side capacitor C in is connected in parallel with the primary side input voltage V in between the primary side first node Nd 11 and the primary side second node Nd 12 to stabilize the primary side input voltage V in do. The primary capacitor C in may be removed as the case may be.

1차측 컨버터(111)는 1차측 제1노드(Nd11)와 1차측 제2노드(Nd12) 사이에 1차측 입력전압(Vin)과 병렬로 연결되며, 풀 브릿지 구조로 연결된 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)를 구비한다. 더욱 상세하게는 1차측 제1노드(Nd11)와 1차측 제2노드(Nd12) 사이에 연결된 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1,Q2)와 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1,Q2)과 병렬되도록 1차측 제1노드(Nd11)와 1차측 제2노드(Nd12) 사이에 연결된 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3,Q4)로 구성될 수 있다. The primary side converter 111 is connected in parallel with the primary input voltage V in between the primary side first node Nd11 and the primary side second node Nd12 and is connected in parallel to the primary side input voltage V in , And switching elements Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 . More specifically, the first and second switching devices Q 1 and Q 2 and the first and second switching devices Q 1 and Q 2 connected between the primary side first node Nd 11 and the primary side second node Nd 12 , Q may be of a second) and the first node (Nd11 primary side parallel to) the primary-side second node (the third and fourth switching elements (Q 3, Q 4) coupled between Nd12).

1차측 보조 회로부(112)는 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)의 접점(a)과 제3 및 제4 스위칭 소자(Q3, Q4)의 접점(b) 사이, 즉 1차측 컨버터(111)의 양단(a,b) 사이에 연결되며, 1차측 보조인덕터(LA1)와 역방향 시에만 1차측 보조인덕터(LA1)이 1차측 컨버터(111)의 양단(a,b)에 연결되도록 하는 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)를 구비한다. 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)는 반대의 극성을 가지며 병렬 연결된 두개의 스위치로 구현될 수 있으나, 이는 도 22에서와 같이 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 경우에 따라(예를 들어, 역방향 뿐만 아니라 순방향 시에도 1차측 보조인덕터(LA1)이 1차측 컨버터(111)의 양단(a,b)이 연결하기를 원할 때에는), 도 9b에서와 같이 1차 측단(100)의 양방향 보조스위칭소자(SA1,SA2)를 제거해 줄 수도 있을 것이다.The primary side auxiliary circuit part 112 is connected between the contact point a of the first and second switching elements Q1 and Q2 and the contact point b of the third and fourth switching elements Q3 and Q4, And the primary side auxiliary inductor L A1 is connected to both ends a and b of the primary side converter 111 only in the reverse direction to the primary side auxiliary inductor L A1 Directional auxiliary switching elements (S A1 , S A2 ). The bidirectional auxiliary switching elements S A1 and S A2 have opposite polarities and can be implemented by two switches connected in parallel, but this can be modified in various ways as shown in FIG. 9B). In some cases (for example, when the primary side auxiliary inductor L A1 desires to connect the both ends a and b of the primary side converter 111 even in the reverse direction as well as in the forward direction) The bidirectional auxiliary switching elements S A1 and S A2 of the primary side 100 may be removed.

1차측 공진부(113)는 1차측 컨버터(111)의 양단(a,b) 사이에 1차측 보조 회로부(112)과 병렬로 연결되며, 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1)을 구비한다. 이때, 도 9a에서 Ll1은 1차측 권선단(N1)의 누설 인덕턴스를 나타낸다. (여기서 상기 변압기 자화 인덕턴스 (Lm1)는 크다고 가정하여 언급하지 않았다.)
1 resonance unit 113 at both ends (a, b) to be connected in parallel with the primary winding a secondary circuit (112) between the primary winding ends of the transformer (TR), (N 1) of the primary converter 111, Respectively. At this time, L l1 in Figure 9a represents the leakage inductance of the primary winding stage (N 1). (Note that the transformer magnetization inductance Lm1 is not assumed to be large).

한편 2차 측단(120)은 2차측 출력전압(Vo)에 병렬 연결되는 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2), 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2)에 병렬로 연결되며, 풀 브릿지 구조로 연결된 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)와 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)를 구비하는 2차측 컨버터(121), 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)의 접점(d))과 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2)의 접점(e)사이에 연결되며, 순방향시에는 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)의 접점(d))과 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2)의 접점(e)의 연결을 해제하여 2차측 컨버터(121)가 전파정류회로로 동작되고, 역방향 동작시에는 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)의 접점(d))과 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2)의 접점(e)을 연결하여 2차측 컨버터(121)가 반파공진회로로 스위칭동작되도록 하는 2차측 양방향 보조스위칭부(122), 2차측 컨버터(121)의 양단(c,d) 사이에 2차측 공진부(123)과 병렬로 연결된 2차측 보조인덕터(LA2), 2차측 컨버터(121)의 양단(c,d) 사이에 연결되며 순방향 동작 시에는 변압기(TR)의 제2 권선단(N2)과 공진 커패시터(CS)와 2차측 보조 인덕터(LA2)를 통해 유도되는 전류 변화가 LLC 공진특성을 갖도록 하여 2차측 출력전압(Vo)을 충전하고 역방향 동작시에는 분압된 2차측 출력전압(Vo/2)을 변압기(TR)의 제2 권선단(N2)및 공진 커패시터(CS)와 변압기(TR)의 제2 권선단(N2) 및 공진 커패시터(CS)에 병렬 연결된 2차측 보조 인덕터(LA2)에 각각 인가하여 전류 변화를 유도하는 2차측 공진부(123)를 구비한다. The secondary side 120 includes secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 connected in parallel to the secondary side output voltage V o and secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 A secondary side converter 121 connected in parallel to the first and second switching elements Q 5 and Q 6 connected in a full bridge structure and first and second diodes D 7 and D 8 , (D) of the first and second diodes D 7 and D 8 and the contact e of the secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 , and a second diode (d 7, d 8), the contact (d)) and the secondary side first and second capacitors (C o1, the secondary-side converter (121 to release the connection of the contact (e) of C o2) a) is (D) of the first and second diodes D 7 and D 8 and the contacts e of the secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 during the reverse operation, Side secondary switch 121 to be switched to a half-wave resonance circuit by connecting the secondary side converter 121 Unit 122, a secondary-side converter 121, the ends (c, d) on two ends of the secondary side resonance part 123 and the secondary side auxiliary inductor connected in parallel (L A2), the secondary-side converter (121) between (c and d in the forward direction and the change in current induced through the second winding end N 2 of the transformer TR, the resonant capacitor C S , and the secondary side inductor L A2 , to have the secondary side output voltage (V o) charge and the reverse during operation, the second winding of the partial pressure of the secondary side output voltage (V o / 2) the transformer (TR) stage to (N 2) and the resonant capacitor (C S Side secondary inductor L A2 connected in parallel to the second winding end N 2 of the transformer TR and the resonance capacitor C S to apply a current change to the secondary side resonance unit 123 Respectively.

2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2)는 2차측 제1노드(Nd21)와 2차측 제2노드(Nd22) 사이에 제2 전압(Vo)과 병렬로 연결되어, 2차측 출력전압(Vo)을 분압한다. The secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 are connected in parallel with the second voltage V o between the secondary side first node Nd21 and the secondary side second node Nd22, And divides the output voltage (V o ).

2차측 컨버터(121)는 2차측 제1노드(Nd21)와 2차측 제2노드(Nd22) 사이에 풀 브릿지 구조로 연결된 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)와 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)를 구비한다. 더욱 상세하게는 2차측 제1노드(Nd21)와 2차측 제2노드(Nd22) 사이에 직렬 연결된 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)와, 2차측 제1노드(Nd21)와 2차측 제2노드(Nd22) 사이에 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)와 병렬로 연결되는 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 2차측 컨버터(121)는 풀 브릿지 컨버터를 구성하는 4개의 스위칭 소자 중 일부를 다이오드로 대체하여 구성됨을 알 수 있다. The secondary side converter 121 includes fifth and sixth switching elements Q 5 and Q 6 connected in a full bridge structure between the secondary side first node Nd 21 and the secondary side second node Nd 22 , 2 diodes D 7 and D 8 . More specifically, the fifth and sixth switching elements Q 5 and Q 6 connected in series between the secondary side first node Nd 21 and the secondary side second node Nd 22 , the secondary side first node Nd 21, And first and second diodes D 7 and D 8 connected in parallel with the fifth and sixth switching elements Q 5 and Q 6 between the secondary side second node Nd 22. That is, it can be seen that the secondary side converter 121 of the present invention is constituted by replacing some of the four switching elements constituting the full bridge converter with diodes.

2차측 양방향 보조스위칭부(122)는 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)의 접점(d)와 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2)의 접점(e) 사이에 연결되는 2차측 양방향 보조스위칭소자(SA3, SA4)를 구비한다. 이때의 양방향 보조스위칭소자(SA3, SA4)는 반대의 극성을 가지며 병렬 연결된 두개의 스위치로 구현될 수 있으나, 이 또한 도 22에서와 같이 다양하게 변형될 수 있다.The secondary side bidirectional auxiliary switching unit 122 is connected between the contact d of the first and second diodes D 7 and D 8 and the contact e of the secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 Directional auxiliary switching elements S A3 and S A4 connected to the secondary side bi-directional auxiliary switching elements S A3 and S A4 . The bidirectional auxiliary switching devices S A3 and S A4 may be implemented by two switches having opposite polarities and connected in parallel, but this may be modified as shown in FIG.

2차측 공진부(123)는 공진 커패시터(Cs)와 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)의 접점(d) 사이에 연결된 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)와 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)의 접점(c)에 연결된 공진 커패시터(Cs)를 구비한다. 도 9a에서 Ll2은 2차측 권선단(N2)의 누설 인덕턴스를 나타내며, 변압기(TR)의 제1 및 2차측 권선단(N1, N2)의 비(n)는 N2/N1이다.A secondary side resonance part 123 is the resonance capacitor (C s) and the first and second diodes (D 7, D 8) and the secondary-side winding stage (N 2) of the transformer (TR) is connected between the contact point (d) of And a resonance capacitor C s connected to the contact c of the fifth and sixth switching elements Q 5 and Q 6 . Ratio (n) of L l2 in Figure 9a represents the leakage inductance of the secondary winding end (N 2), first and second winding ends of the transformer (TR) (N 1, N 2) are N 2 / N 1 to be.

이와 같이 본 발명에서는 1차측 낮은 입력전압단에서 대전류 공진 커패시터(Cs)를 사용하지 않고, 2차측 높은 전압단에 대전류 공진 커패시터(Cs)를 적용하도록 한다. 또한 LLC 공진 전압 이득 특성을 얻기 위해 2차 측단(120)에 2차측 보조 인덕터(LA2)를 추가하여, 높은 전압단인 2차측에서 LLC 공진 특성이 나타나도록 한다.
As described above, in the present invention, the high current resonance capacitor C s is applied to the high voltage end of the secondary side without using the high current resonance capacitor C s at the low input voltage end of the primary side. To obtain the LLC resonant voltage gain characteristic, a secondary side auxiliary inductor (L A2 ) is added to the secondary side 120 so that the LLC resonance characteristic appears on the secondary side, which is the high voltage side.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작시 동작 파형도이고, 도 11는 본 발명의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a waveform diagram for a forward operation of a bidirectional SLLC resonant converter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram for explaining a forward operation of the bidirectional SLLC resonant converter according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 10을 참조하면, 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작시에는 제1 및 제4 스위칭 소자(Q1, Q4)와 제2 및 제3 스위칭 소자(Q2, Q3)가 50% 듀티로 교번 스위칭시키고, 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)를 턴 오프시킨다. 즉, 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1 ~ Q4)의 스위칭 동작에 따라 공진 전류가 1차측 보조 인덕터(LA1)로는 흐르지 않고, 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1)로만 흐르도록 한다. Referring to FIG. 10, in the forward operation of the bidirectional SLLC resonant converter, the first and fourth switching devices Q 1 and Q 4 and the second and third switching devices Q 2 and Q 3 have a duty ratio of 50% And turns off the primary side bidirectional auxiliary switching devices S A1 and S A2 . That is, the resonant current does not flow to the primary side auxiliary inductor L A1 in accordance with the switching operation of the first to fourth switching devices Q 1 to Q 4 , and only the primary side coil N 1 of the transformer TR Let it flow.

이와 동시에 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)도 턴 오프시키고, 2차측 양방향 보조스위칭소자(SA3, SA4)를 턴 오프시켜, 2차 측단(120)에는 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)의 역병렬 다이오드와 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)로 구성된 전파 정류 회로를 통해 2차측 공진 전류가 흐르면서 전력 전달되도록 한다.
At the same time, the fifth and sixth switching elements Q 5 and Q 6 are also turned off, the secondary side bidirectional auxiliary switching elements S A3 and S A4 are turned off, Side resonant current through the full-wave rectifying circuit composed of the anti-parallel diodes of the switching elements Q 5 and Q 6 and the first and second diodes D 7 and D 8 .

이하, 도 11를 참고하여 본 발명의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작을 구간별로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, the forward operation of the bidirectional SLLC resonant converter of the present invention will be described with reference to FIG. 11 as follows.

동작 모드(t1 ~ t2)에서는 1차 측단(100)의 제1 및 제4 스위칭 소자(Q1, Q4)가 턴 온되고 제2 및 제3 스위치 소자(Q2, Q3)가 턴 오프되면, 제1 스위칭 소자(Q1), 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1) 및 제4 스위칭 소자(Q4)를 통해 1차측 공진 전류(IT1)가 흐르게 된다. The first and fourth switching elements Q 1 and Q 4 of the first side 100 are turned on and the second and third switching elements Q 2 and Q 3 are turned on in the operating mode t 1 to t 2 The primary side resonance current I T1 flows through the first switching device Q 1 , the primary winding N 1 of the transformer TR and the fourth switching device Q 4 .

이에 2차 측단(100)의 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에 공진 전류가 유도되며, 2차측 권선단(N2)에 유도되어 공진 커패시터(CS)를 통해 흐르는 공진전류 중 2차측 공진 전류(IT2)는 제5 스위칭 소자(Q5)의 역병렬다이오드와 제2 다이오드(D8)를 통해 형성된 전류 경로를 통해 제2 전압(Vo)로 흐르게 된다. The second side end 100 in the resonance current in the secondary winding end (N 2) of the transformer (TR) is derived, the secondary side is guided to the winding end (N 2), a resonance capacitor (C S) flowing through the resonance current through the The secondary side resonance current I T2 flows to the second voltage V o through the current path formed through the anti-parallel diode of the fifth switching device Q 5 and the second diode D 8 .

또한 2차측 권선단(N2)에 유도된 공진 전류 중 2차측 여자 전류(IA2)는 2차측 보조인덕터(LA2)로 흐르게 된다. 즉, 1차측 공진 전류(IT1)에 의해 2차측 권선단(N2)에는 2차측 공진 전류(IT2)와 2차측 여자 전류(IA2)의 합에 상응하는 공진 전류가 유도된다[IT1=n(IA2+IT2), n=(N2/N1)].
In addition, the secondary-side winding stage (N 2) downstream of the excitation current induced in the resonant current (I A2) to flow into the secondary-side auxiliary inductor (L A2). That is, the resonant current is induced corresponding to the sum of the secondary-side winding stage (N 2), the secondary side resonant current (I T2) and a secondary side excitation current (I A2) by a primary-side resonant current (I T1) [I T1 = n (I A2 + I T2 ), n = (N 2 / N 1 )].

동작 모드(t2 ~ t3)에서는 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)가 이전 상태를 유지하고 있으나, 공진 전류(IT1)가 인가되는 시간이 길어짐에 따라 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1)에는 전류량의 변화가 발생하지 않게 되고, 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에는 더 이상의 2차측 공진 전류(IT2)가 유도되지 않게 된다. In the mode of operation (t 2 ~ t 3) the first to fourth switching elements (Q 1, Q 2, Q 3, Q 4) is, but maintains a previous state, the longer the time that is a resonant current (I T1) the primary winding ends of the transformer (TR) (N 1) there is not a change in current occurs, the secondary winding ends of the transformer (TR) (N 2), the secondary side resonance current further (I T2) according to the Induced.

비록, 공진 컨버터부(100)의 2차 측단(120)에는 2차측 출력전압(Vo)이 연결되어 있지만, 제5 스위칭 소자(Q5)의 역병렬다이오드와 제2 다이오드(D8)를 통해 형성된 전류 경로는 없어지고, 2차측 보조인덕터(LA2)를 통해 형성된 전류 경로만이 남게 된다. Although the secondary side output voltage V o is connected to the secondary side 120 of the resonance converter unit 100, the reverse parallel diode of the fifth switching device Q 5 and the second diode D 8 The current path formed through the secondary side auxiliary inductor L A2 disappears, and only the current path formed through the secondary side auxiliary inductor L A2 remains.

이에 2차측 여자 전류(IA2)만이 2차측 보조인덕터(LA2)로 흐르게 되고, 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에 유도되는 공진 전류는 2차측 여자 전류(IA2)에 의해 결정된다.
In the secondary side to the excitation current (I A2), only a secondary side auxiliary inductor flows to the (L A2), the resonant current induced in the secondary winding ends of the transformer (TR) (N 2) is a secondary side excitation current (I A2) Lt; / RTI >

동작 모드(t4 ~ t5)에서는 제1 및 제4 스위칭 소자(Q1, Q4)는 다시 턴 오프되고, 제2 및 제3 스위칭 소자(Q2, Q3)이 턴온되어 1차측 공진 전류(IT1)는 제1 및 제4 스위칭 소자(Q1, Q4)가 아닌 제2 및 제3 스위칭 소자(Q2, Q3)를 통해 흐르게 된다. In the operation mode (t 4 to t 5 ), the first and fourth switching devices Q 1 and Q 4 are turned off again, and the second and third switching devices Q 2 and Q 3 are turned on, The current I T1 flows through the second and third switching elements Q 2 and Q 3 instead of the first and fourth switching elements Q 1 and Q 4 .

변화된 방향성을 가지는 1차측 공진 전류(IT1)에 의해 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에는 공진 전류가 유도되며, 2차측 권선단(N2)에 유도되어 공진 커패시터(CS)를 통해 흐르는 공진전류 중 2차측 공진 전류(IT2)는 제6 스위칭 소자(Q6)의 역병렬다이오드와 제1 다이오드(D7)를 통해 형성된 전류 경로를 통해 제2 전압(Vo)로 흐르고, 2차측 여자 전류(IA2)는 2차측 보조인덕터(LA2)로 흐르게 된다. The secondary winding ends of the transformer (TR) by a primary-side resonant current (I T1) having a changed orientation (N 2) there are resonant current is induced, is induced in the secondary winding end (N 2) a resonance capacitor (C S ) the secondary side resonant current (I T2 of the flowing resonance current through) the sixth switching element (the second voltage through a current path formed of the antiparallel diode of Q 6) and via a first diode (D 7), (V o) And the secondary-side exciting current I A2 flows to the secondary-side auxiliary inductor L A2 .

즉, 1차측 공진 전류(IT1)에 의해 2차측 권선단(N2)에 유도된 공진 전류는 다시 2차측 공진 전류(IT2)와 2차측 여자 전류(IA2)의 합을 따르게 된다.
That is, it is susceptible to the sum of the primary-side resonant current (I T1) the secondary side winding stage (N 2) the resonant current back to the secondary-side resonant current (I T2) and a secondary side excitation current (I A2) induced by the.

동작 모드(t5 ~ t6)에서는 동작 모드(t2 ~ t3)와 유사하게 제2 내지 제3 스위칭 소자(Q2, Q3)가 이전 상태를 유지하나 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1)에 전류량 변화가 발생하지 않는 상태가 되고, 이에 따라 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에는 2차측 공진 전류(IT2)가 유도되지 않게 된다. In the operation mode t 5 to t 6 , the second to third switching devices Q 2 and Q 3 maintain the previous states similarly to the operation mode (t 2 to t 3 ) only to be a state (N 1) that does not occur in the amount of current change, and thus along the secondary winding of the transformer stage (TR) (N 2), the secondary side resonant current (I T2) can no longer be induced.

그러면, 제6 스위칭 소자(Q6)의 역병렬다이오드와 제1 다이오드(D7)를 통해 형성된 전류 경로는 다시 없어지고, 2차측 보조인덕터(LA2)를 통해 형성된 전류 경로만이 남게 된다. 이에 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에 유도되는 공진 전류는 다시 2 차측 여자 전류(IA2)에 의해 결정된다.
Then, the sixth switching element current path formed through the antiparallel diode of the first diode (D 7) of the (Q 6) has been lost again, and only the current path formed through the secondary side auxiliary inductor (L A2) remains. This resonant current induced in the secondary winding of the transformer stage (TR) (N 2) is again determined by a secondary side excitation current (I A2).

이와 같이, 본 발명의 양방향 SLLC 공진 컨버터는 1차측 낮은 전압단에서 2차측 높은 전압단으로의 순방향 전력전달 동작 시 1차측 권선 변압기누설인덕턴스(Ll1)와 2차측 권선 변압기누설인덕턴스(Ll2), 2차측에 위치한 공진커패시터(Cs), 2차측 보조인덕터(LA2)와의 공진특성을 이용하여 2차측에서 LLC 공진특성이 나타나도록 동작된다.
As described above, the bidirectional SLLC resonant converter of the present invention has a primary winding transformer leakage inductance ( L11 ) and a secondary winding transformer leakage inductance ( L12 ) during forward power transfer from the primary side low voltage end to the secondary side high voltage end. , The resonant capacitor C s located on the secondary side, and the resonance characteristics of the secondary side auxiliary inductor L A2 .

도 12은 도 9a 의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작시 동작 파형도이고, 도 13은 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작을 구간별로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 12 is a waveform diagram for operating the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 9A in the reverse operation, and FIG. 13 is a diagram for explaining the reverse operation of the bidirectional SLLC resonant converter of FIG.

도 12을 참조하면, 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작시에는 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)를 50% 듀티로 교번 스위칭시키고, 제1 및 제2 다이오드(D7, D8)의 접점(d)과 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1,Co2)의 접점(e) 사이에 연결된 2차측 양방향 보조스위칭소자(SA3, SA4)를 턴 온시켜 2차측 컨버터(121)가 반파 공진 회로로 스위칭 동작되도록 한다. 12, in the reverse operation of the bidirectional SLLC resonant converter, the fifth and sixth switching elements Q 5 and Q 6 are alternately switched to 50% duty and the first and second diodes D 7 and D 8 Side auxiliary switching elements S A3 and S A4 connected between the contact d of the secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 and the contact e of the secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 , (121) is switched to a half-wave resonance circuit.

그리고 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4)는 턴 오프되어 있고, 동시에 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)를 턴 온 되어 있으므로, 1차측 공진 전류가 1차측 권선단(N1) 뿐 만 아니라 1차측 보조인덕터(LA1)를 통해서도 흐르도록 한다.
Since the first to fourth switching elements Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 are turned off and the primary side bidirectional auxiliary switching elements S A1 and S A2 are turned on, So that the current flows not only through the primary winding N1 but also through the primary auxiliary inductor L A1 .

이하, 도 13a 내지 도 13d를 참고하여 본 발명의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 역방향 동작을 구간별로 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, the reverse operation of the bidirectional SLLC resonant converter of the present invention will be described below with reference to FIGS. 13A to 13D.

동작 모드(t1 ~ t2)에서는 제5 스위칭 소자(Q5)가 턴온되어 제5 스위칭 소자(Q5), 공진 커패시터(CS), 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2) 및 2차측 보조인덕터(LA2), 2차측 제1커패시터(Co1)와 제2 커패시터(Co2)를 통해 전류 경로가 형성된다. The fifth switching element Q 5 is turned on to turn on the fifth switching element Q 5 and the resonance capacitor C S and the secondary winding N 2 of the transformer TR in the operation mode t 1 to t 2 , And the secondary side auxiliary inductor L A2 , the secondary side first capacitor C o1 and the second capacitor C o2 .

그러면 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1,Co2)의 분압된 전압[(1/2)Vo]이 변압기(TR)의 2차측과 직렬 연결된 공진커패시터(Cs)에 인가되어 공진전류가 흐르고, 이와 병렬로 연결되어 있는 2차측 보조인덕터(LA2)에도 인가되어 2차측 보조인덕터(LA2)에도 전류가 흐르지만 분압된 전압에 따라 1/2 저감된 보조인덕터전류(IA2)가 흐르도록 한다. Then, the divided voltage [(1/2) V o ] of the secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 is applied to the resonance capacitor C s connected in series with the secondary side of the transformer TR, Current is applied to the secondary side inductor L A2 connected in parallel to the secondary side inductor L A2 and is also applied to the secondary side inductor L A2 . However, the auxiliary inductor current I A2 ).

이에 제1 및 제4 스위칭 소자(Q1, Q4)의 역병렬 다이오드를 통해 흐르는 1차측 공진 전류(IT1)와, 변압기(TR)의 1차측과 병렬로 연결된 1차측 보조인덕터(LA1)와 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)를 통해 흐르는 1차측 여자 전류(IA1)가 2차측으로 유도된 공진 전류가 된다. 이때, 2차측 공진 전류(IT2)는 2차측으로 유도된 공진전류와 2차측 보조인덕터전류와의 합전류[IT2=(1/n)(IA1+IT1) + IA2/2, n =(N2/N1)]가 된다.
In the first and fourth switching elements (Q 1, Q 4) the primary side resonance current flowing through the antiparallel diode of (I T1) and a primary side auxiliary inductor connected to the primary side in parallel with the transformer (TR) (L A1 And the primary-side excitation current I A1 flowing through the primary-side bidirectional auxiliary switching elements S A1 and S A2 become the secondary-induced resonance current. At this time, the secondary side resonance current I T2 is a sum current [I T2 = (1 / n) (I A1 + I T1 ) + I A2 / 2) of the resonance current induced in the secondary side and the secondary side auxiliary inductor current, is a n = (N 2 / N 1 )].

동작 모드(t2 ~ t3)에서는 2차측 공진 전류가 인가되는 시간이 길어짐에 따라, 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에는 전류량의 변화가 발생하지 않게 되고, 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1)에는 더 이상의 공진 전류(IT1)가 유도되지 않게 된다. In the operation mode (t 2 to t 3 ), as the time for applying the secondary-side resonance current becomes longer, the amount of current does not change at the secondary winding N 2 of the transformer TR, The further resonance current I T1 is not induced in the primary winding N 1 of the transformer N1.

그러면 제1 및 제4 스위칭 소자(Q1, Q4)의 역병렬 다이오드를 통해 형성된 전류 경로는 없어지고, 1차측 보조인덕터(LA1)와 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)를 통해 형성된 전류 경로만이 남게 되어, 2차측 공진 전류(IT2)는 2차측 보조인덕터전류에 의해 결정된다.
Then the first and fourth switching elements (Q 1, Q 4) reverse current path formed through the parallel diode disappears, the primary auxiliary inductor (L A1) and the primary side two-way auxiliary switching element (S A1, S A2) And the secondary side resonance current I T2 is determined by the secondary side auxiliary inductor current.

동작 모드(t4 ~ t5)에서는 제5 스위칭 소자(Q5)는 다시 턴 오프되고 제6 스위칭 소자(Q6)가 턴온되어, 제6 스위칭 소자(Q6), 공진 커패시터(CS), 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2) 및 2차측 보조인덕터(LA2), 2차측 제2커패시터(Co2)와 제1 커패시터(Co1)를 통해 전류 경로가 형성된다. In the operation mode (t 4 to t 5 ), the fifth switching element Q 5 is turned off again, the sixth switching element Q 6 is turned on, and the sixth switching element Q 6 , the resonant capacitor C s , the current path is formed via the secondary-side winding stage (N 2) and the secondary-side auxiliary inductor (L A2), the secondary-side second capacitor (C o2) a first capacitor (C o1) of the transformer (TR).

그러면 공진커패시터(Cs)와 2차측 보조인덕터(LA2)를 통해 공진 전류가 흐르게 되고, 제2 및 제3 스위칭 소자(Q2, Q3)의 역병렬 다이오드를 통해 흐르는 1차측 공진 전류(IT1)와, 변압기(TR)의 1차측과 병렬로 연결된 1차측 보조인덕터(LA1)와 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)를 통해 흐르는 1차측 여자 전류(IA1)가 2차측으로 유도된 공진 전류가 된다. Resonance current flows through the resonance capacitor C s and the secondary side auxiliary inductor L A2 and the primary side resonance current flowing through the antiparallel diode of the second and third switching devices Q 2 and Q 3 I T1) and a primary side auxiliary inductor connected to the primary side in parallel with the transformer (TR) (L A1) and the primary side two-way auxiliary switching element (S A1, the primary exciting current flowing through the S A2) (I A1) is Resulting in a resonance current induced in the secondary side.

그 결과 2차측 공진 전류(IT2)는 다시 2차측으로 유도된 공진전류와 2차측 보조인덕터전류와의 합전류[IT2=(1/n)(IA1+IT1) + IA2/2, n =(N2/N1)]가 된다. As a result, the secondary-side resonance current I T2 is the total sum of the resonance current induced in the secondary side and the secondary-side auxiliary inductor current [I T2 = (1 / n) (I A1 + I T1 ) + I A2 / 2 , n = is an (N 2 / N 1)] .

동작 모드(t5 ~ t6)에서는 2차측 공진 전류가 인가되는 시간이 길어짐에 따라, 변압기(TR)의 2차측 권선단(N2)에는 전류량의 변화가 발생하지 않게 되고, 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1)에는 더 이상의 공진 전류(IT1)가 유도되지 않게 된다. In the mode of operation (t 5 ~ t 6) in accordance with the longer the time that is a secondary side resonance current, and not the secondary winding ends of the transformer (TR) (N 2) is not a change in current occurs, the transformer (TR) The further resonance current I T1 is not induced in the primary winding N 1 of the transformer N1.

이에 제1 및 제4 스위칭 소자(Q1, Q4)의 역병렬 다이오드를 통해 형성된 전류 경로는 없어지고, 1차측 보조인덕터(LA1)와 1차측 양방향 보조스위칭소자(SA1, SA2)를 통해 형성된 전류 경로만이 남게 되어, 2차측 공진 전류(IT2)는 다시 2차측 보조인덕터전류에 의해 결정된다.
In the first and fourth switching elements (Q 1, Q 4) reverse current path formed through the parallel diode disappears, the primary auxiliary inductor (L A1) and the primary side two-way auxiliary switching element (S A1, S A2) And the secondary side resonance current I T2 is again determined by the secondary side auxiliary inductor current.

이와 같이, 본 발명에서는 2차측 높은 전압단에서 1차측 낮은 전압단으로의 역방향 전력 전달 동작시 2차측 권선 변압기누설인덕턴스(Ll2)와 1차측 권선 변압기누설인덕턴스(Ll1), 2차측에 위치한 공진커패시터(Cs), 1차측 보조인덕터(LA1)와의 공진특성을 이용하여 2차측에서 LLC 공진특성이 나타나도록 동작된다As described above, in the present invention, the leakage inductance L l2 of the secondary side winding transformer and the leakage inductance L l1 of the primary side winding transformer in the reverse power transfer operation from the high voltage end of the secondary side to the low voltage end of the primary side are located on the secondary side The LLC resonant characteristics are generated on the secondary side using the resonance characteristics with the resonant capacitor C s and the primary side auxiliary inductor L A1

또한 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1, Co2)의 분압된 전압[(1/2)Vo]이 2차측 보조인덕터(LA2)에 인가되도록 함으로써, 2차측 보조인덕터(LA2)에 흐르는 보조인덕터전류(IA2)를 1/2로 줄일 수 있어서 종래에서와 같이 2차측 보조인덕터(LA2)에 연결된 양방향스위칭소자(SA1, SA2)를 별도 구비하지 않아도 되도록 한다.
In addition, the secondary-side first and second capacitors (C o1, C o2) a voltage divider of [(1/2) V o] is the secondary side to be applied by the auxiliary inductor (L A2), secondary-side auxiliary inductor (L A2 The auxiliary inductor current I A2 flowing through the secondary side auxiliary inductor L A2 can be reduced to ½ so that the bidirectional switching elements S A1 and S A2 connected to the secondary side auxiliary inductor L A2 need not be separately provided.

도 14는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터의 다른 실시예를 나타낸다.Figure 14 shows another embodiment of a bidirectional SLLC resonant converter according to the present invention.

도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터는 도 9a의 제1 컨버터의 양단(a, b) 사이에 1차측 보조 회로부(112)을 삽입하는 대신에 변압기(TR)에 공극(Air-gap)을 두어 변압기(TR)의 1차측 자화인덕턴스(Lm1)를 저감시키고 이에 따라 큰 자화 전류(Im1)를 흐르게 함으로써, 역방향 전력 전달시에도 높은 이득의 LLC 공진 특성을 갖도록 한다. The bidirectional SLLC resonant converter of Fig. 14 is similar to the bidirectional SLLC resonant converter of Fig. 14 except that instead of inserting the primary side auxiliary circuit portion 112 between both ends a and b of the first converter of Fig. 9a, an air- TR to reduce the primary magnetization inductance L m1 and flow a large magnetizing current Im 1 thereby to have a high gain LLC resonance characteristic even in the transmission of reverse power.

이에 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, 순방향전력전달 동작시에는 2차측 양방향 보조스위칭소자(SA3, SA4)가 턴 오프되어, 2차측 공진전류(IT2)는 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)의 역병렬다이오드와 제1 및 제2 다이오드(D7,D8)를 통해 정류되어 부하로 흐르게 된다.15 to 18, in the forward power transfer operation, the secondary side bidirectional auxiliary switching devices S A3 and S A4 are turned off, and the secondary side resonance current I T2 is turned off in the fifth and sixth Is rectified through the anti-parallel diodes of the switching elements (Q 5 , Q 6 ) and the first and second diodes (D 7 , D 8 ), and flows into the load.

역방향전력전달 동작시에는 도 9a와 마찬가지로 2차 측단(120)은 2차측 양방향 보조스위칭소자(SA3, SA4)가 턴 온되어, 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)가 50% 듀티로 교번 스위칭됨에 따라 2차측 컨버터(121)가 반파공진회로로 동작될 수 있도록 한다. 그러면 2차측 제1 및 제2 커패시터(Co1,Co2)의 분압된 전압[(1/2)Vo]이 변압기(TR)의 2차측과 직렬 연결된 공진커패시터(Cs)에 인가되어 공진전류가 흐르고, 이와 병렬로 2차측 보조인덕터(LA2)의 양단에도 2차측 보조인덕터(LA2)에도 전류가 흐르지만 분압된 전압에 따라 1/2 저감된 2차측 보조인덕터(LA2) 전류(IA2)가 흐르게 된다.9A, the secondary side bidirectional auxiliary switching devices S A3 and S A4 are turned on and the fifth and sixth switching devices Q 5 and Q 6 are turned on in the reverse power transfer operation, So that the secondary converter 121 can be operated as a half-wave resonance circuit by alternately switching to 50% duty. Then, the divided voltage [(1/2) V o ] of the secondary side first and second capacitors C o1 and C o2 is applied to the resonance capacitor C s connected in series with the secondary side of the transformer TR, current flows, on the other secondary-side in parallel with the auxiliary inductor (L A2) at both ends to the secondary-side auxiliary inductor (L A2) in the current is the secondary side auxiliary inductor reduced 1/2 in accordance with the voltage divider only flow (A2 L) current (I A2 ) flows.

그리고 1차측으로 유도된 공진전류는 1차측 스위칭소자(Q1,Q2,Q3,Q4)의 역병렬다이오드를 통해 흐르는 공진전류(IT1)와 요구된 전압이득을 얻기 위해 변압기(TR)에 공극을 두어 저감된 변압기(TR)의 1차측 자화인덕턴스(Lm1)를 통해 흐르는 큰 1차측자화전류(Im1)로 인해 역방향전력전달 동작시에도 높은 전압 이득특성을 갖는 LLC 공진특성을 갖게 된다. And the resonance current induced in the primary side is converted into the resonance current I T1 flowing through the antiparallel diode of the primary side switching devices Q 1 , Q 2, Q 3 and Q 4 and the transformer TR ) Due to the large primary magnetizing current (I m1 ) flowing through the primary magnetizing inductance (L m1 ) of the reduced transformer (TR) .

(이때 저전압 대전류의 1차측 입력단에서 1차측 스위칭소자(Q1,Q2,Q3,Q4)의 역병렬다이오드를 통해 흐르는 공진전류(IT1)는 매우 커서 역병렬다이오드의 도통손실이 증가하므로 도통손실을 최소화하기 위해 1차측 스위칭소자(Q1,Q2,Q3,Q4)의 역병렬다이오드에 전류가 흐를 때 1차측 스위칭소자(Q1,Q2,Q3,Q4)가 도통하여 도통전압을 낮추어 도통손실을 최소화 할 수 있는 동기정류기(Synchronous Rectifier)처럼 동작할 수 있다)
(At this time, the resonance current (I T1 ) flowing through the antiparallel diode of the primary side switching devices (Q 1 , Q 2, Q 3, Q 4 ) at the primary side input terminal of the low voltage high current is very large, because when the current in the antiparallel diode of the primary side switching element (Q 1, Q 2, Q 3, Q 4) to minimize the conduction loss to flow the primary switching elements (Q 1, Q 2, Q 3, Q 4) And can operate as a synchronous rectifier that can minimize the conduction loss by lowering the conduction voltage)

도 19 및 도 21는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터의 또 다른 실시예들을 나타낸다. Figures 19 and 21 show further embodiments of a bidirectional SLLC resonant converter according to the present invention.

도 19의 양방향 SLLC 공진 컨버터는 1차 측단 및 2차 측단(110, 120) 각각에 제1 및 제2 보조 인덕터(Lr1, Lr2)를 추가 삽입하거나 2차측 보조인덕터(LA2)와 커플링된 보조 권선의 인덕터를 사용하여, 스위칭 동작 주파수가 공진 주파수 부근에서 동작되도록 이득을 변환할 수 있도록 한다. The bidirectional SLLC resonant converter of Fig. 19 further includes first and second auxiliary inductors L r1 and L r2 respectively inserted into the first and second side ends 110 and 120 respectively, or a second auxiliary inductor L A2 and a couple The inductor of the ringed auxiliary winding can be used to convert the gain so that the switching operating frequency is operated near the resonant frequency.

이때, 제1 보조 인덕터(Lr1)는 제1 및 제2 스위칭 소자(Q1, Q2)의 접점(a)과 변압기(TR)의 1차측 권선단(N1) 사이에, 제2 보조 인덕터(Lr2)는 제5 및 제6 스위칭 소자(Q5, Q6)의 접점(c)과 변압기(TR)의 공진 커패시터(Cs) 사이에 위치될 수 있을 것이다.The first auxiliary inductor L r1 is connected between the contact point a of the first and second switching elements Q1 and Q2 and the primary winding N 1 of the transformer TR, L r2 may be located between the contact c of the fifth and sixth switching elements Q 5 and Q 6 and the resonant capacitor C s of the transformer TR.

물론, 도 14의 풀브릿지 양방향 SLLC 공진 컨버터도 도 20의 양방향 SLLC 공진 컨버터와 같이 1차 측단 및 2차 측단(210, 220) 각각에 삽입되는 보조 인덕터(Lr1, Lr2)를 추가 구비함으로써, 스위칭 동작 주파수가 공진 주파수 부근에서 동작되도록 이득이 변환될 수 있을 것이다. Of course, the full-bridge bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 14 may also be provided with additional auxiliary inductors L r1 and L r2 inserted into the primary side and the secondary side 210 and 220, respectively, as in the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. , The gain can be converted so that the switching operating frequency is operated near the resonant frequency.

도 19 내지 도 21의 양방향 SLLC 공진 컨버터는 스위칭 동작 주파수가 가변된다는 차이점이 있으나 기본적인 동작 원리는 도 9a 및 도 14의 풀브릿지 양방향 SLLC 공진 컨버터와 동일하므로, 도 20 및 도 21의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 동작은 별도로 설명하지 않는다.
Although the bidirectional SLLC resonant converter of Figs. 19 to 21 has a difference in that the switching operation frequency is variable, the basic operation principle is the same as that of the full bridge bidirectional SLLC resonant converter of Figs. 9A and 14, The operation of the second embodiment is not described separately.

또한 도 9a 및 도 14의 풀브릿지 양방향 SLLC 공진 컨버터는 도 21에 도시된 바와같이 1차 측단(110)의 1차측 컨버터(111)를 구성하는 제1 내지 제4 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4) 중 일부(Q1, Q2)를 커패시터(C1, C2)로 대체함으로써, 하프 브릿지(Harf Bridge) 양방향 SLLC 공진 컨버터로 변환될 수도 있다. The full bridge bidirectional SLLC resonant converter of Figs. 9A and 14 includes first to fourth switching elements Q 1 and Q 2 (Q 1 , Q 2 ) constituting the primary side converter 111 of the primary side 110, , Q 3, Q 4) by replacing a portion (Q 1, Q 2) of the capacitor (C 1, C 2), it may be converted to a half bridge (Bridge Harf) bidirectional SLLC resonant converter.

이와 같은 하프 브릿지 양방향 SLLC 공진 컨버터의 기본적인 동작 원리도 도 9a 및 도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터와 동일하므로, 도 14 및 도 15 의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 동작은 별도로 설명하지 않는다.
Since the basic operation principle of such a half bridge bidirectional SLLC resonant converter is the same as that of the bidirectional SLLC resonant converter of Figs. 9A and 14, the operation of the bidirectional SLLC resonant converter of Figs. 14 and 15 is not described separately.

도 22는 본 발명에 따른 양방향 SLLC 공진 컨버터에서 양방향 보조스위칭소자부의 구성 예들을 나타낸다.22 shows structural examples of a bidirectional auxiliary switching element part in a bi-directional SLLC resonant converter according to the present invention.

도 22을 참고하면, 본 발명에서 양방향 스위칭소자(SA1, SA2, SA3, SA4)은 반대의 극성을 가지며 직렬 연결된 두개의 스위치(SAux1), 반대의 극성을 가지며 병렬 연결된 두개의 스위치(SAux2), 및 기계적 접촉 단자(SAux3) 등과 같이 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이때의 스위치 각각은 Power Mosfet, IGBT, Power TR, SCR, SSR, 릴레이 및 접점 등으로 구현될 수 있다. 22, the bidirectional switching elements S A1 , S A2 , S A3 , and S A4 have opposite polarities and include two switches S Aux1 connected in series, two switches S aux1 having opposite polarities, The switch S Aux2 and the mechanical contact terminal S Aux3 may be implemented in various forms such as a power MOSFET, an IGBT, a power TR, an SCR, an SSR, a relay, a contact, .

또한, 제1 내지 제6 스위칭 소자(Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6) 각각도 Power Mosfet 뿐만 아니라 IGBT, Power TR, SCR 등의 스위칭소자 등으로 구현될 수 있다. Each of the first to sixth switching elements Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 , Q 5 and Q 6 may be implemented not only as a power MOSFET but also as a switching element such as an IGBT, a Power TR, or an SCR .

또한 도시하지 않았으나, 제1 및 제8 스위칭 소자(Q1 ~ Q4), 1차측 제11 내지 제14 스위칭 소자(Q1 ~ Q4), 1차측 제21 내지 제24 스위칭 소자(S1 ~ S4), 2차측 제15 및 제16 스위칭 소자(Q5, Q6) 및 2차측 제25 및 제26 스위칭 소자(S5, S6) 또한 Power Mosfet, IGBT, Power TR, SCR 중 하나로 구현되어도 무방하다.
Although not shown, the first and eighth switching elements Q 1 to Q 4 , the first to eleventh to fourteenth switching elements Q 1 to Q 4 , the first to twenty first to twenty-fourth switching elements S 1 to S 4, S 4 ), the secondary side fifteenth and sixteenth switching devices Q 5 and Q 6 and the secondary side twenty-fifth and twenty-sixth switching devices S 5 and S 6 are implemented as one of a power MOSFET, an IGBT, a power TR, and an SCR It can be done.

도 23 내지 도 25는 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작와 역방향 동작시 실험결과에서 관측되는 파형을 나타낸다.Figures 23-25 illustrate waveforms observed in the forward and backward operation of the bidirectional SLLC resonant converter of Figure 9A.

이는 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터에 대해 1kW 정격출력용량을 갖는 보조스위치 및 인덕터 적용 양방향 DC-DC 컨버터를 적용하여 순방향 모드 시 1차측 입력전압(Vin: 41V∼60V) 조건에서 2차측 일정 출력전압(Vo: 400V) 및 최대정격용량 1kW에 대해 실험한 결과이고, 역방향 모드 시 2차측 일정 출력전압(Vo: 400V) 조건에서 1차측 제어전압범위(41V∼60V) 및 최대정격용량 1kW에 대해 실험한 결과이다. 이때의 양방향 SLLC 공진컨버터의 파라미터에 대해 표 1 에 나타내었다. This is achieved by applying an auxiliary switch and an inductor-applied bidirectional DC-DC converter having a rated output capacity of 1 kW to the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 9A to generate a constant secondary output (V in : 41 V to 60 V) voltage (V o: 400V), and an experimental result for the maximum rated capacity of 1kW, the reverse mode when the secondary side constant output voltage (V o: 400V) 1 side control voltage range (41V~60V) and up to the rated capacity under the conditions 1kW The results are shown in Fig. The parameters of the bidirectional SLLC resonant converter are shown in Table 1.

순방향(1차측에서 바라본)/역방향(2차측에서 바라본) 변압기 파라미터Forward (as seen from the primary) / reverse (as seen from the secondary) Transformer parameters 1차측자기인덕턴스(Lp)The primary side magnetic inductance (L p ) 83.75uH83.75uH 등가누설인덕턴스(Leq) / (Leq')Equivalent leakage inductance ( Leq ) / ( Leq ) 5.213uH / 158.3uH5.213 uH / 158.3 uH 2차측자기인덕턴스(Ls)The secondary side magnetic inductance (L s ) 2.582mH2.582mH 1차측누설인덕턴스(Ll1) / (Ll1/N2)The primary side leakage inductance (L l1 ) / (L l1 / N 2 ) 1.875uH / 55.476uH1.875uH / 55.476uH 2차측누설인덕턴스(N2Ll2) / (Ll2)Secondary side leakage inductance (N 2 L 12 ) / (L 12 ) 3.48uH / 104.039uH3.48 uH / 104.039 uH 자화인덕턴스(Lm) / (Lm/N2)Magnetizing inductance (L m) / (L m / N 2) 81.875uH / 2.478mH81.875uH / 2.478mH 턴수비 N(N1/N2)Turn ratio N (N 1 / N 2 ) 0.182 ( 6 : 33 )0.182 (6: 33) 1,2차측 보조인덕터(LA1) / (LA2)The primary side auxiliary inductor (L A1 ) / (L A2 ) 9.757uH / 385.2uH9.757uH / 385.2uH 공진커패시터(Cr3)The resonance capacitor (C r3 ) 44nF44 nF

도 23은 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터에 대한 실험파형으로, 순방향 모드 일 때 1차측 입력 제어전압(Vin) 41V, 60V 일 때 2차측 일정 출력전압(Vo) 400V에 대하여 1kW일 때, 단자전압(Vab,Vcd), 전류(IT1, IT2)를 측정한 파형이다. Fig. 23 is an experimental waveform for the bidirectional SLLC resonant converter of Fig. 9A. In the forward mode, the primary side input control voltage (V in ) is 41V, 60V (V ab , V cd ) and current (I T1 , I T2 ) when the secondary side constant output voltage (V o ) is 400 kV and 1 kW, respectively.

도 24는 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터에 대한 실험파형으로, 역방향 모드 일 때 2차측 일정 출력전압(Vo) 400V일 때 1차측 입력 제어전압(Vin) 41V, 60V에 대하여 1kW일 때, 단자전압(Vab,Vcd), 전류(IT1, IT2)를 측정한 파형이다.FIG. 24 is an experimental waveform for the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 9A. In the case of the primary side input control voltage (V in ) of 41 V and 60 V at 1 kW when the secondary side constant output voltage (V o ) Terminal voltages V ab and V cd , and currents I T1 and I T2 .

도 25을 참고하면, 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터는 순방향 모드 시 1차측 입력 제어전압(Vin) 60V, 2차측 일정 출력전압 및 부하 용량 400V/1kW 일 때 최대 94.53%의 효율을 가지고, 역방향 모드 시 2차측 일정 출력전압(Vo) 400V, 1차측 입력 제어전압 및 부하 용량 41V / 1kW 일 때 최대 89.2%의 효율을 가짐을 알 수 있다. 즉, 고효율 특성을 나타낸다.Referring to FIG. 25, the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 9A has a maximum efficiency of 94.53% at a primary side input control voltage (V in ) of 60V, a secondary side constant output voltage and a load capacity of 400V / 1kW in the forward mode, (V o ) 400V at the primary side, and 89.2% at the primary input control voltage and load capacity of 41V / 1kW. That is, it exhibits high efficiency characteristics.

도 26 및 도 27은 도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터의 순방향 동작와 역방향 동작시 실험결과에서 관측되는 파형을 나타낸다.Figures 26 and 27 show waveforms observed in the forward and backward operation of the bidirectional SLLC resonant converter of Figure 14 and in experimental results.

도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터는 역방향전력전달 동작시 높은 전압이득특성을 얻기 위해 도 9a처럼 변압기(T1) 1차측과 병렬로 보조인덕터(LA1) 및 양방향스위칭소자(SA1, SA2)로 구성된 보조수단1을 사용하는 것 대신에 변압기(T1)에 공극(Air-gap)을 두어 저감된 변압기(T1) 1차측 자화인덕턴스(Lm1)를 통해 흐르는 큰 1차측자화전류(Im1)로 인해 역방향전력전달 동작시에도 높은 전압이득의LLC 공진특성을 갖게 된다.
The bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 14 includes an auxiliary inductor L A1 and a bi-directional switching device S A1 , S A2 in parallel with the primary T 1 of the transformer T 1 as shown in FIG. 9A to obtain a high voltage gain characteristic in a reverse power transfer operation. A large primary magnetizing current I (I) flowing through the primary side magnetizing inductance L m1 , which is reduced by placing an air-gap in the transformer T 1 instead of using the auxiliary means 1 constituted by the transformer T 1 , lt ; RTI ID = 0.0 > m1 ) < / RTI >

본 실시예에서는 1kW 정격출력용량을 갖는 SLLC 양방향 DC/DC 컨버터를 제작하여 실험하였으며, 도 26은 입력전압이 41VDC, 60VDC에서 출력단 출력전압을 일정 400V제어시 출력용량 1kW 조건에서의 순방향시 실험파형이고, 도 27은 출력전압 400VDC입력조건에서 입력전압을 41VDC, 60VDC 일정 제어시 출력용량이 950W 조건에서의 역방향시 실험파형으로서, 기존 LLC 공진컨버터의 특성과 동일한 실험결과를 얻을 수 있었다. In this embodiment, 1kW were experiments to produce a SLLC two-way DC / DC converter has a rated output capacity, 26 is the input voltage is 41V DC, constant output terminal an output voltage from 60V DC 400V control the output capacity of the forward when at the 1kW conditions FIG. 27 is an experimental waveform when the input voltage is 400 V DC and the output voltage is 950 W when the input voltage is constantly controlled at 41 V DC and 60 V DC , and the same experimental result as that of the conventional LLC resonant converter is obtained I could.

순방향 전력전달 동작시 효율특성은 공극이 큰 변압기 적용에 따라 큰 자화전류(Im1)와 2차측 보조인덕터에 흐르는 전류(IA2)로 인해 89% ~ 91.1% 정도의 낮은 효율을 가지고, 역방향 전력전달 동작시 효율특성은 2차측 보조인덕터(LA2)에 인가되는 전압이 출력전압(Vo)의 1/2이 인가되어 순방향 전력전달 동작시 보다 적게 흐르므로, 90~ 92.14%정도의 효율을 가진다. 즉, 도 14의 양방향 SLLC 공진 컨버터 또한 도 9a의 양방향 SLLC 공진 컨버터와 동일하게 고효율 특성을 가짐을 알 수 있다.
The efficiency characteristics in the forward power transfer operation are as low as 89% ~ 91.1% due to the large magnetizing current (I m1 ) and the current (I A2 ) flowing in the secondary ancillary inductor according to the application of the transformer having a large gap, The efficiency characteristic in the transfer operation is that 90% ~ 92.14% efficiency is obtained because the voltage applied to the secondary side auxiliary inductor (L A2 ) is less than that of the forward power transfer operation when 1/2 of the output voltage (V o ) I have. That is, it can be seen that the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 14 has the same high efficiency characteristics as the bidirectional SLLC resonant converter of FIG. 9A.

본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
The method according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and a carrier wave (for example, transmission via the Internet). The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (22)

삭제delete 1차측 입력전압에 병렬 연결되며, 순방향 동작시에는 풀 브릿지 컨버터로 스위칭 동작하고, 역방향 동작시에는 모두 턴 오프되거나 역병렬다이오드를 통해 흐르는 전류에 동기되어 스위칭되는 동기정류기로 동작하는 제1 내지 제4 스위칭 소자를 구비하는 1차측 컨버터; 상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되며, 역방향 동작시에 상기 1차측 컨버터의 양단에 1차측 보조 인덕터를 병렬 연결시키는 1차측 보조 회로부; 및 상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되며, 순방향 동작시에는 변압기의 제1 권선단을 통해 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에는 상기 변압기의 제1 권선단과 상기 1차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 1차측 입력전압이 충전되도록 하는 1차측 공진부를 구비하는 1차 측단; 및
2차측 출력전압과 병렬로 연결되는 2차측 제1 및 제2 커패시터; 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터에 병렬로 연결되며, 풀 브릿지 구조로 연결된 제5 및 제6 스위칭 소자와 제1 및 제2 다이오드를 구비하는 2차측 컨버터; 역방향 동작시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점을 연결하여 상기 2차측 컨버터가 반파공진회로로 스위칭동작되도록 하되, 순방향시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점의 연결을 해제하여 상기 2차측 컨버터가 전파정류회로로 동작되도록 하는 2차측 양방향 보조스위칭부; 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결된 2차측 보조인덕터; 및 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결되며, 순방향 동작 시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 2차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 2차측 출력전압을 충전하고, 상기 역방향 동작시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 상기 2차측 보조 인덕터를 통해 전류 변화를 유도하는 2차측 공진부를 구비하는 2차 측단을 포함하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
A first to a third synchronous rectifier which is connected in parallel to the primary side input voltage and which operates as a synchronous rectifier which is switched by a full bridge converter in the forward operation and is turned off in synchronism with the current flowing through the anti- A primary side converter having four switching elements; A primary side auxiliary circuit part connected between both ends of the primary side converter and connected in parallel to the primary side auxiliary inductor at both ends of the primary side converter in a reverse direction operation; And a switch connected between both ends of the primary side converter for inducing a current change through the first winding end of the transformer during forward operation and guided through a first winding end of the transformer and the primary side auxiliary inductor during reverse operation A primary side end having a primary resonance part for charging the primary side input voltage according to a change in current; And
A secondary side first and second capacitors connected in parallel with the secondary side output voltage; A secondary side converter connected in parallel to the secondary side first and second capacitors and having fifth and sixth switching elements connected in a full bridge structure and first and second diodes; And the secondary side converter is switched to the half-wave resonance circuit by connecting the contacts of the first and second diodes to the contacts of the secondary side first and second capacitors in the reverse direction operation, A secondary side bidirectional auxiliary switching unit for releasing the connection between the contact of the first diode and the second diode and the contact of the secondary side first and second capacitors so that the secondary side converter operates as a full wave rectification circuit; A secondary side auxiliary inductor connected in parallel between both ends of the secondary side converter; And a rectifier circuit connected in parallel between both ends of the secondary side converter for charging the secondary side output voltage in accordance with a change in current induced through a second winding end of the transformer and a secondary side inductor during a forward operation, An auxiliary switch including a secondary side end having a secondary winding end of the transformer and a secondary side resonance part for inducing a current change through the secondary side auxiliary inductor, and an SLLC resonance converter for inductor application bidirectional power reception.
제2항에 있어서, 상기 1차측 공진부는
상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되는 상기 변압기의 제1 권선단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
3. The resonator of claim 2, wherein the primary resonator comprises:
And a first winding end of the transformer connected between both ends of the primary side converter. The auxiliary switch and the inductor apply SLLC resonance converter for bidirectional power transfer.
제2항에 있어서, 상기 1차측 보조 회로부는
상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 상기 1차측 공진부와 병렬로 연결되며, 1차측 보조인덕터와 1차측 양방향 보조스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
3. The apparatus according to claim 2, wherein the primary side auxiliary circuit portion
And a primary side auxiliary inductor and a primary side bi-directional auxiliary switching device connected in parallel with the primary resonance part between both ends of the primary side converter. The auxiliary switch and the inductor-applied SLLC resonance converter for bi- .
제4항에 있어서, 상기 1차측 양방향 보조스위칭소자는
반대의 극성을 가지며 직렬 연결된 두개의 스위칭 소자, 반대의 극성을 가지며 병렬 연결된 두개의 스위칭 소자, 및 기계적 접촉 단자 중 적어도 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
5. The switching device according to claim 4, wherein the primary side bidirectional auxiliary switching device
Wherein the at least one of the two switching elements has a polarity opposite to that of the at least one switching element, the at least one of the two switching elements having opposite polarities, the two switching elements having opposite polarities, and the mechanical contact terminal. .
1차측 입력전압에 병렬 연결되며, 순방향 동작시에는 풀 브릿지 컨버터로 스위칭 동작하고, 역방향 동작시에는 모두 턴 오프되거나 역병렬다이오드를 통해 흐르는 전류에 동기되어 스위칭되는 동기정류기로 동작하는 제1 내지 제4 스위칭 소자를 구비하는 1차측 컨버터; 상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결된 1차측 보조 인덕터를 구비하는 1차측 보조 회로부; 및 상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되며, 순방향 동작시에는 상기 1차측 보조 인덕터와 변압기의 제1 권선단을 통해 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에는 상기 변압기의 제1 권선단과 상기 1차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 1차측 입력전압이 충전되도록 하는 1차측 공진부를 구비하는 1차 측단; 및
2차측 출력전압과 병렬로 연결되는 2차측 제1 및 제2 커패시터; 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터에 병렬로 연결되며, 풀 브릿지 구조로 연결된 제5 및 제6 스위칭 소자와 제1 및 제2 다이오드를 구비하는 2차측 컨버터; 역방향 동작시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점을 연결하여 상기 2차측 컨버터가 반파공진회로로 스위칭동작되도록 하되, 순방향시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점의 연결을 해제하여 상기 2차측 컨버터가 전파정류회로로 동작되도록 하는 2차측 양방향 보조스위칭부; 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결된 2차측 보조인덕터; 및 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결되며, 순방향 동작 시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 2차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 2차측 출력전압을 충전하고, 상기 역방향 동작시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 상기 2차측 보조 인덕터를 통해 전류 변화를 유도하는 2차측 공진부를 구비하는 2차 측단을 포함하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
A first to a third synchronous rectifier which is connected in parallel to the primary side input voltage and which operates as a synchronous rectifier which is switched by a full bridge converter in the forward operation and is turned off in synchronism with the current flowing through the anti- A primary side converter having four switching elements; A primary side auxiliary circuit part having a primary side auxiliary inductor connected between both ends of the primary side converter; And a switch connected between both ends of the primary side converter for inducing a change in current through the primary side of the primary side auxiliary inductor and the transformer during a forward operation and forwarding a current change through the primary side of the transformer, A primary side end having a primary resonance part for charging the primary side input voltage according to a change in current induced through the auxiliary inductor; And
A secondary side first and second capacitors connected in parallel with the secondary side output voltage; A secondary side converter connected in parallel to the secondary side first and second capacitors and having fifth and sixth switching elements connected in a full bridge structure and first and second diodes; And the secondary side converter is switched to the half-wave resonance circuit by connecting the contacts of the first and second diodes to the contacts of the secondary side first and second capacitors in the reverse direction operation, A secondary side bidirectional auxiliary switching unit for releasing the connection between the contact of the first diode and the second diode and the contact of the secondary side first and second capacitors so that the secondary side converter operates as a full wave rectification circuit; A secondary side auxiliary inductor connected in parallel between both ends of the secondary side converter; And a rectifier circuit connected in parallel between both ends of the secondary side converter for charging the secondary side output voltage in accordance with a change in current induced through a second winding end of the transformer and a secondary side inductor during a forward operation, An auxiliary switch including a secondary side end having a secondary winding end of the transformer and a secondary side resonance part for inducing a current change through the secondary side auxiliary inductor, and an SLLC resonance converter for inductor application bidirectional power reception.
1차측 입력전압에 병렬 연결되며, 순방향 동작시에는 풀 브릿지 컨버터로 스위칭 동작하고, 역방향 동작시에는 모두 턴 오프되거나 역병렬다이오드를 통해 흐르는 전류에 동기되어 스위칭되는 동기정류기로 동작하는 제1 내지 제4 스위칭 소자를 구비하는 1차측 컨버터; 상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결된 1차측 보조 인덕터를 구비하는 1차측 보조 회로부; 상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되며, 순방향 동작시에는 상기 1차측 보조 인덕터와 변압기의 제1 권선단을 통해 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에는 상기 변압기의 제1 권선단과 상기 1차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 1차측 입력전압이 충전되도록 하는 1차측 공진부; 및 상기 제1 및 제2 스위칭 소자의 접점과 상기 변압기의 제1 권선단의 누설 인덕턴스 사이에 연결되는 제1 보조인덕터;를 구비하는 1차 측단; 및
2차측 출력전압과 병렬로 연결되는 2차측 제1 및 제2 커패시터; 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터에 병렬로 연결되며, 풀 브릿지 구조로 연결된 제5 및 제6 스위칭 소자와 제1 및 제2 다이오드를 구비하는 2차측 컨버터; 역방향 동작시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점을 연결하여 상기 2차측 컨버터가 반파공진회로로 스위칭동작되도록 하되, 순방향시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점의 연결을 해제하여 상기 2차측 컨버터가 전파정류회로로 동작되도록 하는 2차측 양방향 보조스위칭부; 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결된 2차측 보조인덕터; 및 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결되며, 순방향 동작 시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 2차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 2차측 출력전압을 충전하고, 상기 역방향 동작시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 상기 2차측 보조 인덕터를 통해 전류 변화를 유도하는 2차측 공진부를 구비하는 2차 측단을 포함하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
A first to a third synchronous rectifier which is connected in parallel to the primary side input voltage and which operates as a synchronous rectifier which is switched by a full bridge converter in the forward operation and is turned off in synchronism with the current flowing through the anti- A primary side converter having four switching elements; A primary side auxiliary circuit part having a primary side auxiliary inductor connected between both ends of the primary side converter; Wherein the primary side auxiliary transformer is connected between both ends of the primary side converter and induces a current change through the primary side of the primary side auxiliary inductor and the transformer during forward operation, A primary resonance unit for charging the primary side input voltage according to a change in current induced through the inductor; And a first auxiliary inductor connected between a contact of the first and second switching elements and a leakage inductance of a first winding end of the transformer; And
A secondary side first and second capacitors connected in parallel with the secondary side output voltage; A secondary side converter connected in parallel to the secondary side first and second capacitors and having fifth and sixth switching elements connected in a full bridge structure and first and second diodes; And the secondary side converter is switched to the half-wave resonance circuit by connecting the contacts of the first and second diodes to the contacts of the secondary side first and second capacitors in the reverse direction operation, A secondary side bidirectional auxiliary switching unit for releasing the connection between the contact of the first diode and the second diode and the contact of the secondary side first and second capacitors so that the secondary side converter operates as a full wave rectification circuit; A secondary side auxiliary inductor connected in parallel between both ends of the secondary side converter; And a rectifier circuit connected in parallel between both ends of the secondary side converter for charging the secondary side output voltage in accordance with a change in current induced through a second winding end of the transformer and a secondary side inductor during a forward operation, An auxiliary switch including a secondary side end having a secondary winding end of the transformer and a secondary side resonance part for inducing a current change through the secondary side auxiliary inductor, and an SLLC resonance converter for inductor application bidirectional power reception.
삭제delete 제2항, 제6항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차측 컨버터는
상기 2차측 제1 및 제2 커패시터에 병렬로 연결되는 제5 및 제6 스위칭 소자; 및
상기 제5 및 제6 스위칭 소자에 병렬로 연결되는 제1 및 제2 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
The secondary-side converter according to any one of claims 2, 6, and 7, wherein the secondary-
Fifth and sixth switching elements connected in parallel to the secondary side first and second capacitors; And
And a first and a second diode connected in parallel to the fifth and sixth switching elements. The auxiliary switch and the inductor apply SLLC resonant converter for bidirectional power transfer.
제9항에 있어서, 상기 2차측 공진부는
상기 제5 및 제6 스위칭 소자의 접점에 연결된 공진 커패시터; 및
상기 공진 커패시터와 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점 사이 연결된 상기 변압기의 2차측 권선단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
10. The resonator of claim 9, wherein the secondary resonator comprises:
A resonance capacitor connected to the contacts of the fifth and sixth switching elements; And
And a secondary side winding end of the transformer connected between the resonant capacitor and the contacts of the first and second diodes. 2. The SLLC resonant converter for bidirectional power transfer according to claim 1,
제2항, 제6항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차 측단은
상기 제5 및 제6 스위칭 소자의 접점과 상기 변압기의 2차측 권선단 사이에 위치되는 제2 보조인덕터 또는 상기 2차측 보조인덕터와 커플링된 보조 권선의 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
8. A method according to any one of claims 2, 6, and 7,
Further comprising a second auxiliary inductor located between the contacts of the fifth and sixth switching elements and a secondary winding end of the transformer or an inductor of an auxiliary winding coupled to the secondary auxiliary inductor. SLLC resonant converter for bidirectional power transfer.
제2항, 제6항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2차측 양방향 보조스위칭부는
상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점 사이에 연결되어 있으며, 상기 2차측 양방향 보조스위칭부는 반대의 극성을 가지며 직렬 연결된 두개의 스위칭 소자, 반대의 극성을 가지며 병렬 연결된 두개의 스위칭 소자, 및 기계적 접촉 단자 중 적어도 하나로 구현되는 양방향 보조스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
The apparatus as claimed in any one of claims 2, 6, and 7, wherein the secondary side bidirectional auxiliary switching unit
Wherein the secondary side bidirectional auxiliary switching unit is connected between the contacts of the first and second diodes and the contacts of the secondary side first and second capacitors and the secondary side bidirectional auxiliary switching unit comprises two switching elements having opposite polarity and connected in series, And a bidirectional auxiliary switching element implemented with at least one of two switching elements having a first terminal and a second terminal connected in parallel, and a mechanical contact terminal. The auxiliary switch and the inductor-applied SLLC resonant converter for bidirectional power transfer.
삭제delete 1차측 입력전압에 병렬 연결되며, 순방향 동작시에는 풀 브릿지 컨버터로 스위칭 동작하고, 역방향 동작시에는 모두 턴 오프되거나 역병렬다이오드를 통해 흐르는 전류에 동기되어 스위칭되는 동기정류기로 동작하는 제1 내지 제4 스위칭 소자를 구비하는 1차측 컨버터; 및 상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되며, 순방향 동작시에는 변압기의 제1 권선단과 자화 인덕턴스를 통해 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에는 상기 변압기의 제1 권선단과 자화 인덕턴스를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 1차측 입력전압이 충전되도록 하는 1차측 공진부를 구비하는 1차 측단; 및
2차측 출력전압과 병렬로 연결되는 2차측 제1 및 제2 커패시터; 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터에 병렬로 연결되며, 풀 브릿지 구조로 연결된 제5 및 제6 스위칭 소자와 제1 및 제2 다이오드를 구비하는 2차측 컨버터; 역방향 동작시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점을 연결하여 상기 2차측 컨버터가 반파공진회로로 스위칭동작되도록 하되, 순방향시에는 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점과 상기 2차측 제1 및 제2 커패시터의 접점의 연결을 해제하여 상기 2차측 컨버터가 전파정류회로로 동작되도록 하는 2차측 양방향 보조스위칭부; 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결된 2차측 보조인덕터; 및 상기 2차측 컨버터의 양단 사이에 병렬로 연결되며, 순방향 동작 시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 2차측 보조 인덕터를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 2차측 출력전압을 충전하고, 상기 역방향 동작시에는 상기 변압기의 제2 권선단과 상기 2차측 보조 인덕터를 통해 전류 변화를 유도하는 2차측 공진부를 구비하는 2차 측단을 포함하되,
상기 변압기는 상기 자화인덕턴스를 저감시키기 위한 공극을 가지는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
A first to a third synchronous rectifier which is connected in parallel to the primary side input voltage and which operates as a synchronous rectifier which is switched by a full bridge converter in the forward operation and is turned off in synchronism with the current flowing through the anti- A primary side converter having four switching elements; And a switch circuit coupled between both ends of the primary side converter for inducing a current change through the first winding stage and the magnetizing inductance of the transformer during forward operation and a current induced through the first winding stage and magnetizing inductance of the transformer during reverse operation, A primary side having a primary resonance part for charging the primary side input voltage according to a change; And
A secondary side first and second capacitors connected in parallel with the secondary side output voltage; A secondary side converter connected in parallel to the secondary side first and second capacitors and having fifth and sixth switching elements connected in a full bridge structure and first and second diodes; And the secondary side converter is switched to the half-wave resonance circuit by connecting the contacts of the first and second diodes to the contacts of the secondary side first and second capacitors in the reverse direction operation, A secondary side bidirectional auxiliary switching unit for releasing the connection between the contact of the first diode and the second diode and the contact of the secondary side first and second capacitors so that the secondary side converter operates as a full wave rectification circuit; A secondary side auxiliary inductor connected in parallel between both ends of the secondary side converter; And a rectifier circuit connected in parallel between both ends of the secondary side converter for charging the secondary side output voltage in accordance with a change in current induced through a second winding end of the transformer and a secondary side inductor during a forward operation, And a secondary side end having a secondary winding end of the transformer and a secondary side resonance part for inducing a current change through the secondary side auxiliary inductor,
Wherein the transformer has a gap for reducing the magnetizing inductance. The auxiliary switch and the inductor apply the SLLC resonant converter for bi-directional power transfer.
제14항에 있어서, 상기 1차 측단은
상기 제1 및 제2 스위칭 소자의 접점과 상기 변압기의 제1 권선단의 누설 인덕턴스 사이에 연결되는 제1 보조인덕터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
15. The apparatus of claim 14, wherein the primary side
And a first auxiliary inductor connected between a contact of the first and second switching elements and a leakage inductance of a first winding end of the transformer. The auxiliary switch and the inductor apply SLLC resonance for bi- Converter.
제14항에 있어서, 상기 1차 측단은
1차측 입력전압에 병렬 연결된 제1 및 제2 스위칭 소자와 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 병렬 연결되는 제1 및 제2 커패시터를 구비하며, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자가 순방향 동작시에 하브 브릿지 컨버터로 동작하는 1차측 컨버터; 및
상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되며, 순방향 동작시에는 상기 변압기의 제1 권선단과 자화 인덕턴스를 통해 전류 변화를 유도하고, 역방향 동작 시에는 상기 변압기의 제1 권선단과 자화 인덕턴스를 통해 유도되는 전류 변화에 따라 상기 1차측 입력전압이 충전되도록 하는 1차측 공진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
15. The apparatus of claim 14, wherein the primary side
First and second switching elements connected in parallel to the primary side input voltage and first and second capacitors connected in parallel to the first and second switching elements, wherein the first and second switching elements A primary-side converter operating as a hub bridge converter; And
Wherein the transformer is connected between both ends of the primary side converter and induces a current change through a first winding stage and a magnetizing inductance of the transformer during forward operation and a current induced through the first winding stage and magnetization inductance of the transformer during reverse operation, And a primary side resonance unit for charging the primary side input voltage in accordance with the change of the primary side resonance frequency. The auxiliary switch and the inductor-applied SLLC resonance converter for bi-directional power transmission.
제14항 내지 제16항 중 어느 한항에 있어서, 상기 1차측 공진부는
상기 1차측 컨버터의 양단 사이에 연결되는 상기 변압기의 제1 권선단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
17. The resonator according to any one of claims 14 to 16, wherein the primary resonance portion
And a first winding end of the transformer connected between both ends of the primary side converter. The auxiliary switch and the inductor apply SLLC resonance converter for bidirectional power transfer.
삭제delete 제14항에 있어서, 상기 2차측 컨버터는
상기 2차측 제1 및 제2 커패시터에 병렬로 연결되는 제5 및 제6 스위칭 소자; 및
상기 제5 및 제6 스위칭 소자에 병렬로 연결되는 제1 및 제2 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
15. The system of claim 14, wherein the secondary side converter
Fifth and sixth switching elements connected in parallel to the secondary side first and second capacitors; And
And a first and a second diode connected in parallel to the fifth and sixth switching elements. The auxiliary switch and the inductor apply SLLC resonant converter for bidirectional power transfer.
제14항에 있어서, 상기 2차측 공진부는
상기 제5 및 제6 스위칭 소자의 접점에 연결된 공진 커패시터; 및
상기 공진 커패시터와 상기 제1 및 제2 다이오드의 접점 사이 연결된 상기 변압기의 2차측 권선단을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
15. The apparatus of claim 14, wherein the secondary resonator comprises:
A resonance capacitor connected to the contacts of the fifth and sixth switching elements; And
And a secondary side winding end of the transformer connected between the resonant capacitor and the contacts of the first and second diodes. 2. The SLLC resonant converter for bidirectional power transfer according to claim 1,
제14항에 있어서, 상기 2차측 양방향 보조스위칭부는
반대의 극성을 가지며 직렬 연결된 두개의 스위칭 소자, 반대의 극성을 가지며 병렬 연결된 두개의 스위칭 소자, 및 기계적 접촉 단자 중 적어도 하나로 구현되는 양방향 보조스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
15. The apparatus of claim 14, wherein the secondary side bidirectional auxiliary switching unit
A bidirectional auxiliary switching element having at least one of two switching elements having opposite polarities and connected in series, two switching elements having opposite polarities and parallel connection, and a mechanical contact terminal. SLLC resonant converter for power transfer.
제14항에 있어서, 상기 2차 측단은
상기 제5 및 제6 스위칭 소자의 접점과 상기 변압기의 2차측 권선단 사이에 위치되는 제2 보조인덕터 또는 상기 2차측 보조인덕터와 커플링된 보조 권선의 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보조스위치와 인덕터 적용 양방향 전력수수를 위한 SLLC 공진컨버터.
15. The apparatus of claim 14, wherein the secondary side
Further comprising a second auxiliary inductor located between the contacts of the fifth and sixth switching elements and a secondary winding end of the transformer or an inductor of an auxiliary winding coupled to the secondary auxiliary inductor. SLLC resonant converter for bidirectional power transfer.
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