Spread sheet를 이용한 LCC 공진형 컨버터 설계

LLC Resonant Converter는 간단한 구조로써 제작 단가가 저렴하고, 전 부하영역에서 ZVS가 가능하며, 주 스위치의 내압이 입력전압으로 제한되어 있다. 또한, 2차측 다이오드의 Zero Current Switching이 가능하고, 전압 Ringing이 없으며, 고효율 설계가 가능한 장점으로 현재 널리 사용되는 Converter Topology 중 하나이다. 하지만, 경부하시 효율이 낮아지고, Converter의 동작 상태 해석이 다소 어려워 최적의 공진 탱크 설계에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 LLC Resonant Converter를 공진 주파수로 동작할 때와 최대 전압 이득을 갖는 주파수로 동작할 때를 해석하고, 공진주파수로 동작할 때 1차측 및 2차측 전류의 RMS 값 및 2차측 AC RMS 전류와 최대 전압이득을 갖는 주파수로 동작할 때 공진탱크 캐패시터의 최대 전압, 최대 전압이득 등을 시간의 함수로 유도하였다. 이를 바탕으로 공진 탱크의 설계 방법을 제안하였으며, 제안된 설계 방법의 검증을 위해 32”LCD TV SMPS를 이용하여 타당성 및 신뢰성을 검증하였다.