두 개의 트랜스포머를 이용한 LCC 공진형 컨버터의 해석 및 설계

LLC 컨버터는 누설인덕턴스를 공진인덕터로 사용하여 1차측 전류를 공진시키는 구조로써 누설인덕턴스와 자화인덕턴스의 비율이 작을수록 부하 및 입력전압의 변동에 따른 주파수 변동폭을 최소화 할 수 있다. 따라서 큰 누설 인덕턴스를 얻기 위해 주로 섹션보빈을 사용한다. 이는 큰 누설 인덕턴스를 얻을 수 있지만 트랜스포머의 발열 및 소모전력 상승의 원인이 된다. 본 논문에서는 두 개의 트랜스포머를 갖는 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 두 개의 트랜스포머는 스위칭 주기에 따라 공진인덕터와 트랜스포머로 각각 동작한다. 그러므로 제안된 컨버터는 공진인덕턴스와 자화인덕턴스의 비율이 1이하가 됨으로써 부하 및 입력전압의 변동에 따른 주파수 변동폭을 최소화한다. 따라서 큰 누설인덕턴스를 얻기 위해 섹션보빈의 사용이 필요 없으며, 트랜스포머의 전력소모를 저감시킬 수 있어 고효율 동작이 가능하다. 제안된 컨버터의 정상상태 해석 및 설계가이드를 제시하며, 80W급 LED 구동회로에 적용한 실험결과를 통해 제안된 컨버터의 우수성 및 타당성을 검증한다.