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A Critical Conduction Mode Bridgeless Flyback Converter
Jongbok Baek,Jongwon Shin,Paul Jang,Bohyung Cho 전력전자학회 2011 ICPE(ISPE)논문집 Vol.2011 No.5
This paper proposes a new isolated bridgeless AC-DC power factor correction (PFC) converter. The proposed circuit consists of dual flyback converters which provide high power factor (PF). By eliminating input bridge diodes, the number of conducting components is reduced. Therefore, conduction losses are decreased and efficiency can be further improved. Critical conduction mode (CRM) operation decreases the switching losses of switch components. Thus, operational modes of CRM are analyzed and sensing configurations are also presented to address some of the challenge points such as zero crossing detection (ZCD) circuit and sensing circuits of the bridgeless converter. Using a transformer allows for more flexible voltage gain design and, thus, a single-stage isolated PFC. The proposed circuit is verified with a 75W (12V/6.4A) experimental prototype in discontinuous conduction mode (DCM) and CRM.
백종복(Jongbok Baek),서갑수(Gab-su Seo),박철우(Chul Woo Park),배현수(Hyunsu Bae),조보형(Bohyung Cho) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
주거ㆍ상업용 건물에 있어 최근 TV, LED 조명, 컴퓨터, IT 기기들과 같은 직류를 사용하는 부하가 점차 증가함에 따라 기존의 교류 배전 기반의 건물 전력구조에서 에너지절감을 위한 하나의 방안으로 직류기반의 건물 배전구조에 대한 도입에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 또한 직류 형태의 전원인 태양광 발전, 연료전지 등의 신재생 에너지와 가정 및 전기자동차용 배터리의 등장은 직류 기반 전력구조가 가지는 강점을 더욱 부각시키고 있다. 직류 배전 시스템은 기존 교류 배전에서 직류부하를 위한 다중의 전력 변환 과정을 최소화함으로서 전원 및 부하에서 소모되는 에너지를 절감하여 전력시장 내 전체적인 탄소배출량 저감에 기여할 수 있을 것으로 고려되어지고 있다. 이는 직류배전 시스템의 에너지 저감 효용성 이외 기존 교류배전 대비 부하단 부품 수의 감소에 따른 신뢰성 향상 및 가격 저감, 무효전력 고려사항의 제거 등 많은 장점을 가지기 때문이다. 본 논문에서는 소용량 건물에 직류배전 구조가 도입 될 경우 실현 가능성이 높은 대표적 직류 배전 구조들을 Functional Modeling 기법을 통해 모델링하며, 시뮬레이션을 통해 기존의 교류 배전 건물과 함께 각각의 전력계 구조에 대한 효율 및 장단점들을 정성적으로 비교하고, 구현에 필요한 고려사항들을 제시한다.
백종복(Jongbok Baek),신종원(Jong-Won Shin),조보형(Bohyung Cho) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.11
기존의 역률 보상 회로(PFC 회로)는 저전압 입력 시에 정류다이오드의 도통손실 증가로 인해 효율 상승에 제약을 받는다. Bridgeless PFC 컨버터는 입력 측의 정류 다이오드 없이 능동스위치가 정류 동작을 수행하도록 하여 더 높은 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 고효율을 위한 새로운 절연형 bridgeless PFC 컨버터를 제안한다. 제안한 회로는 입력단의 정류 다이오드를 제거함으로써 도통 손실을 줄여 효율 향상을 꾀하였다. 또한 변압기를 사용하여 입출력 전압 이득 설계를 자유롭게 하였으며, 2차 DC/DC 컨버터 설계 시 절연이 필요하지 않도록 하였다. 제안한 회로의 성능을 65W급 프로토타입 컨버터의 실험을 통해 검증하였다.