KOKT006 march   2023

 

  1.   1
  2. 1머리말
  3. 2액티브 클램프를 적용한 PSFB 컨버터
  4. 3액티브 클램프 레그 설계 고려 사항
  5. 4요약
  6. 5참고 문헌

머리말

PSFB(phase-shifted full-bridge, 위상 전환 풀 브리지) 컨버터(그림 1 참조)는 주로 PSFB 컨버터가 입력 스위치에서 소프트 스위칭이 가능하며, 따라서 높은 컨버터 효율을 용이하게 한다는 이유로 고전력 용도에 널리 사용되고 있습니다[1]. 소프트 스위칭은 스위칭 손실을 크게 감소시키기는 하지만, 출력 정류기 기생 커패시턴스가 변압기 누출 인덕터와 공명하면서(그림 1에서 Lr) 높은 전압 스트레스로 인해 전압 링잉이 발생합니다[2].

출력 정류기의 전압 스트레스는 최대 2 x VIN x NS/NP까지 올라갈 수 있으며, 여기서 NP와 NS는 각각 변압기의 1차 권선과 2차 권선을 나타냅니다. 기존에는 출력 정류기의 패시브 스너버[2](예: 그림 1의 RCD[저항기-커패시터-다이오드] 스너버)가 정류기 전압이 과도하게 올라가는 것을 막아주고, 더 우수한 FOM(성능 지수)을 갖는 더 낮은 정격 전압 구성 요소를 사용해 전력 소산을 낮춰줄 수 있습니다.

MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)를 SR(동기식 정류기)로 적용하면, 높은 정격 전압 MOSFET에 비해 같은 비용에 더 낮은 정격 전압 MOSFET에서 더 낮은 Coss와 RDS(on)을 기대할 수 있습니다. 하지만 패시브 스너버를 사용한다는 것은 전압 링잉을 유발하는 에너지의 그 부분은 패시브 스너버에서 소산되며, 이는 효율성 감소로 이어진다는 것을 의미합니다.

이 문서에서는 (패시브 대신) 액티브 스너버 및 관련 컨트롤을 소개합니다. 이 제품은 정류기 전압 스트레스를 최소화하여 컨버터 효율성을 높이고 스너버 회로의 에너지 손실을 크게 줄이고 작동 범위를 떨어뜨리지 않습니다.

GUID-20221116-SS0I-BZD8-BL1B-D5QFHXVVCWNG-low.svg그림 1 패시브 클램프와 주요 파형이 있는 PSFB 전력계.