스위칭 전원 공급 장치의 효율성을 향상시키는 방법
스위칭 전원장치의 소비전력은 반도체 스위치, 자기부품, 배선 등의 기생저항으로 인한 고정손실과 스위칭 동작 시의 스위칭 손실로 구성됩니다. 고정 손실은 주로 부품 자체의 특성에 따라 달라지므로 부품 기술 개선을 통해 억제해야 합니다. 자성 부품의 경우 표피 효과와 주변 와이어 효과를 모두 고려한 저손실 권선 방법이 오랫동안 연구되어 왔습니다. 변압기의 누설 인덕턴스에서 발생하는 스위칭 서지로 인한 스위칭 손실을 줄이기 위해 서지 에너지 재생 기능을 갖춘 버퍼 회로 등 새로운 회로 기술이 개발되었습니다. 스위칭 전원의 효율을 향상시키기 위한 회로 및 시스템 방법은 다음과 같다.
(1) ZVS(제로 전압 스위칭), ZCS(제로 전류 스위칭) 및 공진 스위칭을 사용하여 스위칭 손실을 줄이는 기타 방법.
(2) 능동 클램핑 회로로 대표되는 Edge ResONance를 이용하여 스위칭 손실을 감소시킨다.
(3) 스위칭 소자의 온타임을 연장하여 피크 전류를 억제함으로써 고정 손실을 줄입니다.
(4) 저전압, 고전류 용도의 동기 정류 회로를 개선하여 고정 손실을 줄입니다.
(5) 컨버터의 병렬구조를 활용하여 고정손실을 감소시킨다.
첫 번째 방법은 스위칭 손실을 줄이는 데 매우 효과적이지만 문제는 피크 전류 및 피크 전압으로 인한 고정 손실이 증가한다는 것입니다. 두 번째 방법은 능동 스너버(Active Snubber)의 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 매우 실용적인 ZVS 방법입니다. 그러나 경부하 조건에서는 경부하 조건에서 무효 전류로 인한 효율 저하가 큰 단점 중 하나입니다. 세 번째 방법으로는 탭인덕터(TapInductor)를 사용하는 것이 더 효과적이며, 누설전류로 인한 누설전류에 대처할 수 있다. 세 번째 방법인 TapInductor 방식은 보다 효과적이며 누설 인덕턴스로 인한 서지 현상에 대처할 수 있습니다. 네 번째 방법인 2단 구조는 동기정류회로의 효율적인 동작을 달성하기 위한 방법 중 하나이다. 2단 구조는 0.5에 가까운 고정된 시간비와 전단의 컨버터에 의한 출력전압 제어를 이용하여 동기정류회로를 효율적으로 동작시키는 방법 중 하나이다. 2단 구조가 효율 저하로 이어진다는 기존 통념에 어긋나는 이러한 전통적인 사고 방식은 저전압 고전류 상황에서 매우 효과적입니다. 다섯 번째 방법은 전체 컨버터 회로 중 하나입니다. 또는 전류 배율기와 같이 전체 변환기 회로를 병렬로 연결할 수도 있고, Current Doubler의 경우와 같이 일부를 병렬로 연결할 수도 있습니다. 컨버터의 병렬 동작을 통해 얻을 수 있는 효율 이득에 대한 간략한 설명 다음은 컨버터의 병렬 동작을 통해 얻을 수 있는 효율 이득에 대한 간략한 설명입니다.
