트랜지스터｜평가편
LLC 컨버터에서 1차측 스위칭 소자 리커버리 특성의 중요성
2024.05.22
키 포인트
・LLC 컨버터는 비교적 적은 부품수로 소프트 스위칭 회로를 실현할 수 있어, 하드 스위칭 방식에 비해 스위칭 손실이나 전압의 링잉을 저감할 수 있다.
・단, 회로의 입출력 조건에 따라서는 스위칭 소자인 MOSFET가 파괴될 우려가 있다.
・본 테마에서는 먼저 LLC 컨버터의 회로 구성과 기본 동작에 대해 설명하고, LLC 특유의 문제인 공진 이탈 (Off-resonance)에 대한 1차측 MOSFET 리커버리 특성의 중요성에 대해 설명한다.
LLC 컨버터에서 1차측 스위칭 소자 리커버리 특성의 중요성 : 서론
LLC 컨버터는 2개의 인덕터 L과 1개의 콘덴서 C에 의한 공진을 이용하는 것에서 명칭이 유래되었습니다. 이러한 공진을 이용함으로써 트랜스 1차측 스위칭 소자 Turn-on 시에 제로 전압 스위칭 (Zero Voltage Switching, 이하 ZVS) 동작이나, 2차측 다이오드의 제로 전류 스위칭 (Zero Current Switching, 이하 ZCS)을 실행합니다.
이와 같은 공진 동작을 사용한 스위칭 방식을 「소프트 스위칭 방식」이라고 합니다. 일반적인 하드 스위칭 방식에 비해 스위칭 손실이나 전압의 링잉을 저감할 수 있기 때문에 소형, 고효율 및 낮은 노이즈가 요구되는 박형 TV 및 OA 기기 등의 전원이나 온보드 차저 (OBC)의 DC-DC부 등에 사용됩니다.
그러나, 회로의 입출력 조건에 따라서는 하드 스위칭 동작을 하게 되므로, 스위칭 소자인 MOSFET의 바디 다이오드의 리커버리 특성이 좋지 않으면 최악의 경우 MOSFET가 파괴에 이르게 될 우려가 있습니다.
본 「LLC 컨버터에서 1차측 스위칭 소자 리커버리 특성의 중요성」 편에서는 먼저 LLC 컨버터의 회로 구성과 기본 동작에 대해 설명하겠습니다. 그리고, LLC 컨버터 특유의 문제인 공진 이탈 (Off-resonance)에 대한 1차측 MOSFET 리커버리 특성의 중요성에 대해 설명하겠습니다.