역률개선형 부분공진 AC-DC 초퍼에 관한 연구

A Study on Partial Resonant AC-DC Chopper of Power Factor Correction

본 논문에서는 고역률과 고효율로 동작하는 새로운 스텝-업 AC-DC 초퍼에 대해 제안한다. 제안한 초퍼는 전류 불연속제어로 구동되고, 스위치의 듀티율 일정제어에 의해 입력전류는 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적인 정현파 형태로 주어진다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 되고, 듀티율 일정제어에 의해 제안한 초퍼는 제어기법이 간단하게 된다. 일반적으로 전류불연속 제어에 의한 초퍼의 경우, 사용된 스위치의 턴-온 동작은 영전류 스위칭으로 되는 장점이 있지만, 스위치의 턴-오프 동작은 최대 전류에서 스위칭되어 스위칭 손실을 증대시키고 스위치의 과중한 스트레스를 가져오게 된다. 이것은 AC-DC 초퍼의 효율을 저하시키는 요인이다. 본 논문에서는 부분공진기법에 의한 새로운 소프트 스위칭 회로가 설계되어 사용된 제어스위치들의 턴-온, 턴-오프 동작을 소프트 스위칭으로 만들어 초퍼의 효율을 증대시킨다.

In this paper, author proposes a novel step-up AC-DC chopper operated with power factor correction(PFC) and with high efficiency. The proposed chopper behaves with discontinuous current control(DCC) of input current. The input current waveform in the proposed chopper is got to be a discontinuous sinusoid form in proportion to magnitude of ac input voltage under the constant duty cycle switching. Therefore, the input power factor is nearly unity and the control method is simple. In the general DCC chopper, the switching devices are turned-on with the zero current switching, but turn-off of the switching devices is switched at current maximum value. To achieve a soft switching of the switching rum-off, the proposed chopper is used a new partial resonant circuit. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of chopper is high.