DCM PFC 플라이백 컨버터의 스위칭 피크 전류 저감을 위한 Switching Duty Cycle Split 방식

Abstract

에너지 효율이 낮은 백열등이나 형광등에서 에너지 효율이 높은 LED로 대체하면서 관련 규격에서는 LED 드라이버에 대하여 역률과 왜곡률에 대한 요구를 하고 있다. 이에 따라 본 논문에서의 주회로 출력측 리플 저감을 위해 1차측에 Coupled Inductor와 출력 커패시터 용량을 줄이기 위해 2차측에 LC 공진을 적용한 Coupled LC 공진 Flyback 컨버터를 사용하였으며, 역률보상(PFC, Power Factor Correction)으로 불연속전도모드(DCM, Discontinuous Conduction Mode)이 널리 사용되고 있지만, 경계전도모드(BCM, Boundary Conduction Mode)보다 스위치에 흐르는 전류의 피크값이 높아 소자들의 스트레스가 증가하는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해서 1차측과 2차측의 피크 전류를 저감하기 위하여 듀티비 분할 방식을 제안하였다. 제안한 방식의 검증을 위해 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 기존 제어 방식(무분할 방식)과 제안한 듀티비 분할 방식을 지연시간 및 분할 수에 따른 스위치에 흐르는 전류 피크값을 비교하였다. 시뮬레이션 결과를 비교해보면 듀티비 분할 방식이 기존 방식에 비해 전류 피크값과 출력 리플이 1차측 전류 16%, 2차측 전류 22%, 출력 리플 4%로 저감 하는 것을 확인 하였다.