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넓은 입력전압 제어 범위를 갖는 직류-직류 컨버터

  • 기술번호 : KST2015213993
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 넓은 입력전압 제어 범위를 갖는 DC-DC 컨버터를 공개한다. 본 발명에 따른 DC-DC 컨버터는 메인 컨버터인 LLC 공진 컨버터의 입력부와 보조 컨버터의 입력부가 병렬로 연결되는 반면, LLC 공진 컨버터의 출력부와 보조 컨버터의 출력부가 직렬로 연결되도록 구성된다. 따라서 LLC 공진 컨버터가 영전압 스위칭을 수행할 수 있도록 공진 변압기의 자화 인덕턴스가 큰 값을 갖질 수 있으므로, 일정한 입력전압 범위에서는 공진주파수 부근에서 고정된 스위칭 주파수로 동작하도록 하여 효율을 높일 수 있다. 또한 입력 전압이 낮은 경우에 보조 컨버터에 의해 생성되는 출력 전압과 LLC 공진 컨버터에 의해 생성되는 출력 전압의 합이 최종 출력 전압이 되도록 하므로, 넓은 입력전압 범위에서 안정적인 출력 전압을 생성할 수 있다.
Int. CL H02M 3/335 (2006.01.01) H02M 1/08 (2006.01.01) H02M 3/158 (2006.01.01)
CPC H02M 3/335(2013.01) H02M 3/335(2013.01) H02M 3/335(2013.01) H02M 3/335(2013.01)
출원번호/일자 1020110083016 (2011.08.19)
출원인 전주대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1304777-0000 (2013.08.30)
공개번호/일자 10-2013-0020397 (2013.02.27) 문서열기
공고번호/일자 (20130905) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.08.19)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 전주대학교 산학협력단 대한민국 전라북도 전주시 완산구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김은수 대한민국 전라북도 전주시 완산구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 다해 대한민국 서울특별시 강남구 삼성로***, *층(삼성동,고운빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 전주대학교 산학협력단 전라북도 전주시 완산구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.08.19 수리 (Accepted) 1-1-2011-0645030-37
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2011.08.24 수리 (Accepted) 1-1-2011-0655940-49
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2012.05.01 수리 (Accepted) 4-1-2012-5093220-89
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.10.23 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.11.22 수리 (Accepted) 9-1-2012-0088189-10
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.11.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0729356-34
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.01.07 수리 (Accepted) 1-1-2013-0014543-94
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.01.07 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0014544-39
9 보정요구서
Request for Amendment		 2013.01.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2013-0005793-73
10 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.01.22 수리 (Accepted) 1-1-2013-0060541-15
11 등록결정서
Decision to grant		 2013.05.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0373011-38
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.27 수리 (Accepted) 4-1-2014-0005471-76
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.01.23 수리 (Accepted) 4-1-2015-5010171-75
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.04.07 수리 (Accepted) 4-1-2015-5045417-10
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.03.15 수리 (Accepted) 4-1-2016-5032594-13
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5080107-86
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
입력전압을 인가받아 공진 변압기의 제1 권선단에 전류 변화를 유도하는 공진 입력부와 상기 공진 변압기의 제2 권선단에 연결되어 상기 공진 변압기의 상기 제1 권선단의 전류 변화에 대응하는 전압을 생성한 후 정류하여 출력전압을 생성하는 공진 출력부를 구비하는 주 컨버터; 및상기 입력전압에 대해 상기 공진 입력부와 병렬로 연결되는 보조 입력부를 구비하고, 상기 출력전압에 대해 상기 공진 출력부와 직렬로 연결되는 보조 출력부를 구비하여, 상기 입력전압의 전압레벨이 지정된 기준전압보다 낮은 경우에 활성화되어 상기 주 컨버터에 생성되는 상기 출력전압의 전압 레벨을 상승시키는 보조 컨버터를 구비하고, 상기 보조 컨버터는상기 입력전압이 상기 기준전압보다 낮은 경우에, 상기 입력전압의 전압 레벨에 응답하여 활성화되어 상기 출력전압의 전압 레벨을 상승시키는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
2 2
삭제
3 3
제1 항에 있어서, 상기 주 컨버터는LLC 공진 컨버터인 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
4 4
제3 항에 있어서, 상기 공진 입력부는상기 입력전압의 일단에 연결되는 입력 노드와 상기 입력 전압의 타단에 연결되는 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 스위치 소자를 구비하는 스위칭부;상기 스위칭부와 병렬로 연결되고, 상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 공진 커패시터를 구비하는 공진부; 및상기 제1 및 제2 스위치 소자 사이의 제1 변환 노드와 상기 제1 및 제2 공진 커패시터 사이의 제2 변환 노드 사이에 연결되는 상기 공진 변압기의 상기 제1 권선단을 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
5 5
제4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위치 소자는각각 고정 시비율로 인가되는 제1 및 제2 스위칭 신호에 응답하여 활성화되어 영전압 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
6 6
제3 항에 있어서, 상기 공진 입력부는상기 입력전압의 일단에 연결되는 입력 노드와 상기 입력전압의 타단에 연결되는 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 스위치 소자를 구비하는 제1 스위칭부;상기 스위칭부와 병렬로 연결되고, 상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제3 및 제4 스위치 소자를 구비하는 제2 스위칭부; 및상기 제1 및 제2 스위치 소자 사이의 제1 변환 노드와 상기 제3 및 제4 스위치 소자 사이의 제2 변환 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 공진 변압기의 상기 제1 권선단 및 공진 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
7 7
제6 항에 있어서, 상기 제1 내지 제4 스위치 소자는각각 고정 시비율로 인가되는 제1 및 제2 스위칭 신호에 응답하여 활성화되어 영전압 스위칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
8 8
제5 항 및 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진 출력부는상기 출력전압이 출력되는 제1 출력 노드와 상기 보조 컨버터의 일단이 연결되는 제2 출력 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 공진 변압기의 제1 의 제2 권선단 및 제1 출력 다이오드를 구비하는 제1 공진 출력부;상기 제1 공진 출력부와 병렬로 상기 제1 출력 노드와 제2 출력 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 공진 변압기의 제2 의 제2 권선단 및 제2 출력 다이오드를 구비하는 제2 공진 출력부; 및상기 제1 출력 노드와 제2 출력 노드 사이에 상기 제1 및 제2 공진 출력부와 병렬로 연결되는 출력 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
9 9
제5 항 및 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진 출력부는상기 공진 변압기의 제2 권선단에서 유도되는 전류를 정류하는 싱글 브릿지 정류기로 구현되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
10 10
제5 항 및 제7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진 출력부는상기 공진 변압기의 제2 권선단에서 유도되는 전류를 정류하는 더블러 정류기로 구현되는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
11 11
제8 항에 있어서, 상기 보조 컨버터는인터리브 플라이백 컨버터인 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
12 12
제11 항에 있어서, 상기 보조 입력부는상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 플라이백 변압기의 제1 권선단 및 제1 플라이백 스위치 소자를 구비하는 제1 플라이백 입력부; 및상기 제1 플라이백 입력부와 병렬로 연결되고, 상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제2 플라이백 변압기의 제1 권선단 및 제2 플라이백 스위치 소자를 구비하는 제2 플라이백 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
13 13
제12 항에 있어서, 상기 보조 출력부는상기 제2 출력 노드와 제2 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제3 출력 다이오드 및 제1 플라이백 변압기의 제2 권선단을 구비하는 제1 플라이백 출력부;상기 제2 출력 노드와 상기 제2 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제4 출력 다이오드 및 제2 플라이백 변압기의 제2 권선단을 구비하는 제2 플라이백 출력부; 및상기 제2 출력 노드와 상기 제2 접지 노드 사이에 연결되는 플라이백 출력 커패시터 및 제5 출력 다이오드를 구비하는 플라이백 출력 커패시터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
14 14
제8 항에 있어서, 상기 보조 컨버터는단일 플라이백 컨버터, 푸쉬-풀 컨버터, 포워드 컨버터 및 풀-브리지 컨버터 중 하나인 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
15 15
입력전압을 인가받아 공진 변압기의 제1 권선단에 전류 변화를 유도하는 주공진 입력부와 상기 입력전압의 전압레벨이 기지정된 기준전압보다 낮은 경우에 활성화되어, 제1 및 제2 반파 전류 공진 변압기 각각의 제1 권선단에 교대로 전류 변화를 유도하는 인터리브 반파 전류 공진 입력부를 구비하는 입력단; 및상기 공진 변압기의 제2 권선단에 연결되어 상기 공진 변압기의 상기 제1 권선단의 전압 변화에 대응하는 전압을 생성한 후 정류하여 출력전압을 생성하는 공진 출력부와 상기 제1 및 제2 반파 전류 공진 변압기의 제2 권선단에 연결되어 상기 공진 출력부에 생성되는 상기 출력전압의 전압 레벨을 상승시키는 반파 전류 공진 출력부를 포함하는 출력단을 구비하는 DC-DC 컨버터
16 16
제15 항에 있어서, 상기 주 공진 입력부는상기 입력전압의 일단에 연결되는 입력 노드와 상기 입력 전압의 타단에 연결되는 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 스위치 소자를 구비하는 스위칭부;상기 스위칭부와 병렬로 연결되고, 상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 공진 커패시터를 구비하는 공진부; 및상기 제1 및 제2 스위치 소자 사이의 제1 변환 노드와 상기 제1 및 제2 공진 커패시터 사이의 제2 변환 노드 사이에 연결되는 상기 공진 변압기의 상기 제1 권선단을 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
17 17
제16 항에 있어서, 상기 인터리브 반파 전류 공진 입력부는상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 반파 스위치 소자와 제1 반파 다이오드, 그리고 상기 제1 반파 스위치 소자와 상기 제1 반파 다이오드 사이의 제3 변환 노드와 상기 제1 변환 노드사이에 직렬로 연결되는 상기 제1 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단 및 제1 반파 전류 공진 커패시터를 구비하는 제1 반파 전류 공진 입력부; 및상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제2 반파 다이오드와 제2 반파 스위치 소자, 상기 제2 반파 다이오드와 상기 제2 반파 스위치 소자 사이의 제4 변환 노드와 상기 제1 변환 노드사이에 직렬로 연결되는 상기 제2 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단 및 제2 반파 전류 공진 커패시터를 구비하는 제2 반파 전류 공진 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
18 18
제16 항에 있어서, 상기 인터리브 반파 전류 공진 입력부는상기 제1 변환 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 제1 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단과 제1 반파 전류 공진 커패시터, 제1 반파 스위치 소자를 구비하고, 상기 제1 반파 전류 공진 커패시터 및 상기 제1 반파 스위치 소자 사이의 제3 변환 노드와 상기 제1 변환 노드 사이에 연결되는 제1 공진 다이오드를 구비하는 제1 반파 전류 공진 입력부; 및상기 입력 노드와 상기 제1 변환 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 제2 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단과 제2 반파 전류 공진 커패시터 및 제2 반파 스위치 소자를 구비하고, 상기 제2 반파 전류 공진 커패시터 및 상기 제2 반파 스위치 소자 사이의 제4 변환 노드와 상기 입력 노드 사이에 연결되는 제2 공진 다이오드를 구비하는 제2 반파 전류 공진 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
19 19
제17 항 및 제18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진 출력부는상기 출력전압이 출력되는 제1 출력 노드와 상기 반파 전류 공진 출력부의 일단이 연결되는 제2 출력 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 공진 변압기의 제1 의 제2 권선단 및 제1 출력 다이오드를 구비하는 제1 공진 출력부;상기 제1 공진 출력부와 병렬로 상기 제1 출력 노드와 제2 출력 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 공진 변압기의 제2 의 제2 권선단 및 제2 출력 다이오드를 구비하는 제2 공진 출력부; 및상기 제1 출력 노드와 제2 출력 노드 사이에 상기 제1 및 제2 공진 출력부와 병렬로 연결되는 출력 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
20 20
제19 항에 있어서, 상기 반파 전류 공진 출력부는상기 제2 출력 노드와 제2 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제3 출력 다이오드 및 상기 제1 반파 공진 변압기의 제2 권선단을 구비하는 제1 반파 공진 출력부;상기 제2 출력 노드와 상기 제2 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제4 출력 다이오드 및 상기 제2 반파 공진 변압기의 제2 권선단을 구비하는 제2 반파 공진 출력부; 및상기 제2 출력 노드와 상기 제2 접지 노드 사이에 연결되는 반파 공진 출력 커패시터 및 제5 출력 다이오드를 구비하는 반파 공진 출력 커패시터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
21 21
제15 항에 있어서, 상기 주 공진 입력부는상기 입력전압의 일단에 연결되는 입력 노드와 상기 입력 전압의 타단에 연결되는 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제1 및 제2 스위치 소자를 구비하는 제1 스위칭부;상기 제1 스위칭부와 병렬로 연결되고, 상기 입력 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제3 및 제4 스위치 소자를 구비하는 제2 스위칭부; 및상기 제1 및 제2 스위치 소자 사이의 제1 변환 노드와 상기 제3 및 제4 스위치 사이의 제2 변환 노드 사이에 연결되는 상기 공진 변압기의 상기 제1 권선단 및 공진 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
22 22
제21 항에 있어서, 상기 인터리브 반파 전류 공진 입력부는상기 제1 변환 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 제1 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단과 제1 반파 전류 공진 커패시터, 제1 반파 스위치 소자를 구비하고, 상기 제1 반파 전류 공진 커패시터 및 상기 제1 반파 스위치 소자 사이의 제3 변환 노드와 상기 제1 변환 노드 사이에 연결되는 제1 공진 다이오드를 구비하는 제1 반파 전류 공진 입력부; 및상기 입력 노드와 상기 제1 변환 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 제2 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단과 제2 반파 전류 공진 커패시터 및 제2 반파 스위치 소자를 구비하고, 상기 제2 반파 전류 공진 커패시터 및 상기 제2 반파 스위치 소자 사이의 제4 변환 노드와 상기 입력 노드 사이에 연결되는 제2 공진 다이오드를 구비하는 제2 반파 전류 공진 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
23 23
제22 항에 있어서, 상기 인터리브 반파 전류 공진 입력부는제3 및 제4 반파 전류 공진 변압기를 더 구비하고, 상기 제1 내지 제4 반파 전류 공진 변압기 각각의 제1 권선단에 교대로 전류 변화를 유도하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
24 24
제23 항에 있어서, 상기 인터리브 반파 전류 공진 입력부는상기 제2 변환 노드와 상기 제1 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 제3 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단과 제3 반파 전류 공진 커패시터, 제3 반파 스위치 소자를 구비하고, 상기 제3 반파 전류 공진 커패시터 및 상기 제3 반파 스위치 소자 사이의 제5 변환 노드와 상기 제2 변환 노드 사이에 연결되는 제3 공진 다이오드를 구비하는 제3 반파 전류 공진 입력부; 및상기 입력 노드와 상기 제2 변환 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 제4 반파 전류 공진 변압기의 상기 제1 권선단과 제4 반파 전류 공진 커패시터 및 제4 반파 스위치 소자를 구비하고, 상기 제4 반파 전류 공진 커패시터 및 상기 제4 반파 스위치 소자 사이의 제6 변환 노드와 상기 입력 노드 사이에 연결되는 제4 공진 다이오드를 구비하는 제4 반파 전류 공진 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
25 25
제22 항 및 제24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진 출력부는상기 출력전압이 출력되는 제1 출력 노드와 상기 반파 전류 공진 출력부의 일단이 연결되는 제2 출력 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 공진 변압기의 제1 의 제2 권선단 및 제1 출력 다이오드를 구비하는 제1 공진 출력부;상기 제1 공진 출력부와 병렬로 상기 제1 출력 노드와 제2 출력 노드 사이에 직렬로 연결되는 상기 공진 변압기의 제2 의 제2 권선단 및 제2 출력 다이오드를 구비하는 제2 공진 출력부; 및상기 제1 출력 노드와 제2 출력 노드 사이에 상기 제1 및 제2 공진 출력부와 병렬로 연결되는 출력 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
26 26
제25 항에 있어서, 상기 반파 공진 전류 출력부는상기 제2 출력 노드와 제2 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제3 출력 다이오드 및 상기 제1 반파 공진 변압기의 제2 권선단을 구비하는 제1 반파 공진 출력부;상기 제2 출력 노드와 상기 제2 접지 노드 사이에 직렬로 연결되는 제4 출력 다이오드 및 상기 제2 반파 공진 변압기의 제2 권선단을 구비하는 제2 반파 공진 출력부; 및상기 제2 출력 노드와 상기 제2 접지 노드 사이에 연결되는 반파 공진 출력 커패시터 및 제5 출력 다이오드를 구비하는 반파 공진 출력 커패시터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 DC-DC 컨버터
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 전주대학교산학협력단 기초연구지원기초과학(단독연구) 고 전력밀도 계통 연계형 PCS 연구