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LLC 공진 컨버터로서,직류 전원의 양단과 연결되고, 소정의 스위칭 주파수로 스위칭하여 PWM(Pulse Width Modulation) 전압을 출력하는 전력변환부(110);상기 전력변환부의 출력단과 1차측 양단이 연결된 절연부(130);상기 절연부의 2차측 양단과 입력단이 연결되고, 출력단은 부하에 연결된 정류부(120);상기 절연부의 1차측과 상기 직류 전원 사이에 구비된 제1 공진 필터부(140); 및상기 전력변환부를 제어하여 상기 부하에 공급하는 전압과 전류 중 적어도 하나를 제어하는 제어부;를 포함하며,상기 제1 공진 필터부(140)는,상기 전력변환부의 출력단의 선간 전압이 0인 경우에만, 상기 전력변환부로부터 상기 정류부 및 상기 제1 공진 필터부를 통하는 전류 경로를 형성하는 것;을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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제 1항에 있어서,상기 제1 공진 필터부(140)는,상기 전류 경로에 커패시턴스 성분을 나타내어 상기 전력변환부의 스위칭 손실을 저감하도록, 상기 절연부의 1차측 중간단과 상기 직류 전원의 음극단 사이에 구비되되, 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 것;을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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제 1항에 있어서,상기 절연부는직렬로 연결된 제1 변압기 및 제2 변압기;를 포함하되,상기 제1 변압기의 1차측 코일 일단 및 상기 제2 변압기의 1차측 코일 타단은 각각 상기 절연부의 1차측 양단을 형성하고,상기 제1 변압기의 1차측 코일 타단 및 상기 제2 변압기의 1차측 코일 일단이 연결된 노드가 상기 절연부의 1차측 중간단을 형성하며,상기 제1 변압기의 2차측 코일 일단 및 상기 제2 변압기의 2차측 코일 타단은 각각 상기 절연부의 2차측 양단을 형성하고,상기 제1 변압기의 2차측 코일 타단 및 상기 제2 변압기의 2차측 코인 일단이 연결된 노드가 상기 절연부의 2차측 중간단을 형성하는 것;을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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제 3항에 있어서,상기 제1 변압기는 소정의 제1 누설 인덕턴스를 갖고상기 제2 변압기는 소정의 제2 누설 인덕턴스를 갖되,상기 제1 누설 인덕턴스와 제2 누설 인덕턴스의 차이가 소정의 허용 오차 이내이고,상기 제1 누설 인덕턴스와 제2 누설 인덕턴스의 평균값은 상기 스위칭 주파수 및 제2 공진 필터부의 커패시턴스 값에 기초해서 정해지는 소정의 값인 것;을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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제 3항에 있어서,상기 정류부는상기 절연부의 2차측 양단과 입력이 연결되고, 상기 부하와 출력단이 연결된 풀 브릿지 형태의 복수의 정류소자;상기 부하의 일단과 절연부의 2차측 중간단 사이에 연결된 제1 정류 커패시터; 및상기 부하의 타단과 절연부의 2차측 중간단 사이에 연결된 제2 정류 커패시터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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제 1항에 있어서,상기 전력변환부와 절연부의 1차측 사이에 소정의 인덕턴스를 갖는 제2 공진 필터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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7
제 1항에 있어서,상기 전력변환부는직렬로 연결된 제1, 2 스위치 및 직렬로 연결된 제3 및 제4 스위치를 포함하고,상기 제1, 2 스위치의 연결 노드 및 제3, 4 스위치의 연결 노드가 각각 상기 전력변환부의 출력단을 형성하며,상기 제어부는상기 제1 내지 제4 스위치를 제어하되,상기 부하에 인가되는 출력 전압과 출력 전류 정보를 기초로 스위칭 손실을 줄이기 위하여, 복수의 제어 모드로 상기 제1 내지 제4 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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제 7항에 있어서,상기 제어부는상기 출력 전압이 소정의 제1 기준 전압에 비해서 작은 경우,상기 제1 스위치와 제4 스위치를 동시에 온 또는 오프하고,상기 제2 스위치와 제3 스위치를 동시에 온 또는 오프하며,상기 출력 전류가 소정의 일정한 값을 갖도록 정전류 제어하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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제 7항에 있어서,상기 제어부는상기 출력 전압이 소정의 제1 기준 전압에 비해서 같거나 크고, 상기 제1 기준 전압보다 큰 소정의 제2 기준 전압에 비해서 작은 경우,상기 제1 스위치와 제3 스위치를 동시에 온 또는 오프하고,상기 제2 스위치와 제4 스위치를 동시에 온 또는 오프하며,상기 출력 전류가 소정의 일정한 값을 갖도록 정전류 제어하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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10
제 7항에 있어서,상기 제어부는상기 출력 전압이 소정의 제2 기준 전압에 비해서 같거나 크고, 상기 출력 전류가 소정의 제1 기준 전류보다 큰 경우,상기 제1 스위치와 제3 스위치를 동시에 온 또는 오프하고,상기 제2 스위치와 제4 스위치를 동시에 온 또는 오프하며,상기 출력 전압이 소정의 일정한 값을 갖도록 정전압 제어하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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11
제 7항에 있어서,상기 제어부는상기 출력 전압이 소정의 제2 기준 전압에 비해서 같거나 크고, 상기 출력 전류가 소정의 제1 기준 전류보다 작은 경우,상기 제1과 제2 스위치를 교번 또는 상기 제3과 제4 스위치를 교번하여 온 또는 오프하며,상기 출력 전압이 소정의 일정한 값을 갖도록 정전압 제어하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터
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