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KR20210063707A - Llc 공진 컨버터 - Google Patents

Llc 공진 컨버터 Download PDF

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KR20210063707A
KR20210063707A KR1020190152153A KR20190152153A KR20210063707A KR 20210063707 A KR20210063707 A KR 20210063707A KR 1020190152153 A KR1020190152153 A KR 1020190152153A KR 20190152153 A KR20190152153 A KR 20190152153A KR 20210063707 A KR20210063707 A KR 20210063707A
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llc resonant
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 LLC 공진 컨버터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기자동차 온보드 충전기를 위한 LLC 공진 컨버터로서, 종래의 LLC 공진 컨버터에 비해 회로 구조를 수정하여 복수의 제어 모드로 동작(운전)할 수 있어, 효율을 향상시킬 수 있는 LLC 공진 컨버터에 관한 것이다.

Description

LLC 공진 컨버터 {LLC resonant converter}
본 발명은 LLC 공진 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차 온보드 충전기를 위한 LLC 공진 컨버터로서, 종래의 LLC 공진 컨버터에 비해 회로 구조를 수정하여 복수의 제어 모드로 동작(운전)할 수 있어, 효율을 향상시킬 수 있는 LLC 공진 컨버터에 관한 것이다.
최신 플러그인 전기 자동차의 경우, 가장 일반적인 전원 수준인 3.3 kW 또는 6.6 kW인 2단계 2차 온보드 배터리 충전기가 요구되고 있다.
충전기의 주요 구조는 EMI 필터, 역률 보정 기능이 있는 부스트 컨버터 및 절연된 DC-DC 컨버터로 구성되게 된다.
종래의 LLC(Series-parallel Resonant Converter)는 고효율, 고전력 밀도, 낮은 EMI 및 넓은 전압 범위로 DC-DC 컨버터에 가장 널리 쓰였으며, 펄스 주파수 변조(PFM, Pulse Frequency Modulation)는 일반적으로 LLC 컨버터에서 출력 전력을 조정하는데 사용되었다.
이 경우, 낮은 순환 전류 및 소프트 스위칭으로 인해, 공진 주파수(fr)에서 높은 효율이 얻어지지만, 스위칭 주파수가 공진 주파수에서 멀어질 경우, 성능이 저하되는 단점이 있다.
그렇기 때문에, 넓은 전압 범위에 적용하기 위해서는, 레귤레이션 범위의 확장을 위해, 큰 공진 인덕터(Lr)가 요구되었으나, 공진 인덕터로 인해 높은 플럭스(flux), 높은 피크 전압 및 높은 턴 오프 전류를 발생시키게 된다.
이에 따라, LLC 컨버터의 출력 전압 범위를 확장시키기 위하여, 종래에는 공진 LC 회로에 인덕터와 병렬로 다수의 커패시터를 추가하여 구성함으로써, 출력 전압을 광범위하게 조정할 수 있으나, 출력 전압이 주파수에 매우 민감하기 때문에, 출력 전압이 낮을 때는 조정이 어려운 문제점이 있다.
특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 풀 브릿지 LLC 컨버터를 이용할 경우, 충전할 배터리 전압이 낮은 경우 또는 충전 전류가 낮은 경우, 효율이 낮아지는 문제점이 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 듀얼 위상 LLC 컨버터를 이용할 경우, 풀 브릿지 LLC 컨버터 대비 트랜스포커와 인덕터가 나뉘어 있어, 낮은 높이 형성이 가능하고 방열에 유리한 장점이 있고, 저부하의 경우에는 고효율이나, 낮은 출력전압에 대하여 효율이 낮은 문제점을 그대로 포함하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 LLC 공진 컨버터의 회로 구조를 추가 스위치없이, 간단하게 수정함으로써, 복수의 제어 모드로 운전할 수 있는 LLC 공진 컨버터를 제공하는 것이다.
또한, 저전압 및 저부하 조건에서, 높은 효율을 달성할 수 있어, LLC 공진 컨버터의 효율은 높이면서도, 무게와 사이즈는 줄일 수 있는, LLC 공진 컨버터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 공진 컨버터는, LLC 공진 컨버터로서, 직류 전원의 양단과 연결되고, 소정의 스위칭 주파수로 스위칭하여 PWM(Pulse Width Modulation) 전압을 출력하는 전력변환부, 상기 전력변환부의 출력단와 1차측 양단이 연결된 절연부, 상기 절연부의 2차측 양단과 입력단이 연결되고, 출력단은 부하에 연결된 정류부, 상기 절연부의 1차측과 상기 직류 전원 사이에 구비된 제1 공진 필터부 및 상기 전력변환부를 제어하여 상기 부하에 공급하는 전압과 전류 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 공진 필터부는 상기 전력변환부의 출력단의 선간 전압이 0인 경우에만, 상기 전력변환부로부터 상기 정류부 및 상기 제1 공진 필터부를 통하는 전류 경로를 형성하고, 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 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 절연부는 직렬로 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 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 제1 변압기는 소정의 제1 누설 인덕턴스를 갖고 상기 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 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 정류부는 상기 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 및 상기 부하의 타단과 절연부의 2차측 중간단 사이에 연결된 제2 정류 커패시터를 포함하는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 전력변환부와 절연부의 1차측 사이에 소정의 인덕턴스를 갖는 제2 공진 필터부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 전력변환부는 직렬로 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 제어부는 상기 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 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 제어부는 상기 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 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 제어부는 상기 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 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 제어부는 상기 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 것이 바람직하다.
더 나아가, 상기 제어부는 상기 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 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 LLC 공진 컨버터는, 커패시터의 위치를 변경하고 공진 인덕터의 구성을 제거하여 회로를 구성함으로써, 출력 전압과 출력 전류의 정보를 기초로 스위칭 손실을 줄이기 위한 복수의 제어 모드로 동작을 제어함으로써, 저전압 및 저부하 조건에서, 높은 효율을 달성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 구성의 간략화를 통해서, 무게와 사이즈는 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 풀 브릿지 LLC 컨버터의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 종래의 듀얼 위상 LLC 컨버터의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 공진 컨버터(100)의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 공진 컨버터(100)를 이용한 복수의 제어모드에 따라 동작상태를 나타낸 예시도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 LLC 공진 컨버터를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 공진 컨버터(100)의 구성을 나타낸 예시도로서, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 공진 컨버터(100)를 상세하게 설명한다.
상기 LLC 공진 컨버터(100)는 직류 전원(Vin)의 양단(p, n)과 연결되고, 소정의 스위칭 주파수(fs)로 스위칭하여 PWM(Pulse Width Modulation) 전압을 출력하는 전력변환부(110)와, 상기 전력변환부(110)의 출력단(a, b)과 1차측 양단(g, h)이 연결되는 절연부(130)와, 상기 절연부(130)의 2차측 양단(j, k)과 입력단(j, k)이 연결되고 출력단(m. o)은 부하에 연결되는 정류부(120)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 LLC 공진 컨버터(100)는 상기 절연부(130)의 1차측과 상기 직류 전원(Vin) 사이에 구비되는 제1 공진 필터부(140)와 상기 전력변환부(110)를 제어하여 상기 부하에 공급하는 전압과 전류 중 적어도 하나를 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 제1 공진 필터부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 커패시터(Cr)을 포함하여 구성되되, 상기 전력변환부(110)의 출력단의 선간 전압이 '0'인 경우에만, 상기 전력변환부(110)로부터 상기 정류부 및 상기 제1 공진 필터부(140)를 통하는 전류 경로를 형성하고, 상기 전류 경로에 커패시턴스 성분을 나타내어 상기 전력변환부(110)의 스위칭 손실을 저감하도록 상기 절연부(130)의 1차측 중간단(i)과 상기 직류 전원(Vin)의 음극단(n)사이에 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절연부(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 변압기(131)와 제2 변압기(132)를 포함하여 구성되되, 상기 제1 변압기(131)와 제2 변압기(132)는 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.
상기 절연부(130)는 상세하게는, 상기 제1 변압기(131)의 1차측 코일 일단과 상기 제2 변압기(132)의 1차측 코일 타단은 각각 상기 절연부(130)의 1차측 양단을 형성하고, 상기 제1 변압기(131)의 1차측 코일 타단과 상기 제2 변압기(132)의 1차측 코일 일단이 연결된 노드가 상기 절연부(130)의 1차측 중간단을 형성하는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 제1 변압기(131)의 2차측 코일 일단과 상기 제2 변압기(132)의 2차측 코일 타단은 각각 상기 절연부(130)의 2차측 양단을 형성하고, 상기 제1 변압기(131)의 2차측 코일 타단과 상기 제2 변압기의 2차측 코일 일단이 연결된 노드가 상기 절연부(130)의 2차측 중간단을 형성하는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 제1 변압기(131)는 소정의 제1 누설 인덕턴스를 갖고, 상기 제2 변압기(132)는 소정의 제2 누설 인덕턴스를 갖는 것이 바람직하며, 상기 제1 누설 인덕턴스와 제2 누설 인덕턴스의 차이가 소정의 허용 오차 이내인 것이 바람직하다.
뿐만 아니라, 상기 제1 누설 인덕턴스와 제2 누설 인덕턴스의 평균값은 상기 스위칭 주파수(fs) 및 상기 제1 공진 필터부(140)의 커패시턴스 값에 기초해서 정해지는 것이 소정의 값인 것이 바람직하다.
상기 정류부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 절연부(130)의 2차측 양단과 입력이 연결되고, 상기 부하와 출력단이 연결되는 풀 브릿지 형태의 복수의 정류 소자(121 내지 124)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 정류 소자는 다이오드 또는 전력 반도체인 것이 바람직하다.
또한, 상기 정류부(120)는 상기 부하의 일단과 절연부(130)의 2차측 중간단 사이에 연결되는 제1 정류 커패시터(125)와, 상기 부하의 타단과 절연부(130)의 2차측 중간단 사이에 연결되는 제2 정류 커패시터(126)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 공진 컨버터(100)는 상기 제2 공진 필터부(150)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 제2 공진 필터부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전력변환부(110)와 절연부(130)의 1차측 사이에 소정의 인덕턴스를 갖는 것이 바람직하다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 LLC 공진 컨버터(100)의 구성들을 통해서, 상기 제어부는 모드 제어를 수행하게 되며, 이를 위해, 상기 전력변환부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 4개의 반도체 스위치, 즉, 직렬로 연결되는 제1, 2 스위치(111, 112)와 직렬로 연결되는 제3, 4 스위치(113, 114)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1, 2 스위치(111, 112)의 연결 노드 및 상기 제3, 4 스위치(113, 114)의 연결 노드가 각각 상기 전력변환부(110)의 출력단(a, b)을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제어부는 상술한 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 스위치(111 내지 114)의 제어하되, 상기 부하에 인가되는 출력 전압(V0)과 출력 전류(I0) 정보를 기초로 스위칭 손실을 줄이기 위하여, 복수의 제어 모드로 상기 제1 내지 제4 스위치(111 내지 114)를 제어하는 것이 바람직하다.
각각의 복수의 제어 모드에 대해서 자세히 알아보자면,
도 4는 MODE 1에 의한 제어 실시예를 나타낸 예시도이며, 도 4의 a)와 b)는 풀 브릿지 스위칭에 대한 등가회로도이다.
이러한 제어는 주파수 변조(FBFM, Full-Bridge converter with Frequency Modulation) 기능을 갖춘 풀 브릿지 컨버터 모드로서, 상기 제어부는 대각선에 위치하고 있는 스위치들을 동시에 켜고 끄게 된다.
즉, 상기 제어부는, 상기 부하에 인가되는 출력 전압(V0)이 소정의 제1 기준 전압(V1)에 비해서 작은 경우, 상기 제1 스위치(111)와 제4 스위치(114)를 동시에 온 또는 오프 제어하고, 상기 제2 스위치(112)와 제3 스위치(113)를 동시에 온 또는 오프 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 출력 전류(I0)가 소정의 일정한 값을 갖도록 제어하는 것이 바람직하다.
도 5는 MODE 2에 의한 제어 실시예를 나타낸 예시도이며, 도 5의 a)와 b)는 하프 브릿지 듀얼 스위칭에 대한 등가회로도이다.
정전류 모드로 제어시, 상기 제어부는 상기 부하에 인가되는 출력 전압(V0)이 소정의 제1 기준 전압(V1)에 비해서 같거나 크고 상기 제1 기준 전압(V1)보다 큰 소정의 제2 기준 전압(V2)에 비해서 작은 경우, 상기 제1 스위치(111)와 제3 스위치(113)를 동시에 온 또는 오프 제어하고, 상기 제2 스위치(112)와 제4 스위치(114)를 동시에 온 또는 오프 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 출력 전류(I0)가 소정의 일정한 값을 갖도록 정전류 제어하는 것이 바람직하다.
정전압 모드로 제어시, 상기 제어부는 상기 부하에 인가되는 출력 전압(V0)이 소정의 제2 기준 전압(V2)에 비해서 같거나 크고, 상기 출력 전류(I0)가 소정의 제1 기준 전류(I1)보다 큰 경우, 상기 제1 스위치(111)와 제3 스위치(113)를 동시에 온 또는 오프 제어하고, 상기 제2 스위치(112)와 제4 스위치(114)를 동시에 온 또는 오프 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 출력 전압(V0)이 소정의 일정한 값을 갖도록 정전압 제어하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 도 6은 MODE 3에 의한 제어 실시예를 나타낸 예시도이며, 도 6의 a)와 b)는 하프 브릿지 싱글 스위칭에 대한 등가회로도이다.
이러한 제어를 위해, 상기 제어부는 상기 부하에 인가되는 출력 전압(V0)이 소정의 제2 기준 전압(V2)에 비해서 같거나 크고, 상기 출력 전류(I0)가 소정의 제1 기준 전류(I1)보다 작은 경우, 상기 제1 스위치(111)와 제2 스위치(112)를 교번 또는, 상기 제3 스위치(113)와 제4 스위치(114)를 교번하여 온 또는 오프 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 출력 전압(V0)이 소정의 일정한 값을 갖도록 제어하는 것이 바람직하다.
이러한 모드 제어는 부하의 조건(출력 전압 및 전류, 스위칭 주파수 및 효율 등)에 의해 구분되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : LLC 공진 컨버터
110 : 전력 변환부
111 내지 114 : 제1 스위치 내지 제4 스위치
120 : 정류부
121 내지 124 : 정류 소자 125, 126 : 정류 커패시터
130 : 절연부
140 : 제1 공진 필터부 150 : 제2 공진 필터부
151, 152 : 공진 인덕터

Claims (11)

  1. 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); 및
    상기 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.
  2. 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.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 절연부는
    직렬로 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.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 변압기는 소정의 제1 누설 인덕턴스를 갖고
    상기 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.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 정류부는
    상기 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; 및
    상기 부하의 타단과 절연부의 2차측 중간단 사이에 연결된 제2 정류 커패시터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 전력변환부와 절연부의 1차측 사이에 소정의 인덕턴스를 갖는 제2 공진 필터부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LLC 공진 컨버터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 전력변환부는
    직렬로 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 제어부는
    상기 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.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 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.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 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.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 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.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 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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