신개념 준단일 단계 고효율 및 고역률 AC/DC 변환기

준단일 단계 AC/DC 변환기는 단상 프런트엔드 응용에서 적은 전력 소자, 단순한 제어, 높은 전력 밀도의 장점을 제공합니다. 본 논문은 기존 단상 준단일 단계 변환기에서 흔히 관찰되는 낮은 역률과 큰 입력 전류 고조파 문제를 해결하기 위해 자기적으로 통합된 차동모드 결합 인덕터를 사용하는 새로운 준단일 단계 AC/DC 토폴로지를 제안합니다. 또한, 경부하 조건에서 DC 링크 전압을 조절하여 변환기의 동작 범위를 확장하는 버스트 모드 스위치를 도입합니다. 제안된 변환기의 정상 및 버스트 모드에서의 동작 원리와 전력 흐름을 분석하고, 프런트엔드 역률 보정 단계의 동작 모드와 등가 회로를 상세히 논의합니다. 400 W 실험용 프로토타입을 제작하여 회로의 타당성을 검증하였습니다. 220 V AC 입력에서 전부하 시, 프로토타입은 91.9%의 실측 효율, 0.99 이상의 역률 및 낮은 입력 전류 총 고조파 왜곡을 달성하였습니다. 이러한 결과는 제안된 준단일 단계 AC/DC 변환기가 부품 수를 줄이고 전자기 간섭 특성을 개선하면서 높은 역률과 높은 효율을 달성할 수 있음을 입증합니다.