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KR102077825B1 - Boost converter - Google Patents

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KR102077825B1
KR102077825B1 KR1020180060493A KR20180060493A KR102077825B1 KR 102077825 B1 KR102077825 B1 KR 102077825B1 KR 1020180060493 A KR1020180060493 A KR 1020180060493A KR 20180060493 A KR20180060493 A KR 20180060493A KR 102077825 B1 KR102077825 B1 KR 102077825B1
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capacitor
diode
converter
node
voltage
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KR1020180060493A
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Inventor
이석현
정해영
김성환
김재환
조철희
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 전압 이득이 향상된 KY 컨버터에 관한 것으로, 제1 반도체 스위치와 제2 반도체 스위치를 포함하며, 전압원이 인가되는 입력단에 병렬로 연결된 스위치부; 제1 내지 제3 다이오드로 이루어진 정류부와, 제1 내지 제3 커패시터와 인덕터로 이루어진 승압부를 포함하는 전압 컨버터부; 및 상기 전압 컨버터부에 직렬로 연결되어 출력 전압을 생성하는 출력부를 포함한다.The present invention relates to a KY converter having an improved voltage gain, comprising: a switch unit including a first semiconductor switch and a second semiconductor switch and connected in parallel to an input terminal to which a voltage source is applied; A voltage converter including a rectifying part consisting of first to third diodes and a boosting part consisting of first to third capacitors and an inductor; And an output unit connected in series to the voltage converter unit to generate an output voltage.

Figure R1020180060493
Figure R1020180060493

Description

부스트 컨버터{BOOST CONVERTER}Boost Converter {BOOST CONVERTER}

본 발명은 부스트 컨버터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압 이득이 개선된 KY 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a boost converter, and more particularly to a KY converter with improved voltage gain.

일반적으로 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply: SMPS) 등의 전원 기기에 적용되는 직류/직류 컨버터(DC/DC converter)는 직류 전압을 승압하거나 감압하여 원하는 직류 전압으로 변환하는 장치이다.In general, a DC / DC converter applied to a power device such as a switching mode power supply (SMPS) is a device that converts a DC voltage to a desired DC voltage by increasing or decreasing a DC voltage.

이 중에서 부스트 컨버터(Boost converter)는 직류/직류 컨버터를 대표하는 회로 중 하나로서, 인가되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하여 승압한 후, 다시 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 안정된 출력 전압을 발생시키는 회로를 말한다. 상기와 같은 부스트 컨버터는 승압형 컨버터라고도 하며, 입력단과 출력단의 접지(GND)가 동일할 경우에만 사용할 수 있다.Among these, a boost converter is one of the circuits representing a DC / DC converter. The boost converter converts an applied DC voltage into an AC voltage to boost the AC voltage, and then converts the AC voltage into a DC voltage to generate a stable output voltage. Say a circuit. The boost converter, also referred to as a boost converter, can be used only when the ground (GND) of the input terminal and the output terminal is the same.

그런데, 부스트 컨버터는 비교적 출력 전압의 리플(ripple)이 커서 인가된 주변기기에 큰 부담을 줄 수 있는 문제가 있다. 이러한 기술적 문제를 해결하기 위해 적은 ESR(Effective Series　Resistance)과 큰 커패시턴스를 갖는 커패시터, 또는 LC 필터를 사용하여 전압 상승 컨버터의 출력 리플을 저감시키는 회로들이 개발되었다. 하지만, 상기 부스트 컨버터는 연속 전도 모드(CCM: Continuous Conduction Mode)에서 전달함수의 극점으로 인한 안정도 문제(RHPZ: Right Half Plane Zero)가 발생되는 단점이 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위한 목적으로 Mr. K. I Hwu와 Y. T Yau에 의해 KY 컨버터가 고안되었다.However, the boost converter has a problem in that a large ripple of the output voltage may cause a large burden on the applied peripheral device. To address this technical problem, circuits have been developed that reduce the output ripple of the voltage-rise converter by using a capacitor with a low ESR and a large capacitance, or an LC filter. However, the boost converter has a disadvantage in that a stability problem (RHPZ: Right Half Plane Zero) occurs due to a pole of a transfer function in a continuous conduction mode (CCM). To solve these problems, Mr. The KY converter was devised by K. I Hwu and Y. T Yau.

도 1은 종래 기술에 따른 KY 컨버터 회로를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 KY 컨버터(100)는 스위치(S) 2개, 다이오드(D) 1개, 커패시터(C) 2개, 인덕터(L) 1개로 구성된다. KY 컨버터(100)는 출력 전류 리플이 저감되어 출력 전압 리플이 줄어들고, 이득(gain)에 극점이 존재하지 않아 RHPZ의 안정도 문제도 해결된 컨버터이다. 하지만, 종래의 KY 컨버터 회로 구조에서는 전압 이득이 작은 단점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 듀얼 모드의 KY 컨버터 회로가 제안되었다.1 is a view showing a KY converter circuit according to the prior art. Referring to FIG. 1, the conventional KY converter 100 includes two switches S, one diode D, two capacitors C, and one inductor L. The KY converter 100 is a converter in which the output current ripple is reduced, the output voltage ripple is reduced, and there is no pole in gain, thereby solving the stability problem of RHPZ. However, there is a disadvantage that the voltage gain is small in the conventional KY converter circuit structure. To solve this problem, a dual mode KY converter circuit has been proposed.

도 2는 종래 기술에 따른 듀얼 모드 KY 컨버터 회로를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 듀얼 모드 KY 컨버터(200)는 기존의 KY 컨버터(100)에 스위치(S) 2개, 다이오드(D) 1개, 커패시터(C) 1개를 더 추가하여 구성된다. 즉, 듀얼 모드 KY 컨버터(200)는 스위치(S) 4개, 다이오드(D) 2개, 커패시터(C) 3개, 인덕터(L) 1개로 구성된다.2 is a diagram illustrating a dual mode KY converter circuit according to the prior art. Referring to FIG. 2, the dual mode KY converter 200 is configured by adding two switches S, one diode D, and one capacitor C to the existing KY converter 100. That is, the dual mode KY converter 200 includes four switches S, two diodes D, three capacitors C, and one inductor L.

듀얼 모드 KY 컨버터(200)는 스위치들의 온(on)/오프(off) 동작에 따라 2가지 모드로 동작한다. 듀얼 모드 KY 컨버터(200)는 제1 동작 모드에 따라 1+D의 전압 이득을 제공하고, 제2 동작 모드에 따라 1+2D의 전압 이득을 제공한다. 이러한 듀얼 모드 KY 컨버터(200)는 전압 이득 문제를 개선하였지만, 2개의 추가적인 반도체 스위치가 연결되어야 한다. 컨버터에서 스위치가 증가하게 되면, 소자의 전압 스트레스가 커지고 추가적인 손실이 발생하기 때문에 컨버터 효율이 감소되는 단점이 있다.The dual mode KY converter 200 operates in two modes according to on / off operations of the switches. The dual mode KY converter 200 provides a voltage gain of 1 + D according to the first operating mode and a voltage gain of 1 + 2D according to the second operating mode. This dual mode KY converter 200 improves the voltage gain problem, but requires two additional semiconductor switches to be connected. As the number of switches in the converter increases, converter efficiency decreases because the voltage stress of the device increases and additional losses occur.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 추가적인 전력 손실이나 컨버터 효율을 저하시키지 않으면서 전압 이득을 향상시킬 수 있는 KY 컨버터를 제공함에 있다.The present invention aims to solve the above-mentioned problem and other problems. Another object is to provide a KY converter that can improve voltage gain without additional power loss or degrading converter efficiency.

또 다른 목적은 기존의 KY 컨버터에 두 개의 커패시터와 두 개의 다이오드만을 추가하여 전압 이득을 개선할 수 있는 KY 컨버터를 제공함에 있다.Another object is to provide a KY converter that can improve voltage gain by adding only two capacitors and two diodes to the existing KY converter.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 반도체 스위치와 제2 반도체 스위치를 포함하며, 전압원이 인가되는 입력단에 병렬로 연결된 스위치부; 제1 내지 제3 다이오드로 이루어진 정류부와, 제1 내지 제3 커패시터와 인덕터로 이루어진 승압부를 포함하는 전압 컨버터부; 및 상기 전압 컨버터부에 직렬로 연결되어 출력 전압을 생성하는 출력부를 포함하고, 상기 제1 반도체 스위치는, 상기 전압원의 일 단과 상기 제1 다이오드의 일 단과 상기 제3 커패시터의 일 단이 만나는 제1 노드와, 상기 제2 반도체 스위치의 일 단과 상기 제1 커패시터의 일 단과 상기 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드 사이에 연결되며, 상기 제2 반도체 스위치는, 상기 제1 반도체 스위치의 일 단과 상기 제1 커패시터의 일 단과 상기 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드와, 상기 전압원의 일 단과 제2 다이오드의 일 단이 만나는 제3 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터를 제공한다.According to an aspect of the present invention to achieve the above or another object, a switch unit including a first semiconductor switch and a second semiconductor switch, connected in parallel to an input terminal to which a voltage source is applied; A voltage converter including a rectifying part consisting of first to third diodes and a boosting part consisting of first to third capacitors and an inductor; And an output unit connected in series to the voltage converter unit to generate an output voltage, wherein the first semiconductor switch includes: a first terminal where one end of the voltage source and one end of the first diode and one end of the third capacitor meet each other; A node connected between a node and a second node where one end of the second semiconductor switch and one end of the first capacitor and one end of the second capacitor meet each other, wherein the second semiconductor switch is connected to one end of the first semiconductor switch. And a second node where one end of the first capacitor and one end of the second capacitor meet each other, and a third node where one end of the voltage source and one end of the second diode meet each other. .

좀 더 바람직한 실시 예로, 상기 제1 다이오드의 애노드는, 전압원의 일 단과 제1 반도체 스위치의 일 단과 제3 커패시터의 일 단이 만나는 제1 노드에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 캐소드는, 제1 커패시터의 일 단과 제3 다이오드의 일 단이 서로 만나는 제4 노드에 연결되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제2 다이오드의 캐소드는, 전압원의 일 단과 제2 반도체 스위치의 일 단이 만나는 제3 노드에 연결되고, 상기 제2 다이오드의 애노드는, 제2 커패시터의 일 단과 출력부의 일 단이 서로 만나는 제5 노드에 연결되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제3 다이오드의 애노드는, 제1 다이오드의 일 단과 제1 커패시터의 일 단이 만나는 제4 노드에 연결되고, 상기 제3 다이오드의 캐소드는, 제3 커패시터의 일 단과 인덕터의 일 단이 만나는 제6 노드에 연결되는 것을 특징으로 한다. In a more preferred embodiment, the anode of the first diode is connected to a first node where one end of the voltage source and one end of the first semiconductor switch and one end of the third capacitor meet, and the cathode of the first diode is connected to the first node. One end of the capacitor and one end of the third diode are connected to the fourth node where they meet. In addition, the cathode of the second diode is connected to a third node where one end of the voltage source and one end of the second semiconductor switch meet, and the anode of the second diode is connected to one end of the second capacitor and one end of the output unit. Meet the fifth node. In addition, the anode of the third diode is connected to a fourth node where one end of the first diode and one end of the first capacitor meet, and the cathode of the third diode is connected to one end of the third capacitor and one end of the inductor. The sixth node meets.

좀 더 바람직한 실시 예로, 상기 제1 커패시터는, 제1 반도체 스위치의 일 단과 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드와, 제1 다이오드의 일 단과 제3 다이오드의 일 단이 서로 만나는 제4 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제2 커패시터는, 제1 반도체 스위치의 일 단과 제1 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드와, 제2 다이오드의 일 단과 출력부의 일 단이 만나는 제5 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제3 커패시터는, 전압원의 일 단과 제1 반도체 스위치의 일 단과 제1 다이오드의 일 단이 만나는 제1 노드와, 제3 다이오드의 일 단과 인덕터의 일 단이 만나는 제6 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the first capacitor includes a second node where one end of the first semiconductor switch and one end of the second capacitor meet each other, and a fourth node where one end of the first diode and one end of the third diode meet each other. It is characterized by being connected between. The second capacitor may be connected between a second node where one end of the first semiconductor switch and one end of the first capacitor meet and a fifth node where one end of the second diode and one end of the output unit meet each other. do. The third capacitor may be connected between a first node where one end of a voltage source and one end of a first semiconductor switch and one end of a first diode meet, and a sixth node where one end of a third diode and one end of an inductor meet. It is characterized by.

좀 더 바람직한 실시 예로, 상기 인덕터는, 제3 커패시터의 일 단과 제3 다이오드의 일 단이 만나는 제6 노드와, 출력부의 일 단 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 출력부는, 출력 커패시터와 출력 저항이 병렬로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 출력부는, 제2 다이오드의 일 단과 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제5 노드와, 인덕터의 일 단 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the inductor is connected between a sixth node where one end of the third capacitor and one end of the third diode meet and one end of the output unit. The output unit may include an output capacitor and an output resistor connected in parallel. The output unit may be connected between a fifth node where one end of the second diode and one end of the second capacitor meet and one end of the inductor.

본 발명의 실시 예에 따른 KY 컨버터의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the KY converter according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 반도체 스위치의 개수를 줄이면서 기존의 KY 컨버터가 갖는 CCM 동작이 가능하고 전류 리플이 작으며 RHPZ의 문제가 없는 장점을 그대로 유지할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, while reducing the number of semiconductor switches, it is possible to maintain the advantages of the CCM operation of the existing KY converter, the current ripple is small, and there is no problem of RHPZ.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 기존의 KY 컨버터에 2개의 커패시터와 2개의 다이오드만을 추가함으로써, 전압 이득을 2+D까지 증가시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, by adding only two capacitors and two diodes to the existing KY converter, there is an advantage that the voltage gain can be increased to 2 + D.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 반도체 스위치의 수를 늘리지 않아 가격이나 전력 소자의 손실 측면에서 유리하고, 컨버터의 효율을 저감시키지 않는 장점이 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, the number of semiconductor switches is not increased, which is advantageous in terms of cost or loss of power devices, and does not reduce the efficiency of the converter.

다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 KY 컨버터가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects that can be achieved by the KY converter according to the embodiments of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned above may be obtained by common knowledge in the art to which the present invention pertains. It will be clearly understood by those who have it.

도 1은 종래 기술에 따른 KY 컨버터 회로를 나타내는 도면;
도 2는 종래 기술에 따른 듀얼 모드 KY 컨버터 회로를 나타내는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 KY 컨버터 회로를 나타내는 도면;
도 4는 제1 스위칭 모드 시, KY 컨버터의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 5는 제2 스위칭 모드 시, KY 컨버터의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 6은 도 3의 KY 컨버터를 시뮬레이션하기 위한 회로도를 나타내는 도면;
도 7은 도 6의 KY 컨버터를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면.1 shows a KY converter circuit according to the prior art;
2 shows a dual mode KY converter circuit according to the prior art;
3 illustrates a KY converter circuit according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram referred to explain the operating principle of the KY converter in the first switching mode;
5 is a view referred to for explaining the principle of operation of the KY converter in the second switching mode;
6 shows a circuit diagram for simulating the KY converter of FIG. 3;
7 is a view showing a result of simulating the KY converter of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles. In addition, in describing the embodiments disclosed herein, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed herein, but are not limited to the technical spirit disclosed herein by the accompanying drawings, all changes included in the spirit and scope of the present invention. It should be understood to include equivalents and substitutes.

본 발명은 추가적인 전력 손실이나 컨버터 효율을 저하시키지 않으면서 전압 이득을 향상시킬 수 있는 KY 컨버터를 제안한다. 또한, 본 발명은 기존의 KY 컨버터에 두 개의 커패시터와 두 개의 다이오드만을 추가하여 전압 이득을 개선할 수 있는 KY 컨버터를 제안한다.The present invention proposes a KY converter that can improve the voltage gain without reducing additional power loss or converter efficiency. In addition, the present invention proposes a KY converter capable of improving voltage gain by adding only two capacitors and two diodes to an existing KY converter.

이하에서는, 본 발명의 실시 예들에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 KY 컨버터 회로를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a KY converter circuit according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 KY 컨버터(300)는 스위치부(310), 전압 컨버터부(320) 및 출력부(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the KY converter 300 according to the present invention may include a switch 310, a voltage converter 320, and an output 330.

KY 컨버터(300)는 부스트 컨버터 중 하나로서, 입력 전압을 승압하여 안정된 출력 전압을 발생시키는 회로이다. KY 컨버터(300)는, 부하 측 입장에서 볼 때, 부하로 전류가 주기적으로 흘러 들어오다 끊어지기를 반복하기 때문에 전류원(current-fed) 방식이라고도 하며, 출력 단의 전류는 항상 입력 단의 전류보다 작고 회로의 동작 원리상 손실 성분이 없기 때문에 입력 전류 × 입력 전압 = 출력 전류 × 출력 전압의 관계식으로부터 출력 전압이 입력 전압보다 항상 높게 나타난다.The KY converter 300 is one of boost converters and is a circuit for boosting an input voltage to generate a stable output voltage. The KY converter 300 is also referred to as a current-fed method because the current flows to the load periodically and then cuts off from the load side, and the current at the output stage is always higher than the current at the input stage. Since the circuit is small and there is no loss component due to the operating principle of the circuit, the output voltage is always higher than the input voltage from the relation of input current x input voltage = output current x output voltage.

스위치부(310)는 전압원(Vin)의 일 단과 타 단 사이에 배치되어, 직렬로 연결되는 제1 반도체 스위치(Q1)와 제2 반도체 스위치(Q2)를 포함할 수 있다. 상기 스위치부(310)는 전압원(Vin)이 인가되는 입력 단에 병렬로 연결될 수 있다. 스위치부(310)는 KY 컨버터(300)의 입/출력 간에 전달되는 에너지를 제어하는 기능을 수행할 수 있다.The switch unit 310 may include a first semiconductor switch Q 1 and a second semiconductor switch Q 2 that are disposed between one end and the other end of the voltage source V in and connected in series. The switch unit 310 may be connected in parallel to an input terminal to which a voltage source V in is applied. The switch unit 310 may perform a function of controlling energy transferred between input / output of the KY converter 300.

제1 및 제2 반도체 스위치(Q1, Q2)는 큰 전류를 흘릴 수 있는 트랜지스터 소자로서, BJT(Bipolar Junction Transistor), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) 등으로 구성될 수 있다.The first and second semiconductor switches Q 1 and Q 2 are transistor devices capable of flowing a large current, and are a bipolar junction transistor (BJT), an insulated gate bipolar transistor (IGBT), and a metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET). ) And the like.

제1 및 제2 반도체 스위치(Q1, Q2)는 컨트롤러(미도시)의 제어 신호에 따라 턴 온(turn on)/턴 오프(turn off) 동작을 수행할 수 있다. 가령, 제1 반도체 스위치(Q1)가 턴 온 상태로 동작하게 되면, 제2 반도체 스위치(Q2)는 턴 오프 상태로 동작하게 되고, 제1 반도체 스위치(Q1)가 턴 오프 상태로 동작하게 되면, 제2 반도체 스위치(Q2)는 턴 온 상태로 동작하게 된다.The first and second semiconductor switches Q 1 and Q 2 may perform a turn on / turn off operation according to a control signal of a controller (not shown). For example, when the first semiconductor switch Q 1 is turned on, the second semiconductor switch Q 2 is turned off, and the first semiconductor switch Q 1 is turned off. In this case, the second semiconductor switch Q 2 operates in a turned on state.

제1 반도체 스위치(Q1)의 일 단은, 전압원(Vin)의 일 단과 제1 다이오드(D1)의 일 단과 제3 커패시터(C3)의 일 단이 서로 만나는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있고, 제1 반도체 스위치(Q1)의 타 단은, 제2 반도체 스위치(Q2)의 일 단과 제1 커패시터(C1)의 일 단과 제2 커패시터(C2)의 일 단이 만나는 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다.One end of the first semiconductor switch Q 1 may include a first node N 1 where one end of the voltage source V in , one end of the first diode D 1 , and one end of the third capacitor C 3 meet each other. ), And the other end of the first semiconductor switch Q 1 may include one end of the second semiconductor switch Q 2 , one end of the first capacitor C 1 , and one end of the second capacitor C 2 . This encounter may be connected to a second node N 2 .

제2 반도체 스위치(Q2)의 일 단은, 제1 반도체 스위치(Q1)의 일 단과 제1 커패시터(C1)의 일 단과 제2 커패시터(C2)의 일 단이 서로 만나는 제2 노드(N2)에 연결될 수 있고, 제2 반도체 스위치(Q2)의 타 단은, 전압원(Vin)의 일 단과 제2 다이오드(D2)의 일 단이 서로 만나는 제3 노드(N3)에 연결될 수 있다. 여기서, 제3 노드(N3)는 접지(ground)와 연결될 수 있다.One end of the second semiconductor switch Q 2 is a second node where one end of the first semiconductor switch Q 1 , one end of the first capacitor C 1 , and one end of the second capacitor C 2 meet each other. (N 2 ), and the other end of the second semiconductor switch Q 2 may include a third node N 3 where one end of the voltage source V in and one end of the second diode D 2 meet each other. Can be connected to. Here, the third node N 3 may be connected to ground.

전압 컨버터부(320)는 교류를 직류로 변환하기 위한 정류부와 전압을 높이기 위한 승압부로 구성될 수 있다. 상기 정류부는 제1 내지 제3 다이오드(D1, D2, D3)를 포함할 수 있고, 상기 승압부는 제1 내지 제3 커패시터(C1, C2, C3)와 인덕터(L)를 포함할 수 있다.The voltage converter 320 may include a rectifier for converting AC into DC and a booster for increasing a voltage. The rectifier may include first to third diodes D 1 , D 2 , and D 3 , and the boost part may include first to third capacitors C 1 , C 2 , and C 3 and an inductor L. It may include.

제1 내지 제3 다이오드(D1, D2, D3)는 정류 소자로서, 전류를 한 방향으로 흐르게 하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합하여 형성될 수 있다. The first to third diodes D 1 , D 2 , and D 3 are rectifier elements and may perform a function of flowing current in one direction. The diode may be formed by bonding a P-type semiconductor and an N-type semiconductor.

제1 다이오드(D1)의 일 단(애노드)은, 전압원(Vin)의 일 단과 제1 반도체 스위치(Q1)의 일 단과 제3 커패시터(C3)의 일 단이 서로 만나는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있고, 제1 다이오드(D1)의 타 단(캐소드)은, 제1 커패시터(C1)의 일 단과 제3 다이오드(D3)의 일 단이 서로 만나는 제4 노드(N4)에 연결될 수 있다. One end (anode) of the first diode D 1 may include a first node where one end of the voltage source V in and one end of the first semiconductor switch Q 1 and one end of the third capacitor C 3 meet each other. (N 1 ), and the other end (cathode) of the first diode (D 1 ) is a fourth node where one end of the first capacitor (C 1 ) and one end of the third diode (D 3 ) meet each other. (N 4 ) may be connected.

제2 다이오드(D2)의 일 단(캐소드)은, 전압원(Vin)의 일 단과 제2 반도체 스위치(Q2)의 일 단이 서로 만나는 제3 노드(N3)에 연결될 수 있고, 제2 다이오드(D2)의 타 단(애노드)은, 제2 커패시터(C2)의 일 단과 출력부(330)의 일 단이 서로 만나는 제5 노드(N5)에 연결될 수 있다.One end (cathode) of the second diode D 2 may be connected to a third node N 3 where one end of the voltage source V in and one end of the second semiconductor switch Q 2 meet each other. The other end (anode) of the second diode D 2 may be connected to a fifth node N 5 where one end of the second capacitor C 2 and one end of the output unit 330 meet each other.

제3 다이오드(D3)의 일 단(애노드)은, 제1 다이오드(D1)의 일 단과 제1 커패시터(C1)의 일 단이 서로 만나는 제4 노드(N4)에 연결될 수 있고, 제3 다이오드(D3)의 타 단(캐소드)은, 제3 커패시터(C3)의 일 단과 인덕터(L)의 일 단이 서로 만나는 제6 노드(N6)에 연결될 수 있다.One end (anode) of the third diode D 3 may be connected to a fourth node N 4 where one end of the first diode D1 and one end of the first capacitor C 1 meet each other. The other end (cathode) of the third diode D 3 may be connected to a sixth node N 6 where one end of the third capacitor C 3 and one end of the inductor L meet each other.

제1 및 제3 다이오드(D1, D3)는 출력부(330) 방향으로 정 바이어스 되도록 배치될 수 있고, 제2 다이오드(D2)는 출력부(330) 방향으로 역 바이어스 되도록 배치될 수 있다.The first and third diodes D 1 and D 3 may be disposed to be forward biased toward the output unit 330, and the second diode D 2 may be disposed to be reverse biased toward the output unit 330. have.

제1 내지 제3 커패시터(C1, C2, C3)와 인덕터(L)는 에너지 전달의 매개체로서, 에너지(즉, 전압)를 충전하거나 방전하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 수동 소자들(L, C)은 입력 단의 직류 전압을 소정 레벨의 직류 전압으로 승압할 수 있다.The first to third capacitors C1, C2, and C3 and the inductor L may serve to charge or discharge energy (that is, voltage) as a medium for energy transfer. The passive elements L and C may boost the DC voltage of the input terminal to a DC voltage of a predetermined level.

제1 커패시터(C1)의 일 단은, 제1 반도체 스위치(Q1)의 일 단과 제2 커패시터(C2)의 일 단이 서로 만나는 제2 노드(N2)에 연결될 수 있고, 제1 커패시터(C1)의 타 단은 제1 다이오드(D1)의 일 단과 제3 다이오드(D3)의 일 단이 서로 만나는 제4 노드(N4)에 연결될 수 있다.A first one of the capacitors (C 1) is the liquid may be connected to the first semiconductor switch, a second node (N 2) il one of the end and a second capacitor (C 2) of the (Q 1) meet each other, the first The other end of the capacitor C 1 may be connected to a fourth node N 4 where one end of the first diode D 1 and one end of the third diode D 3 meet each other.

제2 커패시터(C2)의 일 단은, 제1 반도체 스위치(Q1)의 일 단과 제1 커패시터(C1)의 일 단이 서로 만나는 제2 노드(N2)에 연결될 수 있고, 제2 커패시터(C2)의 타 단은 제2 다이오드(D2)의 일 단과 출력부(330)의 일 단이 서로 만나는 제5 노드(N5)에 연결될 수 있다.A second one of the capacitor (C 2) is the liquid may be connected to the first semiconductor switch (Q 1) one end and a first capacitor the second node, one of the (C 1) meet each other (N 2) of the second The other end of the capacitor C 2 may be connected to a fifth node N 5 where one end of the second diode D 2 and one end of the output unit 330 meet each other.

제3 커패시터(C3)의 일 단은, 전압원(Vin)의 일 단과 제1 반도체 스위치(Q1)의 일 단과 제1 다이오드(D1)의 일 단이 서로 만나는 제1 노드(N1)에 연결될 수 있고, 제3 커패시터(C3)의 타 단은 제3 다이오드(D3)의 일 단과 인덕터(L)의 일 단이 서로 만나는 제6 노드(N6)에 연결될 수 있다.One end of the third capacitor C 3 may include a first node N 1 where one end of the voltage source V in , one end of the first semiconductor switch Q 1 , and one end of the first diode D 1 meet each other. ), And the other end of the third capacitor C 3 may be connected to a sixth node N 6 where one end of the third diode D 3 and one end of the inductor L meet each other.

인덕터(L)의 일 단은, 제3 커패시터(C3)의 일 단과 제3 다이오드(D3)의 일 단이 서로 만나는 제6 노드(N6)에 연결될 수 있고, 인덕터(L)의 타 단은 출력부(330)의 일 단에 연결될 수 있다.One end of the inductor L may be connected to a sixth node N 6 where one end of the third capacitor C 3 and one end of the third diode D 3 meet each other, and the other end of the inductor L The stage may be connected to one end of the output unit 330.

출력부(330)는 전압 컨버터부(320)를 통해 승압된 직류 전압을 출력하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 출력부(330)는 커패시터와 인덕터에서 충전된 전압들을 합산하여 출력할 수 있다. The output unit 330 may perform a function of outputting a boosted DC voltage through the voltage converter 320. That is, the output unit 330 may output the sum of the voltages charged in the capacitor and the inductor.

출력부(330)는 출력 커패시터(Cout)와 출력 저항(R)이 병렬로 연결되어 구성되며, 인덕터(L)와는 직렬로 연결되어 출력 전압을 형성할 수 있다. 출력부(330)의 일 단은 인덕터(L)의 일 단에 연결될 수 있고, 출력부(330)의 타 단은 제2 다이오드(D2)의 일 단과 제2 커패시터(C2)의 일 단이 서로 만나는 제5 노드(N5)에 연결될 수 있다.The output unit 330 is configured by connecting the output capacitor C out and the output resistor R in parallel, and may be connected in series with the inductor L to form an output voltage. One end of the output unit 330 may be connected to one end of the inductor L, and the other end of the output unit 330 may have one end of the second diode D 2 and one end of the second capacitor C 2 . This may be connected to the fifth node (N 5 ) that meets each other.

컨트롤러(미도시)는 스위치부(310)를 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 수단으로서, PWM(Pulse Width Modulation) 형식의 제어 신호를 출력할 수 있다.The controller (not shown) is a means for outputting a control signal for controlling the switch unit 310 and may output a control signal of a pulse width modulation (PWM) type.

이러한 KY 컨버터(300)는, 컨트롤러의 제어 명령에 따라, 제1 스위칭 모드와 제2 스위칭 모드를 번갈아가며 동작한다. 이하에서는, 제1 및 제2 스위칭 모드에서의 컨버터 동작 원리에 대해 설명하도록 한다.The KY converter 300 alternately operates between the first switching mode and the second switching mode according to a control command of the controller. Hereinafter, the operating principle of the converter in the first and second switching modes will be described.

도 4는 제1 스위칭 모드 시, KY 컨버터의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도 5는 제2 스위칭 모드 시, KY 컨버터의 동작 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 4 is a diagram referred to describe an operating principle of the KY converter in the first switching mode, and FIG. 5 is a diagram referred to explaining an operating principle of the KY converter in the second switching mode.

도 4를 참조하면, KY 컨버터(300)의 제1 스위칭 모드는 제1 반도체 스위치(Q1)가 턴 온 상태이고, 제2 반도체 스위치(Q2)가 턴 오프 상태인 동작 모드이다. Referring to FIG. 4, the first switching mode of the KY converter 300 is an operation mode in which the first semiconductor switch Q 1 is turned on and the second semiconductor switch Q 2 is turned off.

제1 스위칭 모드의 KY 컨버터 회로(300)에서, 충전 전류가 제1 반도체 스위치(Q1)와 제1 커패시터(C1)와 제3 다이오드(D3)와 제3 커패시터(C3)를 따라 흐르면서 제1 충전 패스를 형성하게 된다. 상기 제1 충전 패스를 통해 흐르는 전류가 제3 커패시터(C3)의 양 단에 충전되어, 상기 제3 커패시터(C3)의 전압(VC3)은 입력 전압(Vin)과 동일하게 된다.In the KY converter circuit 300 in the first switching mode, the charging current is along the first semiconductor switch Q 1 , the first capacitor C 1 , the third diode D 3 , and the third capacitor C 3 . The flow forms a first charge path. The current flowing through the first charge path 3 is filled in both ends of the capacitor (C 3), the third is the voltage (V C3) of the capacitors (C 3) is equal to the input voltage (V in).

또한, 제1 스위칭 모드의 KY 컨버터 회로에서, 충전 전류가 전압원(Vin)과 제1 반도체 스위치(Q1)와 제2 커패시터(C2)와 제2 다이오드(D2)를 따라 흐르면서 제2 충전 패스를 형성하게 된다. 상기 제2 충전 패스를 통해 흐르는 전류가 제2 커패시터(C2)의 양 단에 충전되어, 상기 제2 커패시터(C2)의 전압(VC2)은 입력 전압(Vin)과 동일하게 된다.In addition, in the KY converter circuit of the first switching mode, the charging current flows along the voltage source V in , the first semiconductor switch Q 1 , the second capacitor C 2 , and the second diode D 2 . It will form a charging pass. The current flowing through the second charging path is filled in both ends of the second capacitor (C 2), the voltage (V C2) of the second capacitor (C 2) is equal to the input voltage (V in).

KY 컨버터 회로(300)는, 제1 스위칭 모드로 전환 시, 전압원(Vin)과 제1 반도체 스위치(Q1)와 제1 커패시터(C1)와 제3 다이오드(D3)와 인덕터(L)와 출력 커패시터(Cout)와 제2 다이오드(D2)를 따라 전류가 흐르면서 전압 패스를 형성하게 된다. 상기 전압 패스를 통해, 인덕터(L)의 양단 전압(VL1)은 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. The KY converter circuit 300, when switching to the first switching mode, the voltage source V in , the first semiconductor switch Q 1 , the first capacitor C 1 , the third diode D 3 , and the inductor L. ), The current flows along the output capacitor C out and the second diode D 2 to form a voltage path. Through the voltage path, the voltage V L1 at both ends of the inductor L may be defined as in Equation 1 below.

Figure 112018052147664-pat00001
Figure 112018052147664-pat00001

여기서,

Figure 112018052147664-pat00002
은 제2 스위칭 모드에서 제1 커패시터(C1)에 충전된 전압임.here,
Figure 112018052147664-pat00002
Is the voltage charged in the first capacitor C 1 in the second switching mode.

한편, 도 5를 참조하면, KY 컨버터(300)의 제2 스위칭 모드는 제1 반도체 스위치(Q1)가 턴 오프 상태이고, 제2 반도체 스위치(Q2)가 턴 온 상태인 동작 모드이다. Meanwhile, referring to FIG. 5, the second switching mode of the KY converter 300 is an operation mode in which the first semiconductor switch Q 1 is turned off and the second semiconductor switch Q 2 is turned on.

제2 스위칭 모드의 KY 컨버터 회로에서, 충전 전류가 전압원(Vin)과 제1 다이오드(D1)와 제1 커패시터(C1)와 제2 반도체 스위치(Q2)를 따라 흐르면서 충전 패스를 형성하게 된다. 상기 충전 패스를 통해 흐르는 전류가 제1 커패시터(C1)의 양 단에 충전되어, 상기 제1 커패시터(C1)의 전압(VC1)은 입력 전압(Vin)과 동일하게 된다.In the KY converter circuit of the second switching mode, the charge current flows along the voltage source V in , the first diode D 1 , the first capacitor C 1 , and the second semiconductor switch Q 2 to form a charge path. Done. The current flowing through the charging path are charged to a positive terminal of the first capacitor (C 1), voltage (V C1) of said first capacitor (C 1) is equal to the input voltage (V in).

KY 컨버터 회로(300)는, 제2 스위칭 모드로 전환 시, 전압원(Vin)과 제3 커패시터(C3)와 인덕터(L)와 출력 커패시터(Cout)와 제2 커패시터(C2)와 제2 반도체 스위치(Q2)를 따라 전류가 흐르면서 전압 패스를 형성하게 된다. 상기 전압 패스를 통해, 인덕터(L)의 양단 전압(VL2)은 아래 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.The KY converter circuit 300 may include a voltage source V in , a third capacitor C 3 , an inductor L, an output capacitor C out , a second capacitor C 2 , and the like when switching to the second switching mode. Current flows along the second semiconductor switch Q 2 to form a voltage path. Through the voltage path, the voltage V L2 at both ends of the inductor L may be defined as in Equation 2 below.

Figure 112018052147664-pat00003
Figure 112018052147664-pat00003

여기서,

Figure 112018052147664-pat00004
는 제1 스위칭 모드에서 제2 커패시터(C2)에 충전된 전압이고,
Figure 112018052147664-pat00005
는 제1 스위칭 모드에서 제3 커패시터(C3)에 충전된 전압임.here,
Figure 112018052147664-pat00004
Is the voltage charged in the second capacitor (C 2 ) in the first switching mode,
Figure 112018052147664-pat00005
Is the voltage charged in the third capacitor C 3 in the first switching mode.

제1 반도체 스위치(Q1)의 턴 온 시간을

Figure 112018052147664-pat00006
라 가정하고, 제2 반도체 스위치(Q2)의 턴 온 시간을
Figure 112018052147664-pat00007
라 가정하면, 정상 상태에서 인덕터 전압(VL)의 한 주기 평균값은 아래 수학식 3을 만족하게 된다.Turn-on time of the first semiconductor switch Q 1
Figure 112018052147664-pat00006
Assume that the turn-on time of the second semiconductor switch Q 2
Figure 112018052147664-pat00007
Assume that, in a steady state, one period average value of the inductor voltage V L satisfies Equation 3 below.

Figure 112018052147664-pat00008
Figure 112018052147664-pat00008

상술한 수학식 1 및 2를 이용하여 위 수학식 3을 정리하면, 아래 수학식 4와 같이 정리될 수 있다. 아래 수학식 4를 이용하여 KY 컨버터 회로(300)의 전압 이득을 계산할 수 있다.If Equation 3 is arranged using Equations 1 and 2, Equation 4 may be arranged. The voltage gain of the KY converter circuit 300 may be calculated using Equation 4 below.

Figure 112018052147664-pat00009
Figure 112018052147664-pat00009

여기서, D는 제1 반도체 스위치(Q1)의 듀티비(D, duty ratio)로서, 제1 반도체 스위치(Q1)를 턴 온(turn on)하는 시간을 의미하고, (1-D)는 제2 반도체 스위치(Q2)의 듀티비(D, duty ratio)로서, 제2 반도체 스위치(Q2)를 턴 온(turn on)하는 시간을 의미한다.Here, D is a first semiconductor switch as the duty ratio (D, duty ratio) of the (Q 1), the first semiconductor switch means the time to turn on (turn on) the (Q 1), and (1-D) is the second semiconductor switch as the duty ratio (D, duty ratio) of the (Q 2), the second semiconductor switch means the time for turning on (turn on) a (Q 2).

제1 반도체 스위치(Q1)의 듀티비(D)를 변동시킴으로써, KY 컨버터 회로(300)의 평균 출력 전압을 원하는 값으로 제어할 수 있다.By varying the duty ratio D of the first semiconductor switch Q 1 , the average output voltage of the KY converter circuit 300 can be controlled to a desired value.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 KY 컨버터는 기존의 KY 컨버터(100)에 두 개의 커패시터와 두 개의 다이오드만을 추가하여 전압 이득을 2+D까지 향상시킬 수 있다.As described above, the KY converter according to the present invention may improve the voltage gain to 2 + D by adding only two capacitors and two diodes to the existing KY converter 100.

도 6은 도 3의 KY 컨버터를 시뮬레이션하기 위한 회로도를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 KY 컨버터를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a circuit diagram for simulating the KY converter of FIG. 3, and FIG. 7 is a diagram illustrating a result of simulating the KY converter of FIG. 6.

도 6 및 도 7을 참조하면, 입력 전압(Vin)을 50V, 스위칭 주파수를 100kHz, 제1 반도체 스위치(M1)의 듀티비(D)를 0.5, 제1 내지 제3 커패시터를 100㎌, 출력 커패시터를 100㎌, 인덕터를 100uH, 출력 저항을 125Ω으로 설정하여 KY 컨버터 회로(600)를 구성할 수 있다.6 and 7, the input voltage V in is 50 V, the switching frequency is 100 kHz, the duty ratio D of the first semiconductor switch M 1 is 0.5, the first to third capacitors are 100 kV, The KY converter circuit 600 may be configured by setting an output capacitor of 100 kW, an inductor of 100 uH, and an output resistance of 125 Ω.

이러한 KY 컨버터 회로(600)를 시뮬레이션한 결과, 해당 회로(600)의 출력 전압은 125V이고, 출력 전류는 1A임을 확인할 수 있다. 이에 따라, KY 컨버터 회로(600)의 입력 전압(50V)과 출력 전압(125V) 간의 전압 이득은 2+D(2+0.5=2.5)로 향상되었음을 확인할 수 있다.As a result of simulating the KY converter circuit 600, it can be seen that the output voltage of the circuit 600 is 125V and the output current is 1A. Accordingly, it can be seen that the voltage gain between the input voltage 50V and the output voltage 125V of the KY converter circuit 600 is improved to 2 + D (2 + 0.5 = 2.5).

이상에서 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although various embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

300: KY 컨버터 310: 스위치부
320: 전압 컨버터부 330: 출력부
Q1: 제1 반도체 스위치 Q2: 제2 반도체 스위치
C1: 제1 커패시터 C2: 제2 커패시터
C3: 제3 커패시터 D1: 제1 다이오드
D2: 제2 다이오드 D3: 제3 다이오드
Cout: 출력 커패시터 R: 출력 저항300: KY converter 310: switch unit
320: voltage converter unit 330: output unit
Q 1 : First semiconductor switch Q 2 : Second semiconductor switch
C 1 : first capacitor C 2 : second capacitor
C 3 : third capacitor D 1 : first diode
D 2 : second diode D 3 : third diode
C out : Output Capacitor R: Output Resistance

Claims (10)

제1 반도체 스위치와 제2 반도체 스위치를 포함하며, 전압원이 인가되는 입력단에 병렬로 연결된 스위치부;
제1 내지 제3 다이오드로 이루어진 정류부와, 제1 내지 제3 커패시터와 하나의 인덕터로 이루어진 승압부를 포함하는 전압 컨버터부; 및
상기 전압 컨버터부에 직렬로 연결되어 출력 전압을 생성하는 출력부를 포함하고,
상기 제1 반도체 스위치는, 상기 전압원의 일 단과 상기 제1 다이오드의 일 단과 상기 제3 커패시터의 일 단이 만나는 제1 노드와, 상기 제2 반도체 스위치의 일 단과 상기 제1 커패시터의 일 단과 상기 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드 사이에 연결되며,
상기 제2 반도체 스위치는, 상기 제1 반도체 스위치의 일 단과 상기 제1 커패시터의 일 단과 상기 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드와, 상기 전압원의 일 단과 제2 다이오드의 일 단이 만나는 제3 노드 사이에 연결되고,
상기 제2 다이오드의 캐소드는, 상기 전압원의 일 단과 상기 제2 반도체 스위치의 일 단이 만나는 제3 노드에 연결되고, 상기 제2 다이오드의 애노드는, 상기 제2 커패시터의 일 단과 상기 출력부의 일 단이 서로 만나는 제5 노드에 연결되며,
상기 제3 다이오드의 애노드는, 상기 제1 다이오드의 일 단과 상기 제1 커패시터의 일 단이 만나는 제4 노드에 연결되고, 상기 제3 다이오드의 캐소드는, 상기 제3 커패시터의 일 단과 상기 인덕터의 일 단이 만나는 제6 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.A switch unit including a first semiconductor switch and a second semiconductor switch and connected in parallel to an input terminal to which a voltage source is applied;
A voltage converter unit including a rectifying unit including first to third diodes and a boosting unit including first to third capacitors and one inductor; And
An output unit connected in series with the voltage converter to generate an output voltage,
The first semiconductor switch may include a first node where one end of the voltage source, one end of the first diode, and one end of the third capacitor meet, one end of the second semiconductor switch, one end of the first capacitor, and the first node. 2 is connected between the second node where one end of the capacitor meets,
The second semiconductor switch may include a second node where one end of the first semiconductor switch and one end of the first capacitor and one end of the second capacitor meet each other, and one end of the voltage source and one end of the second diode meet each other. Connected between 3 nodes,
The cathode of the second diode is connected to a third node where one end of the voltage source and one end of the second semiconductor switch meet, and an anode of the second diode is one end of the second capacitor and one end of the output unit. Is connected to a fifth node that meets each other,
An anode of the third diode is connected to a fourth node where one end of the first diode and one end of the first capacitor meet, and a cathode of the third diode is connected to one end of the third capacitor and one of the inductor. A KY converter, characterized in that connected to the sixth node where the stage meets. 제1항에 있어서,
상기 제1 다이오드의 애노드는, 상기 전압원의 일 단과 상기 제1 반도체 스위치의 일 단과 상기 제3 커패시터의 일 단이 만나는 제1 노드에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 캐소드는, 상기 제1 커패시터의 일 단과 상기 제3 다이오드의 일 단이 서로 만나는 제4 노드에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.The method of claim 1,
An anode of the first diode is connected to a first node where one end of the voltage source and one end of the first semiconductor switch and one end of the third capacitor meet, and a cathode of the first diode is connected to the first capacitor. A KY converter, wherein one end and one end of the third diode are connected to a fourth node which meets each other. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 커패시터는, 상기 제1 반도체 스위치의 일 단과 상기 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드와, 상기 제1 다이오드의 일 단과 상기 제3 다이오드의 일 단이 서로 만나는 제4 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.The method of claim 1,
The first capacitor includes a second node where one end of the first semiconductor switch and one end of the second capacitor meet each other, and a fourth node where one end of the first diode and one end of the third diode meet each other. KY converter, characterized in that connected. 제1항에 있어서,
상기 제2 커패시터는, 상기 제1 반도체 스위치의 일 단과 상기 제1 커패시터의 일 단이 만나는 제2 노드와, 상기 제2 다이오드의 일 단과 상기 출력부의 일 단이 만나는 제5 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.The method of claim 1,
The second capacitor is connected between a second node where one end of the first semiconductor switch and one end of the first capacitor meet, and a fifth node where one end of the second diode and one end of the output part meet. KY converter featuring. 제1항에 있어서,
상기 제3 커패시터는, 상기 전압원의 일 단과 상기 제1 반도체 스위치의 일 단과 상기 제1 다이오드의 일 단이 만나는 제1 노드와, 상기 제3 다이오드의 일 단과 상기 인덕터의 일 단이 만나는 제6 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.The method of claim 1,
The third capacitor may include a first node where one end of the voltage source and one end of the first semiconductor switch and one end of the first diode meet, and a sixth node where one end of the third diode and one end of the inductor meet. KY converter, characterized in that connected between. 제1항에 있어서,
상기 인덕터는, 상기 제3 커패시터의 일 단과 상기 제3 다이오드의 일 단이 만나는 제6 노드와, 상기 출력부의 일 단 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.The method of claim 1,
And the inductor is connected between a sixth node where one end of the third capacitor and one end of the third diode meet and one end of the output unit. 제1항에 있어서,
상기 출력부는, 출력 커패시터와 출력 저항이 병렬로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.The method of claim 1,
The output unit, the KY converter, characterized in that the output capacitor and the output resistor is configured in parallel. 제1항에 있어서,
상기 출력부는, 상기 제2 다이오드의 일 단과 상기 제2 커패시터의 일 단이 만나는 제5 노드와, 상기 인덕터의 일 단 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 KY 컨버터.The method of claim 1,
The output unit is a KY converter, characterized in that connected between the fifth node where one end of the second diode and one end of the second capacitor and one end of the inductor.
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