A Feed Forward Control Method in DCM Operation of 2 Phase DM Coupled Fuel Cell DC-DC Converter

철도 추진 시스템의 인버터를 구동하기 위해선 수소연료전지의 저전압 출력을 고전압으로 승압시켜 주는 승압형 컨버터가 필요하다. 일반적인 Boost Converter를 전류 리플 저감을 위하여 2상으로 인터리빙 방식을, 자성체 부피 저감을 위해 차동모드(DM) 커플드 인덕터를 적용하여 원가절감 및 부피저감을 달성할 수 있다. 그러나 이 컨버터를 일반적인 PI 제어기를 통해 구동하게 되면 전류 불연속 모드(DCM) 구간에서 동특성 및 응답성이 매우 느리다는 문제가 발생한다. 일반적인 Boost Converter의 경우, DCM 동작에서의 정상상태 듀티를 수식적으로 연산하여 이를 전류-듀티 제어기의 출력에 전향보상 할 수 있지만, 2상 DM 커플드 Boost Converter의 DCM 동작 듀티는 입출력 전압 및 부하조건에 따라 비선형적인 구간이 발생하여 수식적인 연산이 불가능하다. 해당 문제를 해결하기 위해 실험과 시뮬레이션을 통한 정상상태 듀티 데이터를 추출하고 Look-Up Table을 구성하여 전향 보상을 수행한다. 그러나 입출력 전압 및 인덕터 전류를 입력으로한 3차원 Look-up table이 필요하여 다수의 메모리 및 연산량을 필요로 한다. 본 논문에서는 DCM영역에서 동특성을 향상시키고 MCU의 연산에 대한 부하를 저감시킬 수 있는 2차원Look-up table을 활용한 DCM 전향보상 제어기법을 제안한다.