Recently, with the development of SiC-based semiconductor which has low switching loss, the switching frequency of the power factor correction (PFC) converters tends to be increased to reduce the size of passive components. However, the increased switching frequency makes the converters generate the electromagnetic interference (EMI) noise and it has negative effects on other devices connected with grid system. In this thesis, the study of spread spectrum modulation (SSM) is performed to reduce the EMI noise without any additional hardware. SSM is the modulation method which reduce the peak value of EMI noise at specific frequency by spreading the noise around specific frequency range. In this thesis, we optimize SSM parameters including switching frequency’s waveform shape, amplitude, and frequency to minimize EMI noise, and then verify performance by comparing with conventional modulation method.
최근 낮은 스위칭 손실을 갖는 SiC 기반 반도체 소자가 개발됨에 따라, PFC 컨버터의 수동소자 크기를 줄이기 위해 스위칭 주파수를 높이고 있는 추세이다. 하지만 이로 인해 컨버터로부터 EMI 노이즈가 발생하여 계통과 연결된 다른 전자기기에 악영향을 끼치게 된다. 본 학위논문에서는 추가적인 하드웨어 없이 이러한 EMI 노이즈를 줄이기 위해 분산 스펙트럼 변조 기법에 관한 연구를 수행하였다. 분산 스펙트럼 변조 기법은 특정 주파수에서의 높은 EMI 노이즈를 특정 주파수 구간에 분산시킴으로써 EMI 노이즈의 최대값을 줄이는 기법이다. 본 논문에서는 스위칭 주파수의 파형 모양, 진폭, 그리고 주파수 등을 포함하는 분산 스펙트럼 변조 파라미터에 대해서 EMI 노이즈를 최소화하도록 최적화를 진행하였으며 그 결과를 기존 변조 방식과 비교함으로써 성능을 검증하였다.
