Recently, as the demand for fast charging increases, a new charging standard called USB Power Delivery (USB PD) has been developed. Adapters that support the USB Power Delivery specification need to be able to provide variable charging profiles. Because of this, high efficiency is required not only in heavy-load but also in light-load. This paper proposes a new gate control method for improving the light-load efficiency of active clamp forward converters (ACFC) suitable for adapter applications. The conventional ACFC has high conduction losses due to excessive freewheeling current under light-load conditions, which makes it difficult to expect high efficiency. The proposed control method can obtain higher light-load efficiency with reduced conduction loss without additional complex circuits. The feasibility of a proposed control method is verified by the experimental results with the prototype under the universal AC input and 65W output.
본 논문은 경부하 조건에서의 효율 최적화 제어 전략을 갖춘 액티브 클램프 포워드 컨버터 (ACFC)를 제안한다. 기존의 액티브 클램프 포워드 컨버터는 경부하 조건에서 과도한 프리휠링 전류로 인해 과도한 도통 손실을 보이므로 높은 효율을 기대하기가 어렵다. 제안하는 제어 방식은 추가적인 복잡한 회로 없이도 전도 손실을 줄이면서 더 높은 경부하 효율을 얻을 수 있다. 제안하는 제어 방식의 실현 가능성 및 성능은 범용 AC 입력 및 65W 최대 출력에서 설계된 USB PD 어댑터 프로토타입 회로 구성을 통하여 실험 검증되었다.
