高電圧直流給電システムに用いる絶縁形フルブリッジDC-DCコンバータのサージ解析および対策

電気学会論文誌Ｄ（産業応用部門誌）Vol. 133 (2013) No. 12 P 1171-1178

土本 和秀1), 石塚 洋一1), 二宮 保2), 安部 征哉2), シマンジョラン レジェキ3), 山口 浩3), 加賀 雅人4)

1) 長崎大学大学院工学研究科 2) 国際東アジア研究センター 3) 産業技術総合研究所 4) (株) NTT ファシリティーズ 研究開発本部

キーワード: 高電圧直流給電システム, 絶縁形DC-DCコンバータ, サージ解析, 高周波等価回路, サージスナバ

In an isolated DC-DC converter utilized in a high-voltage DC power distribution system for data centers, a large surge voltage occurs across the secondary-side diodes owing to the transformer’s leakage inductance, necessitating diodes with a large withstand voltage. However, these diodes cause large power losses owing to relatively large ON-resistances. First, this study analyzes surge occurrences using a high-frequency equivalent circuit. Second, the surge-suppression capability of a simple snubber capacitor is examined, and the surge-voltage evaluation through analysis using high-frequency equivalent circuits is described. This is followed by experimental confirmation with SiC diodes. Finally, the minimum capacitance of the surge-snubber capacitor is determined for miniaturization.