Boost $1\Psi$ converter of high efficiency by partial resonant switching using lossless snubber

무손실 스너버를 이용한 부분공진 스위칭에 의한 고효율 승압형 단상 컨버터

  • 서기영 (경남대학교 전기공학과 교수, 대한전기학회 기획이사) ;
  • 곽동걸 (동해대학 전기통신설비과) ;
  • 전중함 (대구보건전문대학) ;
  • 이현우 (경남대학교 공대 전기공학과)
  • Published : 1998.12.01

Abstract

Power conversion system must increase switching frequency in order to achieve small size, light weight and low noise. However, the switches of converter are subject to high switching power losses and switching stresses. As a result, the power system has a lower efficiency. In this paper, the authors propose an AC-DC boost converter of high efficiency by partial resonant switching mode. The switching devices in the proposed circuit are operated with soft switching and the control technique of those is simplified for switch to drive in constant duty cycle. The partial resonant circuit makes use of a inductor using step up and a condenser of loss-less snubber. Besides, by regenerating energy, that is charged in a loss less snubber condenser of a snubber adopted to a common circuit, toward an input source part, this circuit can get increased efficiency. as merit. The result is that the switching loss is very low, the efficiency and power factor of system is high. The proposed converter is deemed the most suitable for high power applications where the power switching devices are used.

전력변환 시스템은 소형화, 경량화, 저잡음화를 실현하기 위하여 스위칭 주파수가 증대되어야 한다. 하지만 컨버터의 스위치들은 스위칭 스트레스와 많은 스위칭 전력손실을 동반한다. 이들 때문에 전력 시스템은 낮은 효율을 가져온다. 본 논문에서는 부분공진 모드에 의해 고효율의 승압형 단상 컨버터를 제안한다. 제안된 회로의 소자들은 소프트 스위칭으로 동작되며 이것의 제어기술은 일정 듀티 싸이클에서 동작되도록 스위치군을 간략화 하였다. 부분공진 회로는 승강압에 사용되는 인덕터와 무손실 스너버의 콘덴서를 사용한다. 또한, 이 회로는 종래의 회로가 가지는 스너버의 손실이 없는 스너버 콘덴서에 축적된 에너지를 입력전원 측으로 회생시킴으로서 효율증대의 장점이 있다. 그 결과 스위칭 손실이 매우 낮고 효율과 시스템 역률이 높게 된다. 제안된 컨버터는 전력용 스위칭 소자들이 사용되는 고출력의 응용분야에 가장 적합하다고 생각된다.

Keywords

References

  1. Conf. Rec. of IEEE/IAS Annu Meeting An Improved Resonant DC Link Inverter for Induction Motor Drives B.K. Bose;J.S. Lai
  2. 日電氣學會全國大會 no.488 整流回路の等價回路と高調波電流に關する-考察 田中(他)
  3. IEEE INTELEC Record Unity power factor off line switching power supplies R.Keller;G.Baker
  4. IEEE Trans. Ind Appl. v.1A-20 no.4 Modulation of the Chopping Frequency in DC Choppers and PWM Inverters having Current-hysteresis Controllers W.McMurray
  5. KIEE Autumn Conf. Rec. Single-Phase converter with partial resonant circuit D.K. Kwak;H.W. Lee
  6. International conference on Power Electronics, '95Proceeding Novel soft-switching DC-DC converter of high efficiency D.K.Kwak;K.Y.Suh;S.K.Kwon;H.W.Lee
  7. IEEE-IAS Annual Meeting Characterization of Power Transistors under Zero Voltage Switching G.L.Skibinski;D.M.Divan
  8. IEEE Trans. v.6 no.1 An Active Power Factor Correction Technique for Three Phase Diode Rectifiers A.R.Prasad;P.D.Ziogas;Manias
  9. KIEE Spring the West & Kyungnam Local. Conf. Rec. Partial resonant PWM converter using snubber condenser D.K. Kwak;H.W. Lee
  10. An ACDC Converter with Low-Harmonics Input Current H.L.Huy;J.P.Ferrieux;E.Toutain
  11. KIEE v.45 no.9 A high Efficiency DC-DC Boost Converter by Partial Resonant Switching Mode D.K. Kwak;H.W. Lee(et al.)