A New Push-Pull Converter with Improved Reliability

신뢰성이 개선된 새로운 푸쉬풀 컨버터

  • 정규범 (우석대학교 에너지전기공학과 전력전자연구실)
  • Received : 2017.04.28
  • Accepted : 2017.06.16
  • Published : 2017.06.30

Abstract

This paper suggests a new reliable push pull converter. The proposed push-pull converter have additional two diodes comparing with conventional push-pull converter. When one of two MOSFETs of the push-pull converter is on state, the other MOSFET is automatically off state due to adding additional diodes. Therefore, the converter is under electric noise environments, the converter avoids short circuit due to turning on of two MOSFETs. In this paper, the suggested converter has been simulated by PLECS software for 100 kHz switching frequency. In simulation, the current of the converter switches increases about 10 % for $20{\mu}sec$ electric noise environments. However, the converter operates very reliably without any short circuit conditions.

본 논문에서는 새로운 신뢰성 있는 푸쉬풀 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 기존의 푸쉬풀 컨버터에 비해 두 개의 다이오드가 추가된 구조를 갖는다. 이 추가된 다이오드로 인해서 푸쉬풀 컨버터의 두 개의 MOSFET 스위치 중에 한 개가 켜진 상태이면 다른 MOSFET는 자동으로 오프 상태를 유지한다. 그러므로 컨버터가 매우 큰 전기적인 노이즈 환경에 있더라도 두 개의 스위치가 켜지면서 회로가 단락되는 것을 막을 수 있다. 본 논문에서는 100 kHz의 스위칭 주파수를 갖는 컨버터를 노이즈 환경에서 PLECS 소프트웨어로 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과 컨버터 스위치의 전류는 $20{\mu}sec$의 전기적인 노이즈 환경에서 10 % 정도 증가한다. 그러나, 컨버터는 단락현상이 없이 신뢰성 있게 동작한다.

Keywords

References

  1. Jiuchun Jiang, Yan Bao, and Le Yi Wang "Topology of a Bidirectional Converter for Energy Interaction between Electric Vehicles and the Grid,"Energies 2014, 7, pp. 4858 -4894. https://doi.org/10.3390/en7084858
  2. Huai Wang, Marco Liserre, and Frede Blaabjerg, "Toward Reliable Power Electronics : Challenges, Design Tools, and Opportunities," IEEE Industrial Electronics Magazine June 2013, Vol. 7, No. 2, pp. 17-26. https://doi.org/10.1109/MIE.2013.2252958
  3. P. Bellorno, A. Donaldson, and, D. MacNair, "B-Factory intermediate DC magnet power systems reliability modeling and results," Proceedings of the 2001, Particle Accelerato Conference, Chicago, pp 3684-3686.
  4. L. Devi, C. H. Sai Babu, and S. Siva Nagaraju, "Reliability assessment of 3-phase three winding converter transformer of HVDC transmission system," Journal of Engineering and Technology Research Vol. 2(11), pp. 207-212.
  5. Eimey Jung, Jin-Ha Hwang, Ju-Kwang Lee, and Gyu-Bum Joung, "New reliable inverter with intelligent power module," Power Electronics and ECCE Asia (ICPE-ECCE Asia), 2015 9th International Conference, pp. 2730-2736.
  6. 정규범, 이상욱, 최완식, "다목적실용위성1호 태양전지 모델링 및 궤도특성해석," 한국항공우주학회지, 2003, 31권 1호, pp. 67-72. https://doi.org/10.5139/JKSAS.2003.31.1.067
  7. 임철우, 박경화, 신구환, 강경인, 정규범, "Matlab을 이용한 과학기술위성 3 호 태양전력조절기 설계," 한국항공우주학회 학술발표회 논문집, 2007, pp 1770-1773.