A Single-Phase Quasi Z-Source AC-AC Converter with a Series Connection of the Output Terminals

In this study, a single-phase quasi Z-source AC-AC converters with a series connection of the output terminals is proposed. The proposed system has configuration that the input terminals of two quasi Z-source AC-AC converters are connected in parallel and its output terminals are connected in series. The out of phase mode and in phase mode of the proposed system are presented. To verify the validity of the proposed converter, a DSP controlled hardware was made and PSIM simulation was executed. As a result, controlling the duty ratio of the converter, the desired buck-boost output voltages could be generated. For each modes, as compared with the single converter operation, the proposed converter could enhance the efficiency and input power factor according to different loads. Also, in case of the out of phase mode under the constant load, the efficiency and input power factor of the proposed system are increased 10[%], 35[%] respectively in compared with the single converter. And, the output voltage is constantly controlled in dynamic state in case while the load is suddenly changed.

출력이 직렬 결합된 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터

본 연구에서는 출력이 직렬 연결된 단상 quasi Z-소스 AC-AC 컨버터를 제안하였다. 제안된 시스템은 단상quasi Z-소스 AC-AC 컨버터 2대의 입력 단을 병렬로 연결하고 출력 단을 직렬로 연결한 구조로 되어 있으며, 역상 모드와 동상 모드 별 전류 흐름과 출력전압의 형성 과정을 나타내었다. DSP로 제어되는 실험 시스템을 제작하여 PSIM시뮬레이션 결과와 비교 분석하였다. 그 결과 각 모드별로 듀티 비를 제어하여 원하는 출력 전압을 벅-부스트 할 수 있었다. 컨버터 1대가 단독으로 운전한 경우에 비하여, 각각의 모드에 대하여 부하 저항의 증가에 따른컨버터 효율과 입력 역률을 제안된 방법에 의하여 개선할 수 있었다. 또한 역상 모드의 경우, 일정 부하에서 컨버터의 효율과 입력 역률을 각각 10[%]와 35[%]정도 개선하였으며, 특히 부하 저항이 변동하는 과도상태에서도 일정한 출력 전압을 유지할 수 있었다.