• 제목/요약/키워드: 비대칭브리지컨버터

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감소된 DC-옵셋 전류를 가지는 비대칭 하프 브리지 컨버터 (Asymmetric Half-Bridge Converter with Reduced DC-offset current in Transformer)

  • 유찬훈;윤한신;정연호;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.201-202
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비대칭 하프브리지 컨버터의 비대칭 시비율을 개선한 컨버터를 제안한다. 일반적인 비대칭 하프 브리지 컨버터의 경우 홀드업 타임 조건 때문에 넓은 입력 전압 범위를 가지게 되고, 정상 동작시 스위치의 비대칭 동작이 심화 된다. 이러한 스위치의 비대칭 동작으로 변압기의 자화 전류 옵셋이 증가하고 변압기 부피 및 2차측 정류기들의 전압 불균형이 심화되어 컨버터 효율이 감소하게 된다. 하지만 제안된 컨버터에서는 보조 스위치와 보조 커패시터를 이용, 변압기의 권선비를 조정하여 정상 동작 시 정류기들의 비대칭을 저감하였고, 변압기의 자화 전류 옵셋을 감소시켜 높은 효율을 달성하였다. 제안된 컨버터의 타당성을 검증 하기 위해 300W 프로토 타입을 제작하여 실험을 진행 하였다.

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낮은 입력 전압을 가지는 DC/DC 전원 장치의 도통 손실 감소를 위한 비대칭 하프-브리지 공진형 컨버터

  • 정연호;이재범;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.275-276
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    • 2015
  • 본 논문에서는 낮은 입력 전압을 가지는 DC/DC 전원장치의 도통 손실 감소를 위한 비대칭 하프-브리지 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터를 액티브 클램프 포워드 (ACF) 컨버터와 하프-브리지(HB) LLC 공진형 컨버터의 스위치 통합 기법을 통해 생성되었다. ACF 컨버터를 LLC 공진형 컨버터 앞단에 위치시켜 HB LLC 공진형 컨버터에 증가된 전압을 인가함에 따라 변압기 턴비를 증가할 수 있고, 그에 따라 1차측 도통 손실을 감소시킬 수 있다. 이 때, 두 단에 적용된 스위치를 스위치 통합 기법을 통해 높은 전력 밀도 및 추가되는 도통 손실 감소를 통해 높은 효율을 동시에 이룰 수 있었다. 또한, 비대칭 펄스 폭 변조(APWM)를 제어를 통해 입력 전압 범위를 감소시켜 효율에 최적화된 설계를 가능하게 하였다. 제안된 컨버터는 36-72V 입력 전압, 300W(12V/25A) 출력을 가진 프로토 타입 컨버터를 통해 그 유효성을 입증하였다.

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넓은 입력 전압 범위에서 작은 트랜스포머 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브리지 컨버터 (A New Asymmetric Half-Bridge Converter with Reduced Transformer Offset Current in Wide Input Voltage Range)

  • 한정규;김종우;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.139-140
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    • 2016
  • 이 논문에서는, 홀드-업 보상 기법을 통해 넓은 입력 범위에서 최적 설계가 가능한 비대칭 하프-브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로가 갖는 주된 장점은 기존의 회로 동작에 어떠한 변화도 주지 않은 채, 넓은 입력 전압 범위에서도 최적 설계가 가능하게 하는 것이다. 기존의 비대칭 하프-브리지 컨버터는 입력 전압이 가장 낮은 홀드-업 시 설계가 되어, 정상 동작 시 비대칭 동작에 의한 단점을 갖는 반면, 제안 된 컨버터는 홀드-업 시 추가적인 전압 이득을 통해 출력 전압을 제어하기 때문에 홀드-업 동작 시 넓은 입력 전압 범위에 관계없이 컨버터의 최적 설계가 가능하다. 또한 기존의 방법들에 비해, 정상 동작 시에 추가 소자에 의한 손실이 발생하지 않아, 전 범위에서 고효율을 달성하였다. 250-410V 입력, 45V/3.3A 출력의 컨버터를 통해 제안 된 회로의 동작을 검증하였다.

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능동형 스너버를 사용한 고효율 비대칭 하프-브리지 컨버터 (Asymmetrical Half-Bridge Converter Using Active Snubber for High Efficiency)

  • 최승현;한정규;정연호;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.21-23
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    • 2018
  • 본 논문에서는 능동형 스너버를 사용한 비대칭 하프-브리지 컨버터를 제안한다. 비대칭 하프-브리지 컨버터는 홀드-업 시간을 고려하여 넓은 입력전압 범위에서 설계되면, 노미널 동작 시 작은 시비율로 동작하여 변압기에 큰 오프셋 전류가 발생한다. 또한 변압기가 작은 턴 비로 설계되어 1차측 전류 스트레스와 2차측 정류기의 전압 스트레스가 커지는 문제점이 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 제안하는 컨버터에서는 추가 스위치를 사용해 추가적인 전압이득을 얻음으로써, 홀드-업동작 시 낮아지는 입력 전압을 보상한다. 때문에 제안하는 컨버터는 홀드-업 상태를 고려하지 않고 설계될 수 있어, 노미널 시에 큰 시비율로 동작한다. 게다가 추가 스위치는 능동형 스너버로 사용되어 2차측 정류기 다이오드의 전압 링잉을 제거하여 전압 스트레스를 저감시킨다. 이와 같은 특징으로 인하여 제안하는 컨버터는 전 부하 영역에서 높은 효율을 갖는다. 제안하는 컨버터의 효용성을 검증하기 위해 320-410V 입력전압과 19.5V/200W 출력에서 실험이 진행되었다.

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단일단 동기정류기형 APWM 하프브리지 플라이백 컨버터 (Single-Stage APWM Half-Bridge Flyback Converter with Synchronous Rectifier)

  • 박해용;이한모;권봉환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.360-361
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    • 2011
  • 본 논문에서는 단위역률과 고효율을 갖기 위한 단일단 동기정류기형 비대칭 하프브리지 플라이백 컨버터 회로를 제안한다. 제안된 회로에서는 역률 개선단을 통해 입력전류의 리플이 줄어들게 되며, 거의 단위역률에 가까운 고역률을 갖게 된다. 또한 비대칭 펄스폭 변조에 의한 하프브리지 플라이백 DC/DC 컨버터는 영전압 스위칭 (ZVS) 동작을 하게 되며, 출력단에 동기정류기를 사용하여 스위칭에 의한 손실을 줄였다. 출력전압 24V, 최대 출력 200W, 스위칭 주파수 100kHz에서 제안된 컨버터의 성능을 입증하기위해 실험이 진행 되었다.

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연료전지 자동차 응용을 위한 새로운 비대칭 PWM 방식의 양방향 하프브리지 컨버터 (A New Asymmetrical PWM Bidirectional Half Bridge Converter for Fuel Cell Vehicle Applications)

  • 김정근;윤창우;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.4-6
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    • 2008
  • 본 논문에서는 새로운 비대칭 PWM 제어 방식의 양방향 하프브리지 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 구조가 간단하고 넓은 듀티 범위를 가지므로 연료전지와 같은 넓은 전압변동을 가지는 응용에 적합하다. 제안한 비대칭 PWM 방식은 기존의 위상각제어 방식에 비해 스위치 및 변압기의 동작전류를 큰 폭으로 낮추었고 ZVZCS와 동기정류 방식을 적용하여 높은 효율과 전력밀도를 가질 수 있다. 기존 컨버터와의 비교 분석을 수행하였으며 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

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고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터 (High Efficiency Resonant Asymmetrical Half-Bridge Flyback Converter)

  • 정강률;유두희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.81-94
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터가 제안된다. 컨버터의 1차측 하프브리지 회로는 공진커패시턴스와 변압기 누설인덕턴스를 이용하여 비대칭 펄스폭변조(PWM; Pulse-Width Modulation) 방식에 의한 소프트스위칭 형태로 동작한다. 그리고 컨버터 2차측의 플라이백 회로는 간단한 구동회로에 의해 새로운 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기를 이용한다. 제안된 컨버터는 이렇게 하여 컨버터의 전체효율을 향상시킨다. 또한 본 논문에서는 제안된 컨버터의 동작원리를 모드별로 설명하고 컨버터 설계 시의 고려사항과 프로토타입 컨버터의 설계 예를 각각 제시한다. 그리고 본 논문에서 제안하는 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기의 간단한 구동기법에 관하여 간략하게 설명한다. 설계된 프로토타입 컨버터는 광범위 입력전압(교류 $V_{in,rms}$=75~265[V])이 가능하며 5[V]의 직류 출력전압과 100[W]의 출력전력을 가진다. 제안된 컨버터의 우수한 성능을 입증하기 위하여 설계된 파라미터로써 프로토타입 컨버터를 제작하여 실험하였으며, 이를 통하여 제안된 컨버터의 우수한 성능을 보인다.

비대칭 하프브리지 플라이백 컨버터를 이용한 다출력 컨버터 (A multi-output converter using asymmetrical half bridge flyback converter)

  • 김호성;백주원;김종현;류명효;김희제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.133-134
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    • 2010
  • 전자전기 제품의 수요가 증가하면서 다양한 전원회로들이 개발되고 있다. 특히 높은 전력밀도와 제작 단가 절감을 위해서 다 출력 컨버터의 개발 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 3.3V와 5V 두 가지 출력을 가지는 비대칭 하프브리지 플라이백 컨버터를 제안한다. 제어기 하나를 통해 추가적인 제이기술 없이 간단한 방법으로 출력 전압을 제어하였으며, 다 출력 컨버터에서 문제가 되는 cross regulation 성능을 향상 시켰다. 제안된 다 출력 컨버터는 3.3V/16A, 5V/12A 출력 용량의 시제품 제작을 통해 성능을 검증하였다.

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새로운 소프트 스위칭 방식의 인덕터 없는 풀브리지 DC-DC 컨버터 (New Inductor-less Soft-switched Full-bridge DC-DC Converter)

  • 김정근;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.7-9
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    • 2008
  • 본 논문에서는 인덕터가 없는 비대칭 PWM 제어 방식의 풀브리지 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 위상천이 방식과 달리 순환전류가 없이 스위치 및 다이오드가 항시 에너지를 전달하여 도통손실이 작다. 전압 더블러 구조로서 다이오드의 전압정격이 작고 역방향 회복에 의한 전압 서지가 거의 없어 스너버가 필요 없다. 기존 컨버터와의 비교 분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

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6-Switch IGBT Module을 이용한 SRM 구동 시스템 (SRM Drive System Using 6-switch IGBT Module)

  • 김연충;윤용호;이원철;이병국;원충연
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.569-577
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    • 2005
  • 본 논문에서는 일반적으로 교류 전동기 구동을 위해 널리 사용되고 있는 6-switch IGBT module을 3상 SRM에 적용한 새로운 구동 방법을 제안한다 비대칭 브리지 컨버터의 경우 사용되는 소자수가 많고 복잡한 제어 및 구동회로를 요구하며 이로 인하여 전체적인 시스템 가격은 상승하게 된다. SRM구동을 위한 비대칭 브리지 컨버터의 구동 방법과 비교하여 본 논문에서 제안한 구동방법은 전체적인 시스템의 크기와 파격을 줄일 수 있다. 따라서 유도기, BLDC 모터, 그 외의 모터등과 비교할 수 있는 SRM 구동을 위한 새로운 토폴로지가 될 수 있다. 제안된 회로의 타당성을 검증하기 위해 비대칭 브리지 컨버터를 적응한 시스템과의 비교 실험을 진행하였다.