• 제목/요약/키워드: 소프트 스위칭

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승압형 컨버터의 고효율화 방안연구 (Improving the efficiency for step up converter)

  • 한동화;이영진;최중묵;정병환;신우석;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.254-255
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    • 2010
  • 본 논문에서는 연료전지와 같은 신재생에너지원을 상용전환으로 변환시 낮은 직류전압을 높은 직류 전압으로 변환하는 승압형 DC/DC 컨버터의 고효율화 방안을 다룬다. 하드스위칭 컨버터의 경우, 스위치 소자의 병렬수 변화와 인덕터의 재질 변화, 쇼트키 다이오드의 사용으로 고효율화를 꾀한다. 소프트 스위칭 컨버터의 스위치에서 발생하는 손실을 스위칭 주파수와 공진주파수의 비로 수식적으로 해석하고자한다.

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3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 상제어 스위칭 기법 (Phase Controlled Switching Method for 3-Phase Interleaved Bidirectional DC-DC Converter)

  • 김지현;정혜수;정재헌;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.35-36
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    • 2015
  • 본 논문에서는 3상 인터리브드 양방향 DC - DC 컨버터의 상제어 스위칭 기법을 제안하였다. 부하 변동에 따라 2상 또는 3상 인터리빙이 되도록 하여 소프트 스위칭은 물론 배터리 충방 전 전류에 포함된 전류 리플의 크기도 최소화하는 효과가 있다. 3[kW] 시스템에 대하여 전류 임계모드가 되도록 하는 인덕턴스 값을 유도하였으며 시뮬레이션을 통하여 제안한 방식의 타당성을 입증하였다.

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양방향 배터리 충전기를 위한 새로운 대칭 공진형 컨버터 (New Symmetrical Resonant Converter for Bi-directional Battery Charger)

  • 노신영;김민재;이재연;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.89-90
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    • 2015
  • 본 논문에서는 양방향 배터리 충전기를 위한 새로운 대칭 공진형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 좁은 스위칭 주파수 변동폭으로 넓은 전압범위의 동작이 가능하고 전 부하에서 스위칭 소자의 소프트 스위칭을 성취할 수 있다. 또한 스타트업시 돌입전류에 의한 소자의 전류스트레스가 제한되고 입력과 출력에서 보이는 공진탱크가 대칭적이어서 충전 및 방전시 전압이득곡선이 동일하며, 3차 권선을 통하여 공진 커패시터의 전류정격을 줄일 수 있다. 3kW급 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

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동작 영역 감지 회로를 이용한 LLC 컨버터의 홀드-업 시간 연장 기법 (Hold-up Time Extension Method for LLC Converter by Using Operating Region Detection Circuit)

  • 박무현;최동민;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.70-72
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    • 2020
  • 본 논문에서는 동작 영역 감지 회로를 이용한 LLC 컨버터의 홀드-업 시간 연장 기법을 제안한다. LLC 컨버터는 주로 소프트 스위칭이 가능한 인덕티브 영역에서 동작하며, 커패시티브 영역에서의 동작을 방지하기 위해서 최대 전압 이득을 가지는 스위칭 주파수보다 충분히 높은 주파수까지만 동작시킨다. 그 결과, LLC 컨버터가 가지는 최대 전압 이득을 활용하지 못하기 때문에, 입력 전압 범위가 좁아져 홀드-업 시간이 줄어들게 된다. 본 논문에서는 LLC 컨버터의 동작 영역을 감지하여, 최대 전압 이득을 가지는 스위칭 주파수까지 동작시킴으로서 홀드-업 시간을 최대로 가지게 한다. 제안된 기법을 통해 홀드-업 시간이 증가하고, 링크 커패시터의 부피를 감소시킬 수 있다.

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소프트 스위칭 전류원 인버터를 이용한 계통연계형 전력변환기 (Soft-switching Current Source inverter for Power System Interconnection)

  • 이준기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.392-395
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    • 2000
  • This paper proposes a soft-switching current -source inverter with a sitched-capacitor module The system operation was analyzed by a theoretical approach with equivalent circuits and verified by a computer simulation with ISPICE software. The proposed system could be effectively applied for the power converter of photovoltaic power generation interconnected with the power system.

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전압 리플을 이용해 영전류 스위칭하는 두 개의 트랜스포머를 가지는 위상천이 풀-브릿지 컨버터 (Zero-Current Switching Two-Transformer Phase-Shifted Full-Bridge Converter using Voltage Ripple)

  • 한상규;문건우;윤명중;윤현기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.14-21
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    • 2006
  • 본 논문에서는 출력 전압의 리플을 이용하여 지상 레그(lagging leg)의 스위치들의 영전류 스위칭(ZCS)을 수행하는 두 개의 트랜스포머를 가지는 위상천이 풀-브릿지 컨버터를 제안하다. 제안된 컨버터는 진상 레그(leading leg)의 스위치들은 영전압 스위칭(ZVS)을 수행하고, 지상 레그의 스위치들은 출력 전압-더블러(Voltage-Doubler)의 전압 리플차를 이용해 출력 다이오드의 전류 전환(commutation)이 빠르게 이루어지도록 하여서 중부하에는 영전류 스위칭을, 경부하에서는 영전압 스위칭을 가능하게 한다. 또한 출력측의 전압 리플차를 이용하기 때문의 기존의 1차측 부스트 캐패시터를 이용하는 컨버터에 비해 턴비를 이용하여 보다 빠른 전류 전환을 수행할 수 있는 장점을 가진다. 따라서 별도의 추가적인 소자없이 모든 스위치의 소프트스위칭이 가능하도록 하고, 지상 레그의 영전류 스위칭을 통해서 환류구간의 순환전류도 없애줌으로써 높은 효율을 얻을 수 있다. 모드 해석과 실험을 통하여 제안 컨버터의 성능을 검증한다.

무손실 스너버를 이용한 부분공진 스위칭에 의한 고효율 승압형 단상 컨버터 (Boost $1\Psi$ converter of high efficiency by partial resonant switching using lossless snubber)

  • 서기영;곽동걸;전중함;이현우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.315-322
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    • 1998
  • 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.

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2차측 보조 소프트 스위칭 고주파 절연형 PWM AC/DC 컨버터를 이용한 새로운 무정전전원장치 (New Uninterruptible Power Supply Using the Converter which is Secondary Auxiliary Soft Switching High Frequency Insulating PWM AC/DC)

  • 서기영;문상필;김주용;이현우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.16-21
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고주파 트랜스의 여자 전류를 이용하지 않고, 인덕턴스를 이용한 새로운 부분공진 영전압 스위칭 PWM제어 고주파 절연형 풀-브리지 DC/DC 컨버터의 회로를 제안하여 그 동작 원리를 기존 방식과 특성을 비교하였다. 또한 고주파 절연 트랜스 2차측에 동기 정류용 전력용 MOSFET에 새로운 기능을 부가한 온-오프 제어방식을 이용하여 넓은 부하 범위에 걸쳐 안정된 영전압 스위칭(ZVS)동작을 실현하였다. 또한 제안한 DC-DC 컨버터의 실험장치에 의해서 실측 효율을 97[%]이상 달성하였고 직류 무정전전원의 PWM 정류기의 출력단에 이용되는 새로운 방식이 스위칭 전원으로서 유효성을 증명하였다.

플라즈마 살균효과 향상을 위한 공진형 인버터 전원시스템 (A Resonance Inverter Power System for Improving Plasma Sterilization Effect)

  • 서기영;문상필;정장근;김주용
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.135-141
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    • 2004
  • 전기 에너지를 이용한 살균장치는 화학적인 과정이 없으며, 2차적인 환경 오염도 발생시키지 않는 장점을 가지고 있다. 또한 전력변환회로에는 영전류 스위칭과 영전압 스위칭을 사용한 소프트 스위칭 토폴로지에 의하여 스위칭 손실을 감소시키고, 장치의 크기를 소형화시킬 수 있는 장점이 있다. 제안한 전원장치는 기존의 장치들보다 출력전류가 매우 적어 전원 시스템으로 제작할 경우 소형화가 가능하며 가격이 저감될 수 있다. 따라서 이 전원 장치는 전력 소비가 적고 전력 변환이 급격한 곳에 적합하다.

3상 DAB 컨버터의 경부하 효율 향상을 위한 스위칭 알고리즘 연구 (Switching Algorithm for Improving Power Conversion Efficiency of Three-Phase Dual Active Bridge Converter under Light Load Conditions.)

  • 최현준;이준영;심주영;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.111-113
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    • 2018
  • 본 논문에서는 3상 듀얼 액티브 브리지 (3P-DAB) 컨버터의 경부하 조건에서 전력 변환 효율을 향상시키기 위한 효과적인 스위칭 알고리즘을 제안한다. 3P-DAB 컨버터는 교차배치 (Interleave) 구조로 인한 작은 필터 크기와 낮은 전도 손실을 얻을 수 있고, 추가적인 회로없이 소프트 스위칭이 가능하며 양방향 전력 흐름에서의 무절체 제어로 인해 고전력 애플리케이션에서 널리 사용되는 토폴로지 중 하나이다. 그러나 3P-DAB의 위상천이 방법(SPS)을 이용한 제어 방식의 경우 경부하 조건에서 영전압 스위칭(ZVS)의 실패 가능성이 높기때문에 효과적이지 않다. 본 논문에서는 SPS 제어 알고리즘과 비대칭 시비율 변조법 (Asymmetrical Pulse Width Modulation; APWM)을 연쇄적으로 사용하여, 경부하에서 스위치의 ZVS 영역을 넓히고자 한다. 3-kW의 3상 DAB 컨버터의 시작품을 구현하고 실험을 통해 제안된 방법의 효율성을 검증 하였다.

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