• 제목/요약/키워드: 소프트 스위칭

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개선된 전파형 ZVT PWM DC-DC 컨버터 (Improved Full Wave Mode ZVT PWM DC-DC Converters)

  • 김태우;김학성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.10-16
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    • 2004
  • 본 논문에서는 공진 에너지 회생율을 최대화하여 전체적인 효율을 증가시킨 개선된 전파형 ZVT(Zero-Voltage-Transition) PWM(Pulse-Width-Modulation) DC-DC 컨버터를 소개한다. 개선된 회로는 단지 기존 컨버터의 보조스위치와 공진형 인덕터 사이에 직렬로 역공진 저지 다이오드를 추가로 달아서 모든 스위칭 소자들이 소프트 스위칭 조건에서 턴온/턴오프하여 스위칭 손실을 최소화하고, 공진 에너지를 완전히 입력으로 회귀시켜 전도손실을 절감하여 효율의 증감을 이루었다. 본 논문에서는 부스터 컨버터를 이용하여 개선된 컨버터의 동작을 분석하고, 실험결과를 바탕으로 제안된 회로의 타당성을 입증하였다.

연료전지용 3상 전류형 능동클램프 DC-DC 컨버터 (Three-phase Current-fed Active Clamped DC-DC converter for Fuel cells)

  • 차한주;최정완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.71-73
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    • 2007
  • 본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

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전기자동차 전후면 유리를 이용한 커패시티브 커플링 LLC 무선전력 전송 컨버터 (Capacitive Coupling LLC wireless Power Transfer Converter with front and back glasses of electric vehicle)

  • 유영수;이강현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.193-194
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    • 2016
  • 일반적으로 자기장을 이용하는 무선전력 전송 방식은 노이즈, 금속 영향성, 발열, 위치에 따른 에너지 효율이 달라지는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 전기장을 이용하여 자동차 전, 후면에 있는 유리를 통해 전기자동차를 무선으로 충전하는 컨버터를 제안한다. 송, 수신부 회로는 유리를 유전체로 만들어진 작은 커패시터와 Quality-factor (Q-factor)를 보상하기 위해 두 개의 변압기를 이용한 임피던스 변환과 스위칭 손실을 최소화하기 위한 LLC직렬공진 동작을 사용하였다. 그 결과 제안하는 컨버터는 대용량 전력전송과 소프트 스위칭을 통한 높은 효율을 얻을 수 있었다. 제안하는 회로의 동작과 특성을 검증하기 위하여 유리를 이용한 커패시터를 구성하고 1.2KW 송, 수신 회로를 설계 및 제작하여 검증 하였다.

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마이크로 프로세서를 이용한 전자식 안정기 설계 (Design of a Electronic Ballast using Microprocessor)

  • 이창훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.44-52
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    • 2007
  • 본 논문에서는 저가형 마이크로 프로세서를 이용한 형광등용 안정기의 인버터 구동회로를 설계하였다. 인버터 안정기의 고속 절체 주파수에 따른 스위칭 손실 및 모멘트 저하를 방지하기 위하여 소프트 스타트 기법이 사용되었으며, 설계된 전자식 안정기는 PWM 제어를 통한 스위칭 펄스의 안정화를 통해 안정기의 안정도 향상 및 형광등의 조도특성 개선이 가능하였다.

소프트 스위칭 방식의 보조 회로를 갖는 영전류 및 영전압 스위칭 양방향 DC-DC 컨버터 (A Family of Zero Current and Zero Voltage Switching Bidirectional DC-DC Converter with Soft Switched Auxiliary Circuit)

  • 이일호;김준구;김재형;원충연;정용채
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.438-439
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    • 2011
  • In this paper, soft switching bidirectional DC-DC converter is proposed. The proposed topology is added two auxiliary switches, two resonant capacitors and one resonant inductor to convectional bidirectional DC-DC converter. Therefore, this proposed topology can reduce switching loss of each power switch by ZVS (Zero Voltage Switching) and ZCS (Zero Current Switching). We have performed mode analysis, simulation and experiment for the proposed topology.

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태양광 발전 PCS에 적용되는 부스트 컨버터 효율 분석 (Analysis of PV PCS Boost Converter Efficiency)

  • 이희서;김동희;최규영;이병국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.255-256
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    • 2011
  • 본 논문에서는 전력반도체 소자의 다양한 파라메타를 적용하여 주파수의 변화에 따른 부스트 컨버터의 효율 변화를 분석한다. 적용 대상은 3kW급 태양광 발전 PCS 내부의 부스트 컨버터 이며 실제적인 사용환경을 고려하기 위하여 하드 스위칭과 소프트 스위칭 토폴로지, 입력 전압, 작동 온도를 고려한다. 그리하여 효율 측면에서 최적화된 부스트 컨버터 토폴로지 설계를 위한 손실 분석을 수행한다.

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300kW급 발전용 연료전지 PCS의 부피저감을 위한 DC-DC 컨버터 최적 설계 (Optimum Design of DC-DC Converter for Volume Reduction of 300kW Fuel Cell PCS)

  • 박성식;권준범;최세완;조진상;김태희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.329-331
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    • 2008
  • 기존의 발전용 연료전지 PCS 는 주로 DC-DC 컨버터 없이 인버터만 있는 방식이거나 3상의 DC-DC 컨버터에 인버터를 사용하는 방식이다. 본 논문에서는 발전용 연료전지 PCS의 부피저감과 고효율을 위한 DC-DC 컨버터의 최적 설계를 제안한다. 제안하는 DC-DC 컨버터는 DCM에 의한 소프트 스위칭으로 스위칭 주파수를 증가시킴과 동시에 상수를 증가시키는 방식으로 다상의 인터리빙으로 인해 필터 부피가 작아져 전체 PCS 효율을 높게 유지하면서 부피를 저감할 수 있다. 본 논문에서 PCS의 이론적 효율계산을 통해 DC-DC 컨버터의 최적 상수를 선정하였다.

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인터리브드된 전류 주입형 고승압 DC-DC 컨버터 (Interleaved Current-fed High Step-up DC-DC Converter)

  • 이준호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.586-591
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    • 2020
  • 본 논문에서는 인터리브된 전류 주입형 고승압 DC-DC 컨버터가 제안된다. 높은 전압 이득 외에도 인터리빙 방식을 채택하여 낮은 리플 입력 전류가 달성된다. 또한 제안 된 컨버터의 소프트 스위칭 특성은 전력 스위치의 스위칭 손실을 줄이고 변환 효율을 높인다. 변압기의 누설 인덕턴스를 활용하여 다이오드의 전류 변화율을 제어함으로써 출력 정류기의 역 회복 문제도 완화된다. 200W 프로토 타입에서 얻은 실험 결과에 대해 설명한다.

소프트스위칭이 가능한 저압 직류배전용 100kW급 고강압 DC-DC 컨버터 (High Step-down 100kW DC-DC Converter in Soft-Switching for LVDC Distribution)

  • 오승열;홍승표;최정식;임영철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.988-989
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    • 2015
  • 본 논문은 저압 직류배전의 시스템에 적용하기 위한 ZVS 방식의 100kW 고강압 DC-DC 컨버터를 제안하고 실험을 통하여 타당성을 검증하였다. 제안된 시스템은 저압 직류배전 설비에 구성되는 시스템으로 1500Vdc가 송전될 때 가정이나 공업용으로 사용 가능한 380Vdc로 강압시켜주는 장치이다. 고압 특성상 하드 스위칭시 손실이 커 ZVS 동작이 가능하도록 구성하였고, 구성된 시스템에 대해 정격 실험 결과 100kW 부하에서 95.8%의 효율을 보였다.

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공진 점등 기능을 갖춘 HID 램프의 저주파수 구형파 2단 전자식 안정기의 디지털 제어 (Digital Control of low-frequency square-wave two-stage electronic ballast for HID Lamps with resonant ignition)

  • 김형배;유창규;이우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.214-215
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    • 2010
  • 본 논문은 공진 인버터를 적용한 HID램프를 구동하기 위한 전자식 안정기를 설계하고 구현하였다. 제안된 전자식 안정기는 스위치 턴온 오프시의 손실을 줄이기 위해서 소프트 스위칭 기법인 ZVS(Zero-Voltage Switching)을 도입하였다. 점등은 LC필터의 공진주파수범위에서 풀브리지 인버터 제어에 의한 공진으로 이루어 진다. 점등후에 컨버터는 저주파수 구형파로 동작한다. 공진 기동시의 LC필터의 공진주파수는 ($f_o$=160kHz)이고, 고조파를 감소시키고 음향공진현상을 피하기 위한 벅컨버터 스위칭 주파수(고주파수 : 50~60kHz 와 저주파수 : 170Hz)를 선택하였다. 실험을 통해 공진 인버터를 적용한 HID램프용 전자식 안정기가 안정적으로 동작함을 확인하였다.

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