• 제목/요약/키워드: 스위칭

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Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 효율적인 스위칭 패턴 (Efficient switching pattern for cascaded H-bridge multilevel inverter)

  • 김선필;정보창;강필순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1167-1168
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    • 2011
  • 두 대의 동일한 H-bridge 모듈로 구성되는 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터는 출력전압에 5-레벨을 형성할 수 있으며 출력전압의 THD를 개선시키기 위해 PWM 스위칭을 적용할 수 있다. 출력필터 사이즈를 줄이기 위해 PWM 스위칭 주파수를 높일 수 있지만 스위칭 손실이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 경우 스위칭 손실을 저감시킬 수 있는 변형된 스위칭 패턴을 제안한다. Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 특성을 고려하여 하단 H-bridge 모듈의 스위치는 기본 출력전압 레벨을 형성하도록 동작시키며, 상단 H-bridge 모듈 스위칭에 의한 출력값이 기본 전압레벨에 가감되어 PWM 출력전압 형성하도록 동작시킨다. 제안된 스위칭 패턴을 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터에 적용하여 기존 스위칭 방법과 비교 분석한다.

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부분 영전류 스위칭이 가능한 AC/AC 2단계 직접형 전력변환시스템의 스위칭 제어기법 (Partial ZCS Switching Control Scheme for AC/AC Two Stage Direct Power Converter)

  • 조춘호;김태웅;민완기;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.387-388
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    • 2014
  • 3상 AC/AC 2단계 직접형 전력변환시스템(TSDPC)의 제어는 입력전류공간벡터와 출력전압공간벡터를 합성한 공간벡터 PWM 스위칭패턴을 통해 제어를 하며, 이를 기반으로 계산된 유효벡터인가시간에 따라 TSDPC를 구성하는 다수 스위칭소자가 절환 됨을 통해 많은 스위칭손실이 발생하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 스위칭 시퀀스를 간략화하여 스위칭 절환횟수를 줄임과 동시에 부분 영전류 스위칭 제어기법을 도입하여, 스위칭손실 저감 제어기법을 제안한다.

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단상 3-레벨 NPC 인버터의 고효율 스위칭 전략 (High Efficient Switching Strategy for Single Phase Three-level NPC Inverters)

  • 송용규;이승주;이준석;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.500-501
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    • 2014
  • 본 논문은 단상 3 레벨 NPC 인버터에서 스위칭 손실 저감을 위한 스위칭 방법을 제안한다. 기존의 유니폴라 스위칭 방법은 두 레그의 스위치가 독립적으로 제어되어 전압을 출력하며 모든 스위치가 계속해서 ON/OFF 동작을 수행 한다. 이는 스위치에서 발생하는 스위칭 손실을 증가 시킨다. 제안하는 스위칭 방법은 한 레그의 스위치의 동작을 고정시키고, 다른 한 레그의 스위치만을 ON/OFF 동작하여 전체적인 스위칭 손실을 감소 시킨다. PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 제안하는 스위칭 방법과 유니폴라 스위칭 방법을 비교 분석하고 타당성을 확인한다.

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변압기를 사용하는 비절연형 소프트 스위칭 컨버터 (Non-isolated Soft Switching Converter Using transformer)

  • 신철준;김승주;박승희;유광민;김동락;박정건;이준영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.9-10
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    • 2012
  • 오늘날 산업이 발전 할수록 고효율의 전력변환 시스템이 요구되고, 이를 구현하기 위해서는 스위칭 주파수를 높여야 하지만 스위칭 주파수를 높이면 비례적으로 스위칭 손실은 증가하게 되는 문제점이 있다. 때문에 고효율 전력변환 시스템을 구현하기 위해 스위칭 시 손실저감을 위해 소프트 스위칭 기법이 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 변압기를 사용하여 공진인덕터의 전압을 제한시켜 보조스위치가 영전압/영전류 스위칭을 달성하게 함으로써 보조스위치의 스위칭 손실을 발생시키지 않는 소프트 스위칭 구조를 제안한다.

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고주파 소프트 스위칭 Forward DC/DC 컨버터 (High Frequency Soft Switching Forward DC/DC Converter)

  • 김은수;최해영;조기연;김윤호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.19-25
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    • 1999
  • 본 연구는 새로운 영전압, 영전류 스위칭 Forward 컨버터에 관한 것으로 종래의 하드 스위칭(Hard-Switching) Forward 컨버터에 있어서 Turn-off 및 Turn-off시 발생되는 스위칭 손실 및 출력 다이오드 역회복 특성에 따른 손실증가와 스위칭시 발생되는 기생진동을 Forward 컨버터에 있어서 1차측 주 스위칭소자 및 2차측 출력 정류다이오드와 병렬로 무손실 스너버를 적용함으로써 Forward 컨버터의 1차측 스위칭 소자의 Turn-off 및 Turn-on시 영전압, 영전류 스위칭을 이룰 수 있고, 출력 정류다이오드도 영전압, 영전류 스위칭 됨으로 다이오드의 역회복손실 및 기생 진동에 따른 EMI(Electro-Magnetic Interference)를 줄일 수 있는 무손실 스너버 적용 영전압, 영전류 스위칭 Forward 컨버터에 관한 것이다.

분산제어되는 셀룰라 시스템에서 SIR기반 빔 스위칭 기법 (SIR based Beam Switching in Distributed Controlled Cellular Systems)

  • 김동희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5A호
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    • pp.452-456
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    • 2010
  • 본 논문은 분산 제어되는 셀룰라 시스템에서 셀간 간섭을 제어하기 위하여 SIR 기반 빔스위칭을 제안한다. 셀의 빔스위칭 패턴을 랜덤하게 결정하여 인접셀간 빔충돌을 피할 수 없는 기존의 랜덤 빔스위칭과 달리 SIR 기반 빔스위칭은 단말로부터 보고되는 SIR 추정값에 기반하여 셀의 빔스위칭 패턴을 업데이트한다. 인접셀들은 각각 독립적으로 자신의 빔 스위칭 패턴을 업데이트하며 인접셀간 빔의 충돌을 회피하는 빔스위칭 패턴으로 수렴해 간다. 본 논문은 두 인접한 셀 모델을 사용하여 SIR기반 빔스위칭이 랜덤 빔스위칭에 비해 약 20%의 성능 이득이 있음을 보인다.

변압기의 공진인덕터 전압 제한을 이용한 비절연형 소프트 스위칭 컨버터 (Non-Isolated Soft-switching Converter using transformer resonant-inductor voltage limits)

  • 김승주;유광민;신철준;권순만;이병권;박정건;김동락;이준영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.303-304
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    • 2013
  • 기술이 발전함에 따라 전력변환기의 소형화 고효율화가 요구되어지고, 이를 위해 고주파 스위칭 전력변환기가 필요로 하게 된다. 하지만 스위칭 주파수와 비례적으로 스위칭 손실이 증가하기 때문에 시스템의 효율이 감소한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 DCM방식이나 공진을 이용한 ZVZCS(Zero-Voltage Zero-Currrent) 컨버터가 제안되고 있으나 소자의 정격용량이 커지는 단점을 갖는다. 또한 ZVT(Zero-Voltage Transition)를 포함한 소프트 스위칭 기법을 적용하는 다양한 컨버터가 제안되고 있으나 공진전류의 첨두에서 보조스위치가 스위칭을 하게 되어 보조스위치 스위칭 손실이 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 변압기로 공진인덕터의 전압을 제한시켜 보조 스위치가 영전압/영전류 스위칭을 하게 함으로서 스위칭 손실을 발생시키지 않는 소프트 스위칭 구조를 제안한다.

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스위칭 비동기 순차 머신을 위한 모델 정합 교정 제어기 설계 (Design of Corrective Controllers for Model Matching of Switched Asynchronous Sequential Machines)

  • 양정민
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.139-146
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    • 2015
  • 본 논문에서는 교정 제어에 의한 스위칭 비동기 순차 머신의 모델 정합 문제를 다룬다. 스위칭 비동기 순차 머신은 스위칭 신호에 따라서 여러 개의 비동기 순차 머신 특성을 번갈아 가면서 가지는 시스템이라고 정의한다. 이번 연구에서 스위칭 시스템이 가질 수 있는 스위칭 시퀀스(sequence)는 일정하게 고정되어 있다고 가정한다. 제어 목적은 폐루프 시스템의 안정 상태 동작을 주어진 기준 모델과 일치시키는 교정 제어기의 존재조건을 규명하고 제어기를 설계하는 일이다. 이를 위해서 스위칭 비동기 머신이 가지는 도달가능성을 표현하는 새로운 skeleton 행렬을 도입하고 모델 정합 교정 제어기의 존재조건을 기술한다. 또한 사례 연구를 통해 스위칭 신호를 생성하면서 동시에 교정 제어 입력을 변화시키는 새로운 교정 제어 알고리듬을 예시한다.

두 개의 가포화 인덕터를 갖는 새로운 영전압 스위칭 방식의 PWM 컨버터 (New Zero Voltage Switched PWM Converter with Two Saturable Inductors)

  • 정규범;노의철
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권1호
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    • pp.65-71
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    • 1997
  • 주 스위치가 항상 영전압에서 스위칭을 하는 새로운 영전압 스위칭 방식 (ZVS)의 PWM 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터에서 두 개의 가포화(saturable)인덕터를 보조 스위치의 전도 손실을 줄이기 위하여 기존의 ZVS PWM 컨버터에서 사용한 한 개의 인덕테를 대체하였다. 컨버터의 주 스위치는 영전압 스위칭으로 인하여 스위칭의 전류를 줄이므로써 최소화하였다. 따라서, 제안된 컨버터는 고 전력밀도의 시스템 구현에 사용이 가능하다. 영전압 스위칭을 포함한 위의 특징을 실험을 통하여 증명되었다.

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전력 변환기의 방열 성능 극대화를 위한 선택적 스위칭 기법 (Selective Switching Method to Improve Performance of Cooling Effect for Power Converter)

  • 김민국;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.197-198
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    • 2015
  • 본 논문에서는 전력 변환기의 방열 능력 극대화를 위한 선택적 스위칭 기법을 제안한다. 제안하는 선택적 스위칭 기법은 전력 변환기의 온도에 따라 IGBT의 스위칭 기법을 달리함으로써 스위칭 손실을 줄일 수 있었으며, 온도가 높아지면 출력 전력을 감소시키던 기존 기법과 달리 출력을 유지하면서도 방열판의 온도를 효과적으로 낮출 수 있다. 제안된 선택적 스위칭기법은 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 타당성이 검증되었다.

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