• 제목/요약/키워드: 승압형 컨버터

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1.2[kW]급 연료전지용 전력변환장치의 개발 (Development of 1.2[kW]Class Fuel Cell Power Conversion System)

  • 서기영;김칠용;조만철;김정도;윤영변;김홍신;박도형;하성현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.117-125
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    • 2007
  • 연료전지 발전시스템에서는 DC-DC 승압용 컨버터와 DC-AC 인버터가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 연료전지의 전압을 380[VDC]로 승압하기 위한 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 220[VAC]로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다. 특히 제안한 연료전지 시스템용 고효율 DC-DC 컨버터는 위상천이 PWM 제어법을 이용하여 부분 공진에 의한 ZVS를 실현하였으며, 일정 스위칭 주파수화 및 스위치의 스위칭 손실, 피크 전압과 전류를 저감시켰다. 그리고, 정류회로에 2개의 인덕터를 첨가하여 리플성분이 저감된 직류전압과 전류를 부하측에 안정하게 공급할 수 있었다. 또한, 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 92[%]정도 얻을 수 있다. 이상과 같이 결과는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

3[kW]급 연료전지용 전력변환기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of 3[kW] Power Conversion System for Fuel Cell)

  • 김세민;박성준;송성근
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.88-95
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    • 2009
  • 본 논문은 연료전지용 전력변환기 개발에 관한 연구로 높은 승압비를 갖는 DC/DC 컨버터를 구성함에 있어서 기존 방식과 달리 변압기의 2차측 출력을 직렬로 연결하여 다이오드와 콘덴서 및 리액터를 줄일 수 있는 구조의 새로운 멀티 DC/DC 컨버터의 구조를 제안한다. 이러한 구조는 직렬 연결된 변압기의 2차측의 정류부분과 필터부분이 하나의 모듈로 구성되는 장점을 가지며 레벨수의 증가가 용이하다. 또한 제안된 구조에서 출력전압 리플을 줄일 수 있는 새로운 가변 위상 변위형 스위칭 방식을 제안한다. 이러한 모든 사항을 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증 하였으며, 제안된 컨버터는 넓은 영역의 출력이 요구되는 부하에 매우 유용할 것으로 사료된다.

BF 컨버터의 고조파 감쇠에 관한 연구 (A study on the haromnic attenuation of the BF Converter)

  • 최태섭;안인수;임승하;사공석진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.8-15
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    • 2000
  • 본 논문에서는 F 컨버터의 능동형 PFC 시스템을 구성하고, 진력 변환시 입력 전류를 전원 전압과 동장연 정현파로 제이하는 동시에 출력 전압에 포함되는 고조파 등의 잡음을 제거하고 직류 출력 전압을 제어하기 위한 PWM-PFM 제어 기법을 제시하였다. 부하단에서 필요한 전압과 높은 전력 효율을 얻기 위하여 인버터 단계애서 전류 성형 제어를 실행한 후, 순방­향(forward) 컨버터에 의해 다시 직류 전압으로 변환시켜 부하단으로 출력한다. 입력 전압이 30[V]이교 승압 (boost) 인덕터가 1.1[mH]일 때 정격 출력은 전압 50[V], 전류1[A], 듀티비 0.5 이상으로 하여 부하 처항에 따른 전압 변화를 PWM-PFM 제어 기법을 이용하며 제어하였고, 전류 성형 기법을 이용하여 0.93획 역률로 고조파를 감쇠 및 개선하였다.

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고효율 전류모드 승압형 DC-DC 컨버터용 집적회로의 설계 (A Design of Integrated Circuit for High Efficiency current mode boost DC-DC converter)

  • 이준성
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권2호
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    • pp.13-20
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    • 2010
  • 본 논문에서는 PWM을 활용한 전류모드 고효율 PWM DC-DC 전원변환 집적회로(Integrated Circuit)를 설계하였다. IC에 인가할 수 있는 최대 전압은 40[V]이며 입력 전압이 DC 2.8[V]~330[V]일 때 출력 전압을 이 보다 높은 전압으로 바꿀 수 있는 한편 외부 저항비나 트랜스의 권선비를 조정하여 원하는 DC 전압을 만들어 낼 수 있다. 출력전압의 3[%] 오차를 유지하면서 3[A] 이상의 전류를 부하에 공급할 수 있도록 구현하였다. 제작공정은 0.6[um], 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다. 전원전압이 3.6[V]일 때 대기상태에서 소비전력은 1[mW]이하이고 최대 전력변환 효율은 약 86[%]이다. 칩 사이즈는 2100*2000[um2]이며, 칩을 소형패키지에 내장하여 조립하였기 때문에 휴대형기기나 소형 전자기기에 적용이 편리하게 되어 있다.

Random PWM 기법을 이용한 3상 승압형 컨버터 전도노이즈 저감에 관한 연구 (A study on the Conducted Noise Reduction in Three-Phase Boost Converter using Random Pulse Width Modulation)

  • 정동효
    • 전기학회논문지P
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    • 제51권3호
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    • pp.120-125
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    • 2002
  • The switching-mode power converter has been widely used because of its features of high efficiency and small weight and size. These features are brought by the ON-OFF operation of semiconductor switching devices. However, this switching operation causes the surge and EMI(Electromagnetic Interference) which deteriorate the reliability of the converter themselves and entire electronic systems. This problem on the surge and noise is one of the most serious difficulties in AC-to-DC converter. In the switching-mode power converter, the output voltage is generally controlled by varying the duty ratio of main switch. When a converter operates in steady state, duty ratio of the converter is kept constant. So the power of switching noise is concentrated in specific frequencies. Generally, to reduce the EMI and improve the immunity of converter system, the switching frequency of converter needs to be properly modulated during a rectified line period instead of being kept constant. Random Pulse Width Modulation (RPWM) is performed by adding a random perturbation to switching instant while output-voltage regulation of converter is performed. RPWM method for reducing conducted EMI in single switch three phase discontinuous conduction mode boost converter is presented. The more white noise is injected, the more conducted EMI is reduced. But output-voltage is not sufficiently regulated. This is the reason why carrier frequency selection topology is proposed. In the case of carrier frequency selection, output-voltage of steady state and transient state is fully regulated. A RPWM control method was proposed in order to smooth the switching noise spectrum and reduce it's level. Experimental results are verified by converter operating at 300V/1kW with 5%~30% white noise input. Spectrum analysis is performed on the Phase current and the CM noise voltage. The former is measured with Current Probe and the latter is achieved with LISN, which are connected to the spectrum analyzer respectively.

승압형 컨버터를 활용한 비접촉식 전력변환 시스템 (contactless power conversion system using the Boost converter)

  • 이승준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.214-217
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    • 2003
  • The connectorless power supply system on that multi-contact causes confidence when the wiring reconstructed in the rear. As you see above, contact points between sets and indoor space cause inferior function of audio frequency so it needs to be eliminated. This paper explains the structure of connectorless power supply to supply the system with power crossing the air gap in the part of inductively in the connectorless power supply of both magnetic and electrical model. To get maximum output of electrical load, compensating capacitor compensates to show inter-inductance, lequeage-inductance reducing the track-inductance and access the conditions for resonance. At that time it accesses the maximum electric power. The small change of the value of compensating capacitor causes the changes of maximum electric power. Here the power electronics technology is used not only in the industrial machinery but also in the home appliances so the switching power supply is used to actualize the miniaturization, lightweight, and high efficiency. Generally the condenser input methods are widely used in the rectification circuit of switching power supply, but condenser input method generate great quantity of high frequency components because with this method the current flows in the power input filtering condenser only around value of peak of ac input voltage. To solve these problems, installation of power factor improve circuit on the front of filtering capacitence was considered. Several methods were suggested regarding, but the active filter method which makes smalliging and highly power factor possible are the produce main stream. IC for power factor improvement can be utilized by CMOS process proposing low power consumption. When the high power factor is considered seriously in the power factor improvement circuit, active filter method is selected. In the active filter method, the boost converter is used. Regarding this ·the boost converter is needed.

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하이브리드형 압전 변압기의 고주파 승압 초퍼를 이용한 적응제어기법 유도전동기 속도 센서리스 벡터제어에 관한 연구 (A Study on the Speed Sensorless Vector Control for Induction Motor Adaptive Control Method using a High Frequency Boost Chopper of Hybrid Type Piezoelectric Transformer)

  • 황락훈;나승권;김영욱;최성식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.332-345
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    • 2013
  • 본 논문에서는 최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전을 이용하므로 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고 전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 점을 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC 컨버터를 구현 하였다. 유도전동기 회전자 속도 개념에 자속 기준 모델 적용 시스템(FMRAS)을 적용하였다. 유도전동기의 벡터제어는 회전자 속도 정의의 추정값을 이용하여 실행 할 수 있고, 부가된 변화되는 모델로 회전자 목표값 계산을 수행 할 수 있다. 이 시스템은 PWM 공간 전압기법과 DC-DC 컨버터를 이용하여 벡터전류제어와 속도제어를 위한 PI제어기로 구성되어 있다. 제어를 위한 실행과 높은 속도계산을 디지털 신호 원칩 마이크로프로세서에 의해 수행 되었고, 시뮬레이션과 실험을 통해서 다양한 제어 방법의 타당성을 제시 하였다.

멀티레벨 승압 DC-DC 컨버터와 구성된 독립형 부하를 위한 단상 5레벨 인버터 (Single Phase Five Level Inverter For Off-Grid Applications Constructed with Multilevel Step-Up DC-DC Converter)

  • 이바둘라예브 안바르;박성준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.319-328
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    • 2020
  • The recent use of distributed power generation systems constructed with DC-DC converters has become extremely popular owing to the rising need for environment friendly energy generation power systems. In this study, a new single-phase five-level inverter for off-grid applications constructed with a multilevel DC-DC step-up converter is proposed to boost a low-level DC voltage (36 V-64 V) to a high-level DC bus (380 V) and invert and connect them with a single-phase 230 V rms AC load. Compared with other traditional multilevel inverters, the proposed five-level inverter has a reduced number of switching devices, can generate high-quality power with lower THD values, and has balanced voltage stress for DC capacitors. Moreover, the proposed topology does not require multiple DC sources. Finally, the performance of the proposed topology is presented through the simulation and experimental results of a 400 W hardware prototype.

단상제어형 3상 PWM 승압용 컨버터의 시뮬레이션 (Simulation of three Phase PWM Boost converter)

  • 강욱중;김상돈;전중함;이광수;서기영;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2668-2670
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    • 1999
  • In the past, the PWM converter had a large switching loss by hard switching and difficult to high frequency operation. The resonance converter to decrease the switching loss and EMI is required the frequency control and needed to reduce the voltage or current stress at each parts. So, this paper propose the 3-phase boost converter and the method to compensated input power factor by control the amplitude - an instantaneous value of the DC inductor current -and control the switching frequency that a modulation error by the ripple of the DC inductor current. The proposed 3-phase PWM boost converter of single phase control type can takes higher capacity and compensate the power factor by using Feed back controller at each phase for the existing 3-phase bridge rectifier type. Moreover the 3-phase full bridge type using the rectifier at each 3-phase circuit will be small size reactor and compensate input power factor by minimize harmonic components of each phase.

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30kW, 95 GHz 자이로트론 구동을 위한 보조 전원장치 설계 (The Design of Auxiliary Power Supplies for 30kW, 95GHz Gyrotron)

  • 서정호;장성록;안석호;김종수;류홍제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.347-348
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    • 2015
  • 본 논문은 30kW, 95GHz 자이로트론 구동을 위한 $25kV_{max}$, $10mA_{max}$ 출력 사양의 Body Power Supply (BPS)와 $10V_{max}$, $10A_{max}$ 사양을 가지며 50kV 절연이 요구되는 Heater Power Supply (HPS)의 설계에 관하여 기술한다. 자이로트론 구동 효율 향상에 필요한 BPS는 높은 승압비 달성 및 절연에 대한 신뢰성 확보를 위해 8개의 분리된 코어를 사용하여 변압기를 구성하고, 각 코어간의 보상권선을 이용하는 방식을 제안하여 직렬로 구성된 8개의 고전압 정류부 간의 전압 불균형 문제를 해결 한다. HPS는 50kV 전위가 인가되는 코일 가열을 위해 사용되는 전원으로 내부 고주파 변압기를 이용하여 효율적인 절연 설계를 구현한다. 30kW, 95GHz 자이로트론 구동 시스템의 신뢰성 확보와 전원장치의 높은 전력밀도 달성을 위해 두 전원장치는 공진형 컨버터 토폴로지를 기반으로 설계하고, 시뮬레이션 및 실험을 통해 개발된 전원의 우수성을 검증한다.

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