• Title/Summary/Keyword: 전력변환방식

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Phase-Shift Full-Bridge DC-DC Converter using the One-Chip Micom (단일칩 마이컴을 이용한 위상변위 방식 풀브리지 직류-직류 전력변환기)

  • Jeong, Gang-Youl
    • Journal of IKEEE
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    • v.25 no.3
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    • pp.517-527
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    • 2021
  • This paper presents the phase-shift full-bridge DC-DC converter using the one-chip micom. The proposed converter primary is the full-bridge power topology that operates with the unipolar pulse-width modulation (PWM) by the phase-shift method, and the secondary is the full-bridge full-wave rectifier composed of four diodes. The control of proposed converter is performed by the one-chip micom and its MOSFET switches are driven by the bootstrap circuit. Thus the total system of proposed converter is simple. The proposed converter achieves high-efficiency using the resonant circuit and blocking capacitor. In this paper, first, the power-circuit operation of proposed converter is explained according to each operation mode. And the power-circuit design method of proposed converter is shown, and the software control algorithm on the micom and the feedback and switch drive circuits operating the proposed converter are described, briefly. Then, the operation characteristics of proposed converter are validated through the experimental results of a designed and implemented prototype converter by the shown design and implementation method in this paper. The highest efficiency in the results was about 92%.

A single phase multi-level active power filter using instantaneous reactive power detectors (순시 무효 전력 고조파 검출기를 이용한 단상 멀티레벨 능동전력 필터)

  • Kim Yoon-Ho;Kim Sung-Min;Kim Soo-Hong;Lee Kang-Hee;Lee Jae-Hak
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.475-478
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    • 2004
  • 본 논문에서는 부하단에서 발생하는 고조파를 검지하는 방법으로 순시 무효전력 방법(IRPM: Instantaneous Reactive Power Method)을 사용하였다. 이 방식은 DQ변환을 통해 순시 무효 전력을 사용하여 고조파를 검지하는 방식이다. 그러나 순시 무효전력 방식은 3상 인버터를 기반으로 하는 DQ변환 방식을 이용하기 때문에 단상 시스템에는 적용될 수 없다. 본 논문에서는 단상에서도 임의의 가상축을 만들어 DQ변환을 수행할 수 있도록 함으로써 순시무효전력 보상 방식을 단상 능동 전력 필터 시스템에도 적용될 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 검지된 고조파를 효과적으로 보상할 수 있는 3레벨 NPC 타입 멀티레벨 인버터를 사용하여 고전력 능동 필터를 구성할 수 있도록 하였다.

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Design of a Low power Analog-to-Digital Converter with 8bit 10MS/s (8비트 10MS/s 저전력 아날로그-디지털 변환기 설계)

  • 손주호;이근호;설남오;김동용
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.7
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    • pp.74-78
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고속의 변환속도를 갖는 파이프라인드 방식과 저전력 특성을 갖는 축차 비교 방식 구조를 혼용하여 고속, 저전력 아날로그-디지털 변환기를 설계하였다. 제안 된 구조는 축차 비교 방식의 변환에서 비교기를 파이프라인드 구조로 연결하여 홀드된 주기 에 비교기의 기준 전위를 전 비교기의 출력값에 의해 변환하도록 하여 고속 동작이 가능하 도록 하였다. 제안된 구조에 의해 8비트 아날로그 디지털 변환기를 0.8㎛ CMOS공정으로 HSPICE를 이용하여 시뮬레이션한 결과, INL/DNL은 각각 ±0.5/±1이었으며, 100kHz 사인 입력 신호를 10MS/s로 샘플링 하여 DFT측정 결과 SNR은 41dB를 얻을 수 있었다. 10MS/s의 변환 속도에서 전력 소모는 4.14mW로 측정되었다.

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power conversion devices developed for the characterization of the inductor (인덕터의 특성분석을 위한 전력변환장치 개발)

  • Jo, Chul-Hyun;Lee, Yul-Jae;Park, sung-jun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.327-328
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    • 2013
  • 대용량 전력변환기에서 필터로 사용되는 인덕터의 특성은 전력변환 효율 및 전력 품질에 결정적인 역할을 하는 매우 중요한 수동소자이다. 따라서 PWM 방식의 대용량 전력변환장치에서 특성이 좋은 인덕터를 사용하는 것은 매우 중요하다. 이러한 인덕터의 특성을 분석하기 위해서는 인덕터의 자기적 포화를 관찰하기 위한 펄스전압에 의한 전류특성을 분석하는 방식과 DC 중첩 특성을 사용하여 전류리플에 따른 인덕터의 특성 분석 방식을 사용한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 특성을 분석하기 위해서 펄스전압 및 DC 중첩을 발생할 수 있는 장비를 제작하고 이를 분석할 수 있는 장치를 개발하였다.

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A Study on Power Converter for High Efficiency 1.2 [kW] Fuel Cell (고효율 1.2[kW] 연료전지용 전력변환기에 관한 연구)

  • Woo, Dong-Young;Lee, Sang-Hun;Park, Seong-Mi;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.360-361
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    • 2019
  • 본 논문에서는 연료전지용 전력변환 장치에서 높은 승압비를 구현하기 위하여 절연형 풀브릿지 컨버터의 고주파 변압기 2차측을 직렬로 연결한 새로운 DC/DC 컨버터와 이에 적합한 가변 위상변위 스위칭 방식을 제안하였다. 제안된 컨버터는 기존 방식에 비해 정류부와 필터부의 일원화가 가능한 구조로 출력레벨의 증가를 위해 컨버터의 수를 증가 하더라도, 수동소자의 수를 대폭 줄일 수 있다. 제안된 직렬 방식의 컨버터의 출력전압은 기존의 일정위상변위 스위칭 방식으로는 극성이 반대로 되는 구간이 발생하므로, 제안된 전력변환기에 적합한 간단한 가변 위상 변위 스위칭 방식을 적용함으로써, 출력전압의 감소문제를 해결하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 방식의 타당성을 검증하였다.

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A Current Ripple Reduction Method of LED Lighting System (LED 조명용 전력변환장치의 전류 리플 최소화 기법)

  • Hong, Seok-Jin;Shin, Soo-Cheol;Go, Young-Sang;Lee, Hui-Jun;Won, Chung-Yuen;Lee, Taek-Gi
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.449-450
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MOSFET의 전계효과를 이용하여 LED 조명용 전력변환기 출력의 전류 리플을 최소화 하는 방법과 이로 인하여 발생하는 스위칭 손실을 최소화하는 기법을 제안한다. 제안하는 방식은 MOSFET의 선형영역을 사용하여 출력 전류를 제어함으로써, 전력변환기의 출력 전류에 리플이 발생하지 않는다. 이러한 방식은 스위칭 방식의 전력변환 회로에 비하여 출력전류리플이 상대적으로 매우 작기 때문에, 수동필터를 최소한으로 설계할 수 있는 장점을 갖는다. 제안된 방법을 전통적인 Buck 컨버터에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 제안된 회로와 알고리즘의 이론적 타당성을 검증하였다.

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A Study on Power Conversion System for Photovoltaic Generation (태양광 발전용 전력변환장치에 관한 연구)

  • 박정환;장수형;이성근;안병원;김윤식
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.437-442
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    • 2001
  • Recently, transformerless inverters have been studied to reduce sizes and costs of utility-connected PV systems. This paper presents a transformerless PV inverter using a two-phase boost converter of reduced ripples in input current and output voltage, low voltage stress of semiconductor device and reduced size of input reactor. And new PWM method is introduced, whose on-off time is calculated from simultaneous equation induced by fourier series. To verify a validity of the proposed transformerless inverter, computer simulation has been carried out.

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Development of 100kW 4-Parallel Switch Interleaved DC/ C Converter (100kW급 4병렬 스위치 인터리브 DC/DC 컨버터 개발)

  • Park, Seong-Mi;Lim, Sang-Kil;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.377-378
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    • 2017
  • 대용량 전력변환기는 가청주파수에 해당하는 낮은 주파수 스위칭 동작으로 전력변환기 구동 시 리액터 소음에 의한 공해를 유발하고 있다. 이러한 리액터 소음공해 제거하기위해 대용량 전력변환기의 높은 주파수 전압을 리액터에 인가할 수 있는 새로운 DC/DC 컨버터 토포로지를 제안한다. 본 논문에서 제안된 토포로지는 다수의 스위치를 병렬로 연결하여 스위치 인터리브 방식에 의한 높은 등가 스위칭 동작 구현이 가능하다. 따라서 제안된 스위치 인터리브 방식은 대용량 전력변환기의 리액터 소음을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 리액터용 용량을 저감하여 전력변환기의 에너지 밀도 증대와 단가 감수 측면에서 큰 장점을 갖고 있다.

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Current-Mode Serial-to-Parallel and Parallel-to-Serial Converter for Current-Mode OFDM FFT LSI (전류모드 OFDM FFT LSI를 위한 전류모드 직병렬/병직렬 변환기)

  • Park, Yong-Woon;Min, Jun-Gi;Hwang, Sung-Ho
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.9 no.1
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    • pp.39-45
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    • 2009
  • OFDM is used for achieving a high-speed data transmission in mobile wireless communication systems. Conventionally, fast Fourier transform that is the main signal processing of OFDM is implemented using digital signal processing. The DSP FFT LSI requires large power consumption. Current-mode FFT LSI with analog signal processing is one of the best solutions for high speed and low power consumption. However, for the operation of current-mode FFT LSI that has the structure of parallel-input and parallel-output, current-mode serial-to-parallel and parallel-to-serial converter are indispensable. We propose a novel current-mode SPC and PSC and full chip simulation results agree with experimental data. The proposed current-mode SPC and PSC promise the wide application of the current-mode analog signal processing in the field of low power wireless communication LSI.

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Grid-tied Fuel-Cell Power Generation using DC-DC Converter with Digital Control (디지털 제어방식의 DC-DC컨버터를 이용한 계통연계형 연료전지발전)

  • Ju, Young-Ah;Han, Byung-Moon;Cha, Han-Ju
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1037_1038
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    • 2009
  • 본 논문에서는 디지털 제어방식의 DC-DC컨버터를 이용한 계통연계형 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 3상 전류형 능동클램프 DC-DC컨버터와 계통연계형 3상 인버터로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 연료전지의 출력 동특성을 나타내는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 개발하였다. 시뮬레이션모델의 검증이 가능한 하드웨어장치의 기본설계를 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저전압특성을 갖는 연료전지를 전력계통에 고효율로 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

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