• 제목/요약/키워드: 제어정류기

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고효율 결합 인덕터 정류단 위상천이 풀브릿지 컨버터를 위한 새로운 동기정류기 제어 기법 (A New Synchronous Rectifier Control Method for High Efficiency Phase-Shifted Full-Bridge Converter with Coupled Inductor Rectifier)

  • 김재상;김건우;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.145-147
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    • 2020
  • 본 논문에서는, 결합 인덕터 정류단을 갖는 위상천이 풀브릿지 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 동기정류기 제어 기법을 제안한다. 결합 인덕터 정류단을 활용하면 1차측 환류 전류를 감소 시켜 도통 손실을 줄일 수 있지만, 동시에 줄어든 전류로 인하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성하기 어려워진다. 이를 해결하기 위하여 변압기의 자화 전류를 이용할 수 있지만, 컨버터가 넓은 출력 전압 범위로 설계되는 경우 낮은 시비율을 기준으로 작게 설계된 자화 인덕턴스로 인하여, 높은 시비율로 구동 시 과도한 자화 전류로 인한 불필요한 도통 손실이 증가하는 문제점을 갖는다. 제안하는 제어 기법은 기존 동기정류기 제어와 달리 동기정류기를 기존보다 먼저 구동시켜 1차측에 환류 전류를 순간적으로 재생성할 수 있고, 이를 이용하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다. 따라서, 작은 자화 전류로 영전압 스위칭을 달성할 수 있으므로 1차측의 도통 손실을 줄여 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안하는 동기정류기 제어 기법의 효용성을 증명하기 위하여, 400V 입력, 27-54V/13A 출력에서 실험 검증을 진행하였다.

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동기정류기 제어를 적용한 LLC 공진형 컨버터의 경 부하 레귤레이션 특징 분석 (Analysis for light-load regulation of LLC resonant converter using synchronous rectifier control)

  • 김건우;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.5-6
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    • 2017
  • 이 논문에서는 경 부하 레귤레이션 역량을 키우기 위한 새로운 동기정류기 제어 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 동기정류기의 턴-온 시간을 늘려줌으로써 동기정류기에 음의 방향으로 전류를 흘려주는 방식을 사용한다. 동기정류기의 턴온 시간에 따른 전압이득의 변화를 확인하여 경 부하 레귤레이션 특징을 분석한다. 이를 통하여 추가적인 소자 없이 경 부하시의 레귤레이션 문제를 해결한다.

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LCL 필터의 능동댐핑을 적용한 3상 4선식 PWM 정류기 제어 (Control of Three-Phase Four-Wire PWM Rectifier Using Active Damping of LCL Filter)

  • 한정호;김현섭;박한얼;송중호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.69-70
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    • 2012
  • 본 논문은 LCL 필터의 능동댐핑을 적용한 3상 4선식 PWM 정류기 제어 방법을 제안한다. 3상 4선식 PWM 정류기의 입력단에 위치한 LCL 필터는 단일 L 필터에 비해 필터 사이즈, 무게 감소와 입력 전류의 고조파 성분 감쇠 등에 장점을 가지고 있다. 그러나 LCL 필터의 공진 주파수의 영향으로 PWM 정류기 제어 안정성 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 LCL 필터에 능동댐핑을 적용하여 PWM 정류기 제어 안정성을 향상 시킨다. 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문이 제안한 제어 방법의 실효성을 검증한다.

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퍼지-PI 제어기를 이용한 3상 Z-소스 PFC PWM 정류기의 센서리스 제어 (A Sensorless Control Scheme of the Three-Phase Z-Source PFC PWM Rectifier Using Fuzzy-PI Controller)

  • 한근우;정영국;수효동;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.22-23
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    • 2013
  • 본 논문에서는 기존 3상 PWM 정류기의 문제점을 극복하기 위하여, 3상 Z-소스 PWM정류기와 시스템의 간소화, 안정화, 비용 상승을 고려한 센서리스 제어 기법을 제안하였다. 또한 DC-link단 전압제어기는 시스템에 대한 경험과 정성적인 정보에 기초하고 제어 대상에 대한 정확한 수식이 없어도 제어기 설계가 가능한 퍼지 PI제어기를 이용하였다. 제안한 정류기는 교류측 전압과 전류 센서 없이 DC-link단 전압과 전류 센서만을 이용하여 교류측 전압과 전류를 추정하고 단위역률을 구현하였으며, 이를 PSIM시뮬레이션을 통하여 검증 하였다.

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역률보상 고효율 PWM 단상 정류기의 설계 (Design of Power Factor Correction High Efficiency PWM Single-Phase Rectifier)

  • 최성훈;김인동;노의철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.540-548
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    • 2007
  • 본 논문에서는 기존의 역율 보상회로에 비해 성능이 좋은 역율 보상 고효율 PWM 단상 정류기를 제안하였다. 제안한 정류기의 설계를 용이하게 하기위한 설계 가이드라인을 상세히 제시하였으며, 제안한 정류기의 특성을 실험으로 증명하였다. 제안한 정류기는 주 전류가 흐르는 선로 구성에서 2개의 주스위치만 존재하므로 도통손을 상당히 감소 시켰으며, 또한 단일 ZVT 회로를 통해 스위칭 손실을 감소시켰다. 제안한 정류기는 부스트 컨버터형의 같은 IGBT 모듈을 사용하므로 주 회로 구성도 간단할 뿐만 아니라, 주 스위치와 보조스위치의 게이트 전원을 제어전원과 공유할 수 있어 단일 제어전원으로 전체 시스템을 제어하므로 시스템의 크기를 보다 콤팩트하게 할 수 있는 특성을 지니고 있다.

3상 6펄스 PWM 정류기의 D-Q 제어 기반 출력전압 제어 알고리즘 및 EMTP-RV 시뮬레이션 연구 (A Study on the D-Q Control based Output Voltage Control Algorithm and EMTP-RV Simulation of Three-phase 6-Pulse PWM Rectifier)

  • 고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.45-52
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    • 2021
  • 3상 PWM 정류기에 대한 공간벡터제어 기반 전압제어방식은 스위칭 구간에 대한 스위칭 패턴을 설계해야하기 때문에 최적한 스위칭 패턴을 설계하는데 많은 노력이 요구된다. 본 연구에서는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 위한 D-Q 제어에 기반 한 SPWM 출력전압 제어 알고리즘을 연구하였다. 출력전압제어 알고리즘에서 3상 기준신호들은 공간벡터 표시법에 기반 한 D-Q 변환으로부터 얻어지며 스위칭 패턴 대신에 SPWM 방식을 이용하여 정류기 스위칭 제어 신호들을 생성하도록 하였다. 다음으로, EMTP-RV를 이용하여 D-Q 제어기반 SPWM 방식을 가지는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 모델링하였다. 끝으로, EMTP-RV 시뮬레이션을 통해 얻어지는 출력전압파형을 기준 값과 비교, 출력전압이 기준전압을 정확하게 추종함을 확인함으로서 D-Q 제어기반 SPWM 전압제어 알고리즘의 유효성을 확인할 수 있었다.

비엔나 정류기의 전압제어를 위한 반송파 비교 PWM (Carrier Comparison PWM for Voltage Control of Vienna Rectifier)

  • 윤병철;김학원;조관열
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.4561-4568
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    • 2011
  • 본 논문에서는 비엔나 정류기의 전압제어를 위한 반송파 비교 PWM 방법에 대하여 논한다. 일반적으로 산업용 및 통신용 등 여러 응용분야에서 2레벨 정류기가 주로 사용되어 왔다. 하지만 2레벨 정류기는 효율을 높이고, THD를 낮추는데 한계가 있기 때문에 3레벨 정류기에 대한 연구가 진행 되어 왔다. 3레벨 정류기의 대표적인 회로가 비엔나 정류기이다. 기존의 비엔나 정류기는 대부분 전압 명령으로부터 인가 공간전압 벡터를 선택하고, 공간전압 벡터 인가시간을 직접 계산하여, 그 시간동안 전압 명령을 인가하는 공간 전압 변조 방식이 사용된다. 하지만 이 방법은 전압 명령 생성 및 전압 벡터의 인가시간 계산이 매우 복잡하여, 구현이 어려운 단점이 있다. 이 단점을 보완하기 위해 기존의 3레벨 인버터에 사용되던 반송파 비교 PWM 방법을 비엔나 정류기에 적용할 수 있도록 수정하여, 비엔나 정류기를 위한 간단한 전압제어를 위한 반송파 비교 PWM방식을 도출하고 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증 한다.

상태관측기를 이용한 3상 Z-소스 PWM 정류기의 센서리스 제어 (A Sensorless Control Scheme of the Three-Phase Z-Source PWM Rectifier Using State Observer)

  • 한근우;정영국;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.41-42
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    • 2014
  • 본 논문에서는 종전의 3상 PWM 정류기의 문제점을 극복하기 위하여 3상 Z-Source PWM 정류기를 제안하였다. 제안된 정류기는 시스템의 간소화, 안정화, 비용상승을 고려하여 상태관측기가 적용된 센서리스 제어 기법을 적용하였다. 3상 Z-Source PWM 정류기는 교류측 전압센서 없이 DC-link단 전압센서와 입력단 전류 센서만을 이용하여 교류측 전압을 추종한다. 제안된 3상 Z-Source PWM 정류기는 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증 하였다.

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Matlab/Simulink 환경하에서 3상 위상제어 정류기-DC 전동기 구동시스템의 모듈별 모델링 기법 (Module-based Modeling Method of $3\Phi$ Phase-Controlled Rectifier System for DC Motor Drive under Matlab/Simulink environment)

  • 김상민;한우용;이창구;김성중
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.15-21
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    • 2000
  • 본 논문에서는 MATLAB/SIMULINKK를 이용한 DC 전동기 구동용 3상 워상제어 정류기 시스템의 모델링 기법을 제안하였다. 이 기법은 회로 시뮬레이터의 장점을 시스템 시뮬레이터에 도입한 것으로써 수식적인 전개가 필요없어 새로운 시스템과의 결합야 간단하다. 제안된 시스템의 전체 모델은 3상 위상제어 정류기와 DC 전동기, 속도/전류 제어기 블록으로 구성된다. 이와 같이 MATLAB/SIMULINKK 환경에서 정류기와 전동기, 제어기시스템을 통합하여 구성하고 이를 시뮬레이션한 결과, 시스템의 각부 파형이 실제 시스템과 거의 일치하고 제어기의 경우도 제어가 원활히 수행됨을 얄 수 있었다. 따라서 이 방식은 폐루프 제어되는 전력전자 시스템의 특성해석 분야에 적합하다는 것을 알 수 있다.

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전류원 PWM 정류기 / 인버터를 이용한 단조용 유도가열 전원장치의 제어회로 모델링 및 설계 (Modelling and Design of Control Circuit of Induction Heating Power Supply for Forging Application Using Current Source PWM Rectifier and Inverter)

  • 최승수;고무석;김인동;정장한;서동환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.159-161
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    • 2019
  • 현재 단조용 유도가열 전원으로 사용되는 전류원 SCR 정류기 / 인버터는 입력단의 낮은 역률과 높은 THd를 갖는다. 이러한 단점들 때문에 최근 유도가열 전원장치로써 IGBT PWM 전류원 정류기 및 인버터회로가 연구되고 있다. 본 논문에서는 IGBT PWM 정류기 및 인버터의 제어회로를 제안하고 제어회로의 모델링을 통해 제어기를 설계하여 실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

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