• 제목/요약/키워드: 풀브릿지 컨버터

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저압 직류 배전 시스템을 위한 전압 밸런서가 내장된 절연형 양방향 DC-DC 컨버터 (Isolated Bi-directional DC-DC Converter Containing Voltage Balancer for LVDC Distribution System.)

  • 신기웅;이희준;현승욱;홍석진;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.421-422
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    • 2014
  • 본 논문에서는 저압 직류 배전 시스템의 구성방법 중 하나인 Bipolar System을 사용할 때 서로 다른 부하용량으로 인하여 발생하는 전압 불균형 문제를 보상하는 전압밸런서와 절연형 양방향 DC-DC 컨버터가 결합된 토폴로지를 제안하였다. 제안하는 DC-DC 컨버터의 1차측은 풀 브릿지 타입, 2차측 하프 브릿지 타입의 밸런싱 회로로 구성하여 따로 밸런서 없이 DC 그리드와 태양광 발전 시스템, ESS 시스템의 연계 및 전압밸런싱이 가능하다. 이와 같은 DC-DC 컨버터를 신재생 에너지와 연계하여 저압 직류 배전 시스템의 분산 전원으로 구성하였고, 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

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EV와 NEV 겸용 모듈형 급속충전기를 위한 10kW급 3레벨 DC-DC 컨버터 개발 (Development of 10kW 3-Level DC-DC Converter for Modular Fast Charger for both EV and NEV)

  • 김연우;김민재;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.265-266
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    • 2016
  • 본 논문에서는 EV와 NEV 겸용 모듈형 급속충전기를 위한 10kW급 3레벨 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 600V 정격의 MosFET로 고속스위칭을 위하여 3레벨 컨버터를 채용하였고 순환전류를 최소화하기 위하여 커플인덕터를 적용한 듀티제어방식의 풀브릿지 컨버터로서 스위치의 ZVS 턴 온과 다이오드의 ZCS 턴 오프를 성취하였다. 또한 EV(200~500V)와 NEV(50~100V)의 넓은 충전전압 범위에서 고효율을 달성하기 위해 하이브리드 스위칭기법을 적용하였다. 10kW 시작품 개발을 통해 정격부하 효율 97.32%, 최고효율 97.43%를 달성하였다.

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

  • 우동영;이상훈;박성미;박성준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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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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1.2kW 14V 저전압 고효율 플-브릿지 DC-DC 컨버터 설계 (Design of a 1.2kW 14V Low Voltage Output High Efficiency Full-Bridge DC-DC Converter)

  • 장동욱;김훈;김희준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.524-525
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    • 2008
  • 본 논문에서는 각각의 스위치 시비율(Duty ratio)의 변화를 이용한 기존의 풀-브릿지 방식과 두 쌍의 스위치 신호 위상 변화를 이용한 위상천이 풀-브리지(Phase-shift Full-bridge) 방식의 차이점을 서술하였다. 위상천이 컨버터의 안정성을 연구하기 위하여, 출력 전류의 맥동(ripple)을 작게 하는 배전류(Current Doubler) 정류회로와 효율을 높이기 위한 동기 정류기(Synchronous Rectifier)를 포함한 평균화 된 스위치 모델을 제안한다. 이 모델을 이용하여 PSPICE 시뮬레이션을 통해 안정성을 고찰하였으며 1.2kW급 170-14V DC-DC 컨버터의 시작품을 제작 후 시뮬레이션 결과와 시작품 결과를 비교하였다. 시뮬레이션의 경우 위상여유는 $58^{\circ}$ 시작품의 위상여유는 $68^{\circ}$로 나타났으며 교차주파수는 12kHz로 동일하게 나오는 것을 확인하였다. 따라서 제안한 시뮬레이션 모델을 이용하여 실제 회로의 안정성을 예측할 수 있으며 이를 실제 회로 제작에 활용 할 수 있다.

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연료전지용 FB 컨버터 병렬 소자수와 스위칭 주파수의 연관성 분석 (The association between number of parallel switching device and switching frequency in FB converter for fuel cell)

  • 최중묵;이영진;한동화;김영식;정병환;신우석;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.169-171
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    • 2008
  • 본 논문은 현재 연료전지의 전력변환시스템에서 고주파 절연방식 중 많이 사용 되고 있는 Full-Bridge컨버터의 실제 모델을 손실을 수식적으로 계산하였다. 전류의 부담을 줄이는 방법으로 사용하는 MOSFET을 병렬로 여러 개 연결할 경우와 스위칭 주파수를 변화시켰을 경우를 시뮬레이션 툴(ORCAD)과 MATLAB을 이용하여 해석하였다.

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플로우배터리 충방전을 위한 이중 풀브릿지 컨버터 운전에 관한 연구 (A Study of Driving Dual Full-bridge Converter for Charging and Discharging Flow Battery)

  • 주재연;조영훈;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.317-318
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    • 2014
  • This paper is proposed dual full-bridge converter to drive flow battery used battery energy storage system. The system which is proposed has additional legs at each leg to perform stripping algorithm which is necessary to drive flow battery system. The proposed system is verified by simulation.

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전압 리플을 이용해 영전류 스위칭하는 두 개의 트랜스포머를 가지는 위상천이 풀-브릿지 컨버터 (Zero-Current Switching Two-Transformer Phase-Shifted Full-Bridge Converter using Voltage Ripple)

  • 한상규;문건우;윤명중;윤현기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.14-21
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    • 2006
  • 본 논문에서는 출력 전압의 리플을 이용하여 지상 레그(lagging leg)의 스위치들의 영전류 스위칭(ZCS)을 수행하는 두 개의 트랜스포머를 가지는 위상천이 풀-브릿지 컨버터를 제안하다. 제안된 컨버터는 진상 레그(leading leg)의 스위치들은 영전압 스위칭(ZVS)을 수행하고, 지상 레그의 스위치들은 출력 전압-더블러(Voltage-Doubler)의 전압 리플차를 이용해 출력 다이오드의 전류 전환(commutation)이 빠르게 이루어지도록 하여서 중부하에는 영전류 스위칭을, 경부하에서는 영전압 스위칭을 가능하게 한다. 또한 출력측의 전압 리플차를 이용하기 때문의 기존의 1차측 부스트 캐패시터를 이용하는 컨버터에 비해 턴비를 이용하여 보다 빠른 전류 전환을 수행할 수 있는 장점을 가진다. 따라서 별도의 추가적인 소자없이 모든 스위치의 소프트스위칭이 가능하도록 하고, 지상 레그의 영전류 스위칭을 통해서 환류구간의 순환전류도 없애줌으로써 높은 효율을 얻을 수 있다. 모드 해석과 실험을 통하여 제안 컨버터의 성능을 검증한다.

가변 위상변위 스위칭방식을 적용한 연료전지용 변압기 직렬형 DC/DC 컨버터 (Series Connected DC/DC Converter for Fuel Cell System using Variable Phase Shift Switching Method)

  • 박노식;권순재;박성준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.461-468
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    • 2008
  • 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.

단상 풀-브릿지 인버터의 모듈레이션 방법에 따른 누설전류 비교 (Comparison of Leakage Current according to Modulation Method of Single-Phase Full Bridge Inverter)

  • 이준현;이원빈;김요나;조영훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.284-285
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    • 2018
  • 최근 전력품질 향상을 위해 계통전류에 대한 THD 규제가 강화되고 있음에 따라 THD와 누설전류의 개선 문제가 대두되고 있다. 단상 계통연계형 ESS에서는 흔히 인버터와 DC-DC컨버터를 사용하여 배터리를 충 방전 하는데, 이때 단상 인버터의 대지누설전류 또한 개선이 필요하다. 단상 인버터의 누설전류는 모듈레이션 방식을 변경함에 따라 차이가 나타난다. 따라서 본 논문에서는 단상 풀-브릿지 인버터의 유니폴라(Unipolar) 모듈레이션과 바이폴라(Bipolar) 모듈레이션 방버에 따른 누설전류의 크기를 PSIM을 통한 시뮬레이션과 실험을 통하여 비교 분석하였다.

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인터리브드 풀브릿지 컨버터와 하프브릿지 인버터를 결합한 연료전지 발전 시스템 (Fuel Cell Generation System Combined Interleaved Full-bridge Converter with Half-bridge Inverter)

  • 김헌희;이희준;신수철;정용채;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.518-519
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    • 2012
  • This paper suggested a fuel cell generation system which combined interleaved full-bridge converter with half-bridge inverter. High ratio step-up converter is essential to use the power as general voltage source. Full-bridge converter has high efficiency and can boost the input voltage to high output with transformer. With series connected capacitors, interleaved full-bridge converter and half-bridge inverter are combined. Half-bridge inverter has two fewer switches compared to full-bridge type. Also, switching loss can be reduced. The performance is verified through simulation with 1.5[kW] fuel cell generation system.

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