• 제목/요약/키워드: 2-stage DC-DC converter

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90-260Vrms 입력 범위를 갖는 단일 전력단 고역률 컨버터 (Single-Stage High Power Factor Converter for 90-260Vrms Input)

  • 김학원;문건우;조관열;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.18-29
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    • 2002
  • 기존의 역률 개선 컨버터는 경 부하에서 높은 직류 링크 전압을 갖는다. 특히 라인 전압이 높고 부하가 작을 경우, 직류 링크 전압은 매우 높은 전압을 갖게 되어 실용상 문제가 존재한다. 본 논문에서 역률 개선 부로 벅 토폴로지를 갖는 새로운 단일 전력 단 역률 개선 컨버터를 제안하였다. 또한 제안된 컨버터의 타당성을 증명하기 위해 제안된 회로의 설계 예를 보였으며, 설계 시 고려되어야 할 사항들과 관련 설계 식을 유도하였다. 유도된 설계 식으로부터 정해진 회로 정수 값을 이용하여 실험을 실시하였고, IEC1000-3-2의 역률 규제를 만족함을 입증하였다. 본 논문에서 제안된 컨버터를 통하여 기존의 단일 전력 단 컨버터의 문제점인 경 부하 시 높은 직류 링크 전압 문제를 해결할 수 있었다.

새로운 마그네틱 피드백 기법을 이용하여 낮은 링크 전압을 갖는 새로운 단일 전력단 역률 개선 AC/DC 컨버터 (Novel Single-Stage Power Factor Correction AC/DC Converter with Low DC Link Voltage using New Magnetic Feedback Technique)

  • 최은석;윤현기;김정은;문건우;윤명중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.528-532
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    • 2004
  • Novel single-stage power factor correction AC/DC converter with low DC link voltage using new magnetic feedback technique is proposed in this paper. The Proposed converter has high power factor, tight output voltage regulation and low link capacitor voltage less than 450V for all the load range through the universal input line. This converter has also no dead-zone in the input current, which is seen in the conventional converter using the previous magnetic feedback technique. In this paper, the analysis of operations and features of the proposed converter is provided, and the experimental results of 90W-prototype shows the low harmonic distortions satisfied with EN 61000-3-2 Class D, high power factor and low link voltage less than 450V.

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병렬운전 모델을 이용한 병렬운전 시스템의 운전 특성 (The Operation characteristics of the parallel operation system using the model for parallel operation)

  • 김성관;김수석;김왕곤
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2002년도 학술대회논문집
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    • pp.157-163
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    • 2002
  • Consideration for parallel operation in a high power system has been increased due to the advantages of parallel operation like as high productivity, simplicity of design, and redundancy of power. This paper discussed the parallel operation of DC-DC Converter, Which Can be used as a high power system, is studied. Based on the small signal model of DC-DC Converter, the simple and exact power stage model of parallel operation system is derived and the parallel operation system using current balance method for the uniform current distribution among the parallel operation system is discussed. To verify the high performance of the proposed DC-DC converter system for parallel operation, the simulation test of the parallel operation, which has 2 Converter modules, is accomplished.

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A CW $CO_2$ Laser Using a High Voltage Dc-dc Converter with Half-bridge Resonant Inverter and Cockroft-Walton Multiplier

  • Chung, Hyun-Ju;Joung, Jong-Han;Kim, Geun-Young;Min, Byoung-Dae;Kim, Hee-Je
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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    • 제3C권4호
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    • pp.123-129
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    • 2003
  • We propose a high voltage dc-dc converter for a CW (continuous wave) $CO_2$ laser system using a current resonant half-bridge inverter and a Cockcroft-Walton circuit. This high voltage power supply includes a 2-stage voltage multiplier driven by a regulated half-bridge series resonant inverter. The inverter drives a step-up transformer and the secondary transformer is applied to the voltage multiplier. It is highly efficient because of the reduced amount of switching losses by virtue of the current resonant half-bridge inverter, and also due to the small size, low parasitic capacitance in the transformer stage owing to the low number of winding turns of the step up secondary transformer combined with the Cockroft-Walton circuit. We obtained a maximum laser output power of 44 W and a maximum system efficiency of over 16%.

IC 보호회로를 갖는 저면적 Dual mode DC-DC Buck Converter (Low-area Dual mode DC-DC Buck Converter with IC Protection Circuit)

  • 이주영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.586-592
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    • 2014
  • 본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage Complementary MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 DC-DC Buck 컨버터를 제안하였다. 높은 효율을 얻기 위하여 PWM 제어방식을 사용하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS 스위치 소자를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 제안한 Buck 컨버터는 밴드갭 기준 전압 회로, 삼각파 발생기, 오차 증폭기, 비교기, 보상 회로, PWM 제어 블록으로 구성되어 있다. 삼각파 발생기는 전원전압(3.3V)부터 접지까지 출력 진폭의 범위를 갖는 1.2MHz의 주파수를 생성하며, 비교기는 2단 증폭기로 설계되었다. 그리고 오차 증폭기는 70dB의 이득과 $64^{\circ}$의 위상여유를 갖도록 설계하였다. 또한 제안한 Buck 컨버터는 current-mode PWM 제어회로와 낮은 온 저항을 갖는 스위치를 사용하여 100mA의 출력 전류에서 최대 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA 이하의 대기모드에도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO 레귤레이터를 설계하였으며, 또한 2개의 IC 보호 회로를 내장하여 신뢰성을 확보하였다.

Highly Efficient AC-DC Converter for Small Wind Power Generators

  • Ryu, Hyung-Min
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권2호
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    • pp.188-193
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    • 2011
  • A highly efficient AC-DC converter for small wind power generation systems using a brushless DC generator (BLDCG) is presented in this paper. The market standard AC-DC converter for a BLDCG consists of a three-phase diode rectifier and a boost DC-DC converter, which has an IGBT and a fast recovery diode (FRD). This kind of two-stage solution basically suffers from a large amount of conduction loss and the efficiency greatly decreases under a light load, or at a low current, because of the switching devices with a P-N junction. In order to overcome this low efficiency, especially at a low current, a three-phase bridgcless converter consisting of three upper side FRDs and three lower side Super Junction FETs is presented. In the overall operating speed region, including the cut-in speed, the efficiency of the proposed converter is improved by up to 99%. Such a remarkable result is validated and compared with conventional solutions by calculating the power loss based on I-V curves and the switching loss data of the adopted commercial switches and the current waveforms obtained through PSIM simulations.

자기결합 무손실 스너버를 갖는 새로운 고역률 단일전력단 AC/DC 컨버터 (Single-Stage Single-Switched AC/DC Converter with Magnetic Coupled Nondissipative Snubber)

  • 조정욱;문건우;정영석;윤명중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.423-431
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    • 1997
  • A new single-stage/single-switched forward converter with magnetic coupled nondissipa-tive snubber is proposed. The proposed converter gives the good power factor correction (PFC), low current harmonic distortion, and tight output voltage regulation. The prototype shows the IEC 555-2 requirements are met satisfactorily with nearly unity power factor. This proposed converter with magnetic coupled nondissipative snubber is particularly suited for low power level power supply applications.

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병렬운전 모델을 이용한 DC-DC 컨버터의 병렬운전 특성해석 (The Analysis of Parallel Operating Characteristics for DC-DC Converter Using the Parallel Operation Model)

  • 김수석
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.174-182
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    • 2004
  • 높은 생산성, 시스템 설계의 단순화 및 미래 확장에 대비한 여분의 전원 확보 등의 병렬운전 방법의 장점으로 인해 대전력 전원장치에 있어 컨버터 시스템의 병렬운전에 대한 요구가 점점 증가되어 왔다. DC-DC 컨버터의 소신호 모델을 토대로 하여, 병렬운전 시스템의 모델을 제안하였으며 각 컨버터 모듈간의 균일한 전류분배를 위해 제안된 균등 전류 분배법을 사용한 병렬운전 시스템에 대하여 논의하였다. 모의실험 프로그램을 사용하여, 서로 특성이 다른 컨버터 모듈로 구성된 병렬운전 시스템에서 마스터와 슬레이브 모듈의 위치가 자동적으로 변하면서 전류분배 오차는 제한 값 이내로 유지됨을 확인하였다. 병렬운전을 위한 제안된 컨버터 시스템의 운전 특성을 확인하기 위하여 1[kW]의 DC-DC 컨버터 모듈 2대를 제작 실험하였으며 모의실험 결과는 과도특성 및 기동특성에 있어 실험 결과와 잘 일치됨을 확인하였다.

고역률과 고효율을 갖는 새로운 단일 전력단 AC/DC 컨버터 (A New Single Stage AC/DC Converter with High Power Factor and High Efficiency)

  • 이준영;문건우;정영석;윤명중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.582-584
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    • 1996
  • A new single stage AC/DC converter with a high power factor is proposed. The proposed converter gives good power factor correction, low current harmonic distortions, and tight output regulations. This converter also has an high efficiency by employing Active-clamp method and synchronous rectifiers. To verify performances of the proposed converter, 90W-converter is designed. This prototype meets the IEC555-2 requirements satisfactorily with nearly unity power factor.

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ZVT 기술을 이용한 soft switching DC-DC Boost 컨버터에 관한 연구 (A Study on Soft Switching PWM Boost Converter using ZVT Technique)

  • 김춘삼
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.141-144
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    • 2000
  • Recently DC-DC converters significantly increase the total losses as rising switching frequency. Traditional soft switching technique for reducing switching losses even increase voltage/current stress of switch. In this paper Resonant circuit for soft switching is connected in parallel with power stage and only operates just before turn-on of the main operates just before turn-on of the main switch, Therefore This doesn't affect the total circuit operation. ZNT-PWM converter designed with 170-260V input 4--V 5A output and 100kHz switching frequency is tested respectively with 500W. 1kW, 1.5kW, and 2kW loads.

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