• 제목/요약/키워드: Bipolar PWM

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Novel PWM Method with Low Ripple Current for Position Control Applications of BLDC Motors

  • Kim, Hag-Wone;Shin, Hee-Keun;Mok, Hyung-Soo;Lee, Yong-Kyun;Cho, Kwan-Yuhl
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권5호
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    • pp.726-733
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    • 2011
  • BLDC Motors are widely used in various speed control applications due to their ease of control and low cost. Generally, the unipolar PWM method is used for speed control applications. However, the unipolar PWM method has a current spike problem in the braking operation which can be a problem in speed reversal which generally happens in position control applications. However, the current spike problem can be solved by the conventional bipolar PWM method. Although the current spike problem can be solved, the conventional bipolar PWM method has the problem of a large current ripple. In this paper, a novel bipolar PWM method is proposed to solve this problem. The current ripple and the current spike problems are analyzed in this paper for the unipolar and bipolar PWM methods. At last, the merits of the proposed bipolar PWM method are proven by experiment.

하이브리드 PWM 방식을 이용한 브러시리스 직류 전동기의 속도 제어 성능 향상 (Performance Improvement of BLDC Motor Speed Control Using Hybrid PWM Method)

  • 이동훈;오태석;전성구;김일환;남부희
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권7호
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    • pp.491-500
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    • 2004
  • This paper considers a hybrid PWM(pulse width modulation) method which can be used in the brushless DC motor controller. Due to many disadvantages of bipolar PWM method, unipolar PWM method is mostly used in industrial field. In constant speed control application, the unipolar PWM method shows the good performance of speed control. But in the wide range of speed control application, it shows poor performance especially when deceleration is needed. So we propose the hybrid PWM method that utilizes both of bipolar and unipolar PWM methods according to the sign of the speed controller output. Simulation and experimental result show that the proposed method improves speed control performance of the brushless DC motor which is applied to the industrial sewing machines.

교류전기철도용 전력보상장치의 병렬 시스템 인터리빙 성능 비교분석 (Comparative Analysis of Parallel System Interleaving Performance of Power Compensator for AC Electric Railway)

  • 우제훈;김지찬;조종민;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.121-123
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    • 2020
  • 본 논문은 단상 3레벨 조건에서 unipolar 및 bipolar PWM의 구현 및 동작에 대해 서술하였으며, 교류전기철도용 전력보상장치의 병렬 운전 상황에서 unipolar PWM과 bipolar PWM에 따른 인터리빙 효과에 대해 비교하였다. 또한, unipolar PWM 조건에서 전력보상장치의 3병렬과 4병렬 시스템의 인터리빙 결과에 대해 비교하였다. 이를 통해 단상 unipolar PWM을 사용한 병렬 시스템의 인터리빙이라는 특수한 조건에서는 PWM 캐리어의 180° phase shift가 포함되는 2병렬 및 4병렬의 경우 마치 bipolar PWM처럼 동작하여 스위칭 리플의 저감효과가 기대한 결과보다 낮음을 확인하였다. 따라서 스위칭 리플의 저감 측면만을 고려한다면 전력보상장치의 병렬 시스템은 180° 캐리어가 포함된 4병렬 시스템보다 120° 캐리어를 사용하는 3병렬 시스템이 유리한 것을 확인하였다.

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하이브리드 PWM 방식을 이용한 브러시리스 직류 전동기의 속도 제어 성능 향상 (Performance Improvement of BLDC Motor Speed Control Using Hybrid PWM Method)

  • 이동훈;김일환;남부희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.19-21
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    • 2004
  • This paper considers pulse width modulation (PWM) methods which are used in 3-phase brushless DC motor controller. Due to many disadvantages of bipolar PWM method, unipolar PWM method is mostly used in industrial field. In constant speed control application, the unipolar PWM method shows a good performance of speed control. But in the wide range of speed control application, it shows a poor performance especially when deceleration is needed. So we propose hybrid PWM method that utilizes two PWM methods according to the sign of speed controller output. The simulation and experimental result shows that the proposed method improves a speed control performance of the brushless DC motor which is applied to industrial sewing machines.

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PWM 제어기를 사용한 4상한 전원공급기 (Four Quadrant Power Supply Using PWM Controller)

  • 김윤식;이성근;하기만
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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    • pp.310-313
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    • 2005
  • In this paper, four quadrant CBPS(Compact Bipolar Power Supply) which development and study using universal PWM controller. The CBPS has 24V DC-link voltage, +/-5A output current, 50kHz switching frequency and 30Hz full load bandwidth using FET device. Proposed system has two independent PWM controllers for each full-bridge switch leg drive and PI control loops for current regulations. It is shown experimental results that good step response of the current output.

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양극성 DC 배전용 3상 3-레벨 컨버터의 누설전류 저감과 NP 전류 제어를 위한 공간벡터 PWM 방법 (Space Vector PWM Method for Leakage Current Reduction and NP Current Control in 3-phase 3-level Converter used in Bipolar DC Distribution System)

  • 이은철;최남섭;김희준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.336-344
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    • 2018
  • This study proposes a new PWM method for leakage current reduction and neutral point (NP) current control in three-phase three-level converter employed in bipolar DC distribution systems. The proposed PWM method uses medium vectors only when there is no need to control the NP current. Thus, common mode voltages are held constant to realize zero leakage current. Some space vectors that produce low-frequency common mode voltages are employed to minimize leakage currents when the average NP current needs to be a positive or negative value. The proposed space vector PWM is implemented based on barycentric coordinate. The validity of the proposed PWM method is verified by simulations and experiments.

Cascaded H-bridge PWM 멀티레벨인버터의 스위칭 손실 저감을 위한 효율적인 스위칭 패턴 (Efficient Switching Pattern to Decrease Switching Losses in Cascaded H-bridge PWM Multilevel Inverter)

  • 정보창;김선필;김광수;박성준;강필순
    • 전기학회논문지
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    • 제62권4호
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    • pp.502-509
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    • 2013
  • It presents an efficient switching pattern, which expects a reduction of switching losses in a cascaded H-bridge PWM multilevel inverter. By the proposed switching scheme, the lower H-bridge module operates at low frequency of 60[Hz] because it assigns to transfer most load power. The upper H-bridge module operates at high frequency of PWM switching to improve THD of output voltage. The proposed switching pattern applies to cascaded H-bridge multilevel inverter with PD, APOD, bipolar, and unipolar switching methods. By computer-aided simulations, we verify the validity of the proposed switching scheme. Finally, we prove that the proposed PD and APOD switching patterns are better than those of the conventional one in efficiency.

PFM/PWM 듀얼 모드 피드백 기반 LED BLU 구동용 LLC 공진 변환 제어 IC 설계 (A Design of PFM/PWM Dual Mode Feedback Based LLC Resonant Converter Controller IC for LED BLU)

  • 유창재;김홍진;박영준;이강윤
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.267-274
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    • 2013
  • 본 논문은 Pulse Frequency Modulation(PFM)/Pulse Width Modulation(PWM) 듀얼 모드 피드백 기반 LED 백라이트 유닛 구동용 LLC 공진 변환 제어 IC 설계에 대한 내용을 제시한다. 공진형 변환기에서 하나의 변압기를 사용하면서, 두 가지 출력 전압을 생성할 수 있는 구조를 제안하였으며, Master 출력은 PFM 방식으로 Slave 출력은 PWM 방식으로 제어하도록 설계 하였다. 2차 측 Master 출력을 제어하기 위해서 파워 스위치 제어 신호의 주파수를 조절하는 PFM 피드백과 2차 측 Slave 출력을 제어하기 위해서 파워 스위치 제어 신호의 펄스 폭을 조절하는 PWM 피드백 회로를 설계하였다. 설계된 IC는 $0.35{\mu}m$ 2 Poly 3 Metal BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 공정을 이용하여 레이아웃 되었으며, 면적은 $2.3mm{\times}2.2mm$ 이다. 또한, 설계한 칩은 5 V 공급 전압으로부터 26 mA의 전류를 소모하였다.

H-브리지를 이용한 양극성 금속표면 양극산화장치 개발에 관한 연구 (A study on development of bipolar metal surface anodizing equipment using H-bridge)

  • 양근호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.355-362
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    • 2011
  • 본 논문에서는 특정 용액 내에서 전기분해 원리를 이용하여 금속 표면을 산화시켜 절연피막을 형성하는 장치를 개발한다. 기존에는 주로 양극에만 펄스 형태로 전압을 인가하는 단극성(unipolar) 방식이지만 본 논문에서는 H-브리지를 이용하여 양극에 양(+)전압과 음(-)전압을 번갈아 가면서 공급을 하는 양극성(bipolar) 장치를 제작하여 실험하였다. 공급전류 가변은 PWM 변조를 이용하였으며, (+)와 (-)의 극성변화는 H-브리지를 이용하여 양극성 펄스전압을 공급할 수 있도록 하였다. 그 결과로써 단극성보다 균일한 기공을 갖는 피막이 형성되었다.

초고속 전동기에서의 스위칭 손실 절감을 위한 PWM 방식 (A PWM Method for Reduction of Switching Loss in High Speed Motor)

  • 김윤호;이병순;오종한;성세진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.616-618
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    • 1996
  • This paper presents an unipolar PWM which commutated switching device only in a half period. This method reduced switching loss significantly because of decreasing switching number in n period. In high speed motor drive needed high frequency above 300 Hz fundamental frequency, this method is suited very well. This paper described the principle of unipolar PWM method, analyzed harmonic spectrum and compared with bipolar PWM, Modified PWM and Overmodulation method in switching loss.

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