• 제목/요약/키워드: Boost DC/DC converter

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단상 태양광 발전용 고효율 벅부스트 하프브리지 인버터 (A High-efficiency Buck-boost Half-bridge Inverter for Single-phase Photovoltaic Generation)

  • 류형민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.450-455
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    • 2023
  • 태양광 패널의 큰 기생 커패시턴스에 기인하는 과도한 누설 전류를 피하기 위한 단상 태양광 인버터 중에 부스트 컨버터와 하프브리지 인버터를 종속적으로 결합하는 방식은 가장 단순하면서 누설 전류가 가장 작다. 하지만 직류단 전압이 높아 스위칭 소자의 정격 전압이 높고 스위칭 손실이 크다. 본 논문은 부스트 컨버터를 제거하는 대신에 하프브리지 인버터의 출력 측에 2개의 양방향 스위치를 추가함으로써 벅부스트 인버터로 동작할 수 있는 새로운 회로 토폴로지를 제안한다. 고전압 직류단을 거치는 두 단계의 전력 변환을 한 단계로 줄인 덕분에 전력 손실을 절감할 수 있으며 비용 및 누설 전류는 증가하지 않는다. 제안된 회로 토폴로지의 타당성은 컴퓨터 시뮬레이션 및 전력 손실 계산을 통해 검증한다.

소방 비상용 태양전지 발전시스템의 고효율 직류-교류 인버터 설계에 관한 연구 (A Study on High Efficiency DC-AC Inverter of Solar Cell Power System Used in Fire Emergency Equipment)

  • 곽동걸;이봉섭
    • 에너지공학
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    • 제15권3호
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    • pp.181-187
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    • 2006
  • 본 논문에서는 소방 비상용으로 이용되는 태양전지 발전시스템을 제안하고, 발전시스템의 효율을 증대시키기 위한 새로운 고효율의 전력변환장치(승압용 초퍼와 인버터)가 설계된다. 직류-직류(DC-DC) 승압용 초퍼와 직류-교류(DC-AC) 인버터는 사용된 제어스위치들의 스위칭 손실을 최소화하기 위해 공진회로를 이용한 새로운 소프트 스위칭 기법이 적용되고 시스템의 효율을 증대시킨다. 또한 본 논문에서는 태양전지(solar cell)의 최대전력 전송에 의한 태양전지의 효율적인 사용을 위한 태양전지 발전전력의 최대점 $P_{max}$을 손쉽게 추종하고 검출하는 새로운 제어기법과 제어회로에 대해 상세히 해석된다. 고효율의 전력변환 장치와 태양전지 최대전력 전송회로는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 입증된다.

소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC변환 통합장치 개발 (Development of Operation Control and AC/DC Conversion Integrated Device for DC Power Application of Small Wind Power Generation System)

  • 홍경진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.179-184
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    • 2019
  • 전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.

태양광 발전을 위한 고효율 전력변환장치 (High Efficiency Power Conversion Device for Photovoltaic Power Generation)

  • 김영철;서기영;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.450-452
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    • 1996
  • In this paper, the authors propose a DC-DC boost converter of high efficiency by partial resonant switching mode, the switching devices in a proposed circuit are operated with soft switching and the control technique of those is simplified for switch to drive in constant duty cycle. The circuit has a merit which is taken to increase of efficiency, as it makes to a regeneration at input source of accumulated energy in snubber condenser without loss of snubber inconventional circuit. The proposed converter is deemed the most suitable for high power applications where the power switching devices are used.

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Analysis, Design, Modeling, Simulation and Development of Single-Switch AC-DC Converters for Power Factor and Efficiency Improvement

  • Singh, Bhim;Chaturvedi, Ganesh Dutt
    • Journal of Power Electronics
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    • 제8권1호
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    • pp.51-59
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    • 2008
  • This paper addresses several issues concerning the analysis, design, modeling, simulation and development of single-phase, single-switch, power factor corrected AC-DC high frequency switching converter topologies with transformer isolation. A detailed analysis and design is presented for single-switch topologies, namely forward buck, flyback, Cuk, Sepic and Zeta buck-boost converters, with high frequency isolation for discontinuous conduction modes (DCM) of operation. With an awareness of modem design trends towards improved performance, these switching converters are designed for low power rating and low output voltage, typically 20.25W with 13.5V in DCM operation. Laboratory prototypes of the proposed single-switch converters in DCM operation are developed and test results are presented to validate the proposed design and developed model of the system.

Analysis on the Output Ripple of the Non-isolated Boost Charger for the Li-ion Battery

  • Nguyen, Van Sang;Choi, Woojin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.46-47
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    • 2012
  • In the design of the battery charger it is important to limit the ripple current and voltage according to the manufacturer's recommendation for the reliable service and the extended life of the battery. However, it is often overlooked that these ripple components can cause internal heating of the battery, thereby reducing its service life. Thus the care must be taken in the design of the switching converter for the charge application through the accurate estimation of the output ripple values. In this research analysis on the output ripple of the dc-dc converter is detailed to provide a guideline for the design of the battery charger.

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역률개선과 고조파 저감을 위한 전류공진 승압형 AC-DC 컨버터의 특성 해석 (Analysis of Characteristics for Current Resonant type Boost AC-DC Converter for PFC and Reducing Harmonics)

  • 라병훈;송대현;서기영;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.341-344
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    • 2001
  • In this paper, the characteristics of the proposed converter are show by simulation. As a result, the power factor is improved and the results show the usefulness of the proposed circuit. To improve the hard switching at turn-off of the basic circuit, the circuit using a current resonant switch is proposed. In the proposed circuit, THD of the input current is reduced to 1.8 of the basic circuit. The mechanism of the THD reduction is clarified. That is because the on period becomes shorter at the peak of the source voltage. Using the simulation, the characteristics of the output voltage, current flowing the switch, and THD of the input current are investigated by changing the resonant circuit parameters. Criteria for choosing resonant parameters of smaller THD are obtained.

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새로운 고효율 역율보상 단상 PWM AC/DC 컨버터 (A New High Efficiency Power Factor Correction PWM Rectifier with Reduced Conduction Loss and No Auxiliary Switches)

  • 김인동
    • 수산해양교육연구
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    • 제9권2호
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    • pp.209-221
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    • 1997
  • This paper presents a soft switching unity power factor PWM rectifier, which features reduced conduction losses and soft switching with no auxiliary switches. The soft switching are achieved by using a simple commutation circuit with no auxiliary switches, and reduced conduction loses are achieved by employing a single converter, instead of a typical front end diode rectifier followed by a boost rectifier. Furthermore, thanks to good features such as simple PWM control at constant frequency, low switch stress and low VAR rating of commutation circuits, it is suitable for high power applications. The principle of operation is explained in detail, and major characteristics analysis and experimental results of the new converter also included.

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엘리베이터용 전압형 PWM 입력 변환기에 대한 연구 (The research of Voltage Source PWM Converter for an elevator)

  • 김병하;박상영;서명석;한권상;정유철;이정구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.246-248
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    • 1994
  • This paper describes a bidirectional Voltage Source PWM Converter for an elevator. From the study of boost rectifier, the control circuit desisted by full digital DSP technique. The characteristic of control circuit is that implements of space-vector PWM method and has feedback loop of DC side load current which reduce DC voltage flucturation.

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A High Efficiency and High Power Chopper Circuit QRAS using Soft Switching under Test Evaluation at 8kW

  • Tsuruta Yukinori;Kawamura Atsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제6권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • This paper is a record of the study on a high efficiency and high power chopper based on the new soft switching method QRAS (Quasi~resonant Regenerating Active Snubber) designed for a Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV). This power chopper is basically proposed for 25kHz soft switching. To confirm the practicality and effectiveness of the converter, the fabrication of a prototype-model using IGBTs was completed. Additionally, a 8kW rating test, a light load test, a current discontinuous mode test and a stable operation resonance test was completed. The circuit geometry, the basic operation, and the 8kW one-tenth-prototype test results are reported with a $97.5\%$ efficiency measurement.