• 제목/요약/키워드: Boost DC/DC converter

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고압 나트륨 램프 구동용 전력변환장치의 역률 개선 (Power Factor improvement of Power Conversion Equipment for High Pressure Sodium Lamps)

  • 이상현;서기영;이현우;이수흠;문상필
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.147-150
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    • 2002
  • HPSL(High Pressure Sodium lamp)have attracted much attention in recent years, because they offer high luminous efficiency and very long life. Recently, AC-DC converters have been widely as power factor improvement circuits in the power conversion equipment An application of the ZVT-PWM(Zero Voltage Transition Pulse Width Modulation) boost converter, which has great advantage on miniaturization and high power density, to the power factor improvement circuit of the HPSL inverter are described to identify the power factor correction characteristics of the inverter. In this paper the series-parallel resonant inverter(electronic ballast) for driving a HPS lamp is discussed. Finally, a power factor corrector is cascaded in front of the electronic ballast. Consequently, a high power factor above 0.99 and low THD on the line current can be achieved.

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컨버터-인버터 시스템에서 6-스텝 시 토크 리플을 줄이기 위한 가변 직류단 전압 제어 방법 (DC-link Shaping Method in Boost Converter-Inverter System for Six-step Torque ripple Reduction)

  • 최현규;임규철;하정익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.274-275
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    • 2017
  • 부스트-인버터 시스템에서 6-스텝 시 토크 리플을 줄이기 위한 방법을 제시한다. 모델 기반의 전압 방정식을 통해 필요한 직류단 전압의 크기 및 위상을 구하고 전류 전향 보상을 통해 전압을 합성한다. 이를 통해 직류단 캐패시턴스를 수 ${\mu}F$까지 낮출 수 있어 캐패시터의 부피 및 비용을 절감할 수 있다. 이러한 최적 해 운전 시 생기는 입력 파워 리플의 문제점을 해결하기 위한 일정 파워 공급 방법을 제시하며 이를 통해 운전영역에 따른 적절한 운전 방법의 선택을 제시한다.

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인덕터의 권선손실 저감을 통한 PFC 승압 컨버터의 효율개선 (Efficiency improvement of PFC boost converter by reduction of inductor winding loss)

  • 서은성;최승빈;양동;신휘범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.303-304
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    • 2015
  • 본 논문에서는 CCM에서 동작하는 PFC 인덕터의 AC 권선 손실에 대하여 분석하고, PFC 승압 컨버터의 효율을 개선하기 위해 인덕터의 AC 권선손실을 저감하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존의 단일선 대신 Litz선을 사용하고, 권선의 DC 저항 및 인덕터의 창면적을 고려하여 권선을 설계한다. 제안한 방법을 적용한 인덕터와 기존의 인덕터를 PFC 승압 컨버터에 적용하여 실험적으로 손실을 비교함으로써 PFC 승압 컨버터의 효율이 개선되었음을 보인다.

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AC 센서를 사용하는 전기자전거용 탭 인덕터 부스트 컨버터 (Tap inductor boost converter for electric bicycle using AC sensor)

  • 이춘구;배현수;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.291-292
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    • 2019
  • 본 논문에서는 AC 센서를 사용하는 전기자전거용 탭 인덕터 부스트 컨버터 시스템을 제안한다. 일반적으로 인덕터 전류 측정을 위해서는 DC 센서를 사용한다. 왜냐하면, AC 센서를 사용하여서 인덕터 평균 전류 크기를 측정하면 평균 전류 크기가 0이기 때문에 실효성이 있는 평균 전류 크기를 측정할 수 없다. 하지만 탭 인덕터 부스트 컨버터의 경우에는 부스트 컨버터 스위치가 닫혔을 때와 열렸을 때의 인덕터값이 달라져서 AC 센서로 측정되는 인덕터 전류 크기가 0이 아니고 AC 센서 측정값과 탭 인덕터의 턴 비를 이를 이용하여 간단한 계산을 통해 인덕터에 흐르는 평균 입력 전류 크기를 계산할 수 있다. 알 수 있다. 제안되는 시스템은 프로토타입 하드웨어로 설계되었으며 본문의 실험을 통해서 검증되었다.

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State-of-Charge Balancing Control of a Battery Power Module for a Modularized Battery for Electric Vehicle

  • Choi, Seong-Chon;Jeon, Jin-Yong;Yeo, Tae-Jung;Kim, Young-Jae;Kim, Do-Yun;Won, Chung-Yuen
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권3호
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    • pp.629-638
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    • 2016
  • This paper proposes a State-of-Charge (SOC) balancing control of Battery Power Modules (BPMs) for a modularized battery for Electric Vehicles (EVs) without additional balancing circuits. The BPMs are substituted with the single converter in EVs located between the battery and the inverter. The BPM is composed of a two-phase interleaved boost converter with battery modules. The discharge current of each battery module can be controlled individually by using the BPM to achieve a balanced state as well as increased utilization of the battery capacity. Also, an SOC balancing method is proposed to reduce the equalization time, which satisfies the regulation of a constant DC-link voltage and a demand of the output power. The proposed system and the SOC balancing method are verified through simulation and experiment.

영구 자석형 동기 전동기를 이용한 고속 엘리베이터 구동 시스템 개발 (Development of High-speed Elevator Drive System using Permanent-magnet Synchronous Motor)

  • 류형민;김성준;설승기;권태석;김기수;심영석;석기룡
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.385-388
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    • 2001
  • In this paper, the gearless traction machine drive system using a permanent-maget motor for high-speed elevators is addressed. This application of permanent-magnet motor to the elevator traction machine enables several improvements including higher efficiency, better ride comfort, smaller size and weight, and so on. PWM boost converter is also adopted so that DC-link voltage regulation, hi-directional power flow, and controllable power factor with reduced input current harmonics are possible. To increase reliability and performance, the control board, which can include the car and group controller as well as PWM converter and inverter controller, is designed based on TMS320VC33 DSP The simulator system for high-speed elevators has been developed so that the drive system of high-speed elevator can be tested without my limitation on ride distance and the load condition. Some experimental results are given to verify the effectiveness of the developed system.

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염료감응형 태양전지를 이용한 전력변환 시스템에 관한 연구 (A Study of Power Conversion System using Dye-Sensitized Solar Cell)

  • 김미정;서현웅;김진영;심지영;김희제
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1241-1242
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    • 2007
  • 전세계가 고유가 시대로 들어서면서 각국은 에너지 확보에 전력을 기울이고 있다. 이에 대체 에너지 개발이 미래의 중요한 과제로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 결정질 실리콘 태양전지의 대안으로 주목받고 있는 염료감응형 태양전지를 다루어 보았다. 유효면적 $8cm^2$의 염료감응형 태양전지의 직병렬 조합을 이용하여 DSSC 모듈을 만들어 얻은 출력을 전력변환 시킴으로써 상용전원을 얻고자 하였다. 염료감응형 태양전지모듈을 만들기 위해 먼저 DSSC의 단위 셀을 최적화 시키고 이를 실제 광원에서 다양한 직병렬 연결 시도 끝에 모듈로부터 약 5.7V, 3A의 출력을 얻을 수 있었다. 이를 Boost converter를 이용하여 전압을 12V까지 승압하고 이 출력을 고속 스위칭 소자인 MOSFET을 이용하여 스위칭한 Push-pull converter에서 DC 310V까지 승압시켰다. 그리고 그 출력을 DSP를 이용한 20[kHz]의 PWM신호를 만들어 제어한 결과, AC 220V의 상용전원을 얻었다. 그리고 이 전원을 부하에 연결하여 그 동작 특성을 연구하였다.

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용량성 아이들링 SEPIC의 분석 및 구현 (Analysis and Implementation of the Capacitive Idling SEPIC)

  • 최동훈;조경현;나희수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권1호
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    • pp.39-44
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    • 2003
  • 휴대용 전자기기가 많이 개발되고 보급됨에 따라서 배터리의 중요성은 점점 커져가고 있다. 기기의 수명을 늘이고자 고전력밀도의 배터리를 요구하게 되었고, 현재에는 리튬-이온 배터리를 많이 사용하게 되었다. 단위체적 및 중량당의 전력밀도 부분에서는 기존에 사용하던 배터리보다 성능이 우수하지만, 방전전압이 감소하는 특성이 있기 때문에 배터리의 수명을 최대한 늘리기 위해서는 이 특성에 알맞은 컨버터가 필요하다. 그래서 리튬-이온 배터리를 사용하는 휴대용 저전력 전자기기의 전원부로써 용량성 아이들링 SEPIC을 제안하였다. 승압과 강압이 가능한 SEPIC의 특성을 가지면서, 추가된 스위치와 다이오드를 통해서 스위치에 부분적인 소프트 전환을 가능하게 하기 때문에, 스위칭 주파수의 증가를 가능하게 한다. 본 논문에서는 직류 정상상태의 전압전환비, 동작모드별 회로 및 회의특성을 분석하고 구현하였다.

빛 에너지 하베스팅을 이용한 MPPT 제어 기능을 갖는 배터리 충전기 (A Battery Charger Using Photovoltaic Energy Harvesting with MPPT Control)

  • 윤은정;양민재;유종근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.201-209
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    • 2015
  • 본 논문에서는 빛에너지 하베스팅을 이용한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 배터리 충전기를 제안한다. 제안된 회로는 MPPT를 이용하여 빛 에너지를 PV(photovoltaic) 셀로부터 수확하고, 수확한 에너지를 배터리에 연결하여 충전한다. 배터리 관리 회로에서 출력되는 신호에 따라, 배터리의 충전 상태가 조절된다. MPPT 제어는 PV 셀의 개방회로 전압과 MPP 전압간의 비례관계를 이용하여, 보조(pilot) PV 셀로 하여금 주(main) PV 셀의 MPP를 실시간 추적할 수 있도록 설계하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 성능을 검증하였다. 설계된 회로의 최대 효율은 86.2%이며 칩 면적은 패드를 포함하여$1.35mm{\times}1.2mm$이다.

Robust Active LED Driver with High Power Factor and Low Total Harmonic Distortion Compatible with a Rapid-Start Ballast

  • Park, Chang-Byung;Choi, Bo-Hwan;Cheon, Jun-Pil;Rim, Chun-Taek
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권2호
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    • pp.226-236
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    • 2014
  • A new active LED driver with high power factor (PF) and low total harmonic distortion (THD) compatible with a rapid-start ballast is proposed. An LC input filter is attached to the ballast to increase PF and reduce THD. A boost converter is then installed to regulate the LED current, where an unstable operating region has been newly identified. The unstable region is successfully stabilized by feedback control with two zeroes. The extremely high overall system of the 10th order is completely analyzed by the newly introduced phasor transformed circuits in static and dynamic analyses. Although a small DC capacitor is utilized, the flicker percentage of the LED is drastically mitigated to 1% by the fast controller. The proposed LED driver that employs a simple controller with a start-up circuit is verified by extensive experiments whose results are in good agreement with the design.