• 제목/요약/키워드: Boost converter

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Research on High Efficiency Non-Isolated Push-Pull Converters with Continuous Current in Solar-Battery Systems

  • Li, Yan;Zheng, Trillion Q.;Chen, Qian
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권3호
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    • pp.432-443
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    • 2014
  • In order to improve the output efficiency of solar cells and to extend the life span of batteries, the input currents of converters are required to be continuous. If low output voltage ripple is required at the same time, it is obvious that the application of basic two-order converters (such as Buck and Boost derived converters) will not be good enough. In this paper, a lot of non-isolated push-pull converters (NIPPCs) with continuous current will be introduced due to their lower current stress, higher efficiency and better EMC performance. By decomposing the converters into push-pull cells, inductor and free-wheeling diodes, two families of NIPPCs based on single inductor and coupled inductor separately are systematically generated. Furthermore, characteristics analyses for some of the generated converters are also shown in this paper. Finally, two prototypes based on the corresponding typical topologies are built in the lab to verify the theoretical outcomes.

연료전지 응용을 위한 클램프회로 없는 고효율 절연형 부스트 컨버터 (A High Efficiency Isolated Boost Converter without Clamp Circuits for Fuel Cell Application)

  • 김형준;김정근;명홍재;박성식;허안드레이;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.362-365
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    • 2007
  • 본 논문에서는 연료전지 응용을 위한 새로운 절연형 부스트 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 입력 전류 리플이 작고 높은 승압비를 가질 뿐만 아니라 클램프 회로와 스타트-업 회로가 필요없고 넓은 부하영역에서 영전압 턴온과 턴오프가 가능하여 고전력밀도 및 고효율을 달성할 수 있다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 설명하였고 기존 컨버터와의 비교분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

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역률개선용 부스트 컨버터의 고효율을 위한 새로운 무손실 스너버 (A New Lossless Snubber for High Efficiency Power Factor Correction Boost Converter)

  • 유철희;한상규;노정욱;홍성수;사공석진;이효범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.141-143
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    • 2007
  • 기존 역률 개선용 부스트 컨버터는 주 스위치의 전도 및 차단 시 전압과 전류의 중첩에 따른 큰 스위칭 손실과 다이오드 역회복 특성에 의한 소자 발열 및 서지 전류 발생으로 인해 시스템 효율과 신뢰성 측면에서 심각한 문제점이 존재한다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 새로운 무손실 스너버를 제안하며, 제안된 회로의 분석을 수행하고, 600W급 시작품을 이용한 실험적 분석을 통해 그 우수성을 검증한다.

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부하전류와 듀티를 보상하는 단상 PFC 부스트 컨버터 제어기 설계 (A Study of Design single phase Boost Converter Controller for Compensated Load Current and Duty)

  • 임재욱;이승태;백승우;김학원;조관열
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.160-161
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    • 2017
  • 기존의 단상 PFC(Power Factor Correction) 부스트 컨버터의 제어기는 부하전류와 듀티를 고려하지 않아 부하 변동시 출력전압을 일정하게 유지할 수 없다. 본 논문에서는 부하전류와 듀티를 보상하는 단상 PFC 부스트 컨버터 전압제어기 설계 방법을 제안한다. 인덕터 전류와 캐패시터 전류의 관계를 해석하여 제어기를 설계하고 모의 해석을 통해 입증한다.

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유니버셜 입력 전압에서 높은 효율을 가지는 새로운 브리지리스 부스트 PFC 컨버터 (A New Bridgeless Boost PFC Converter For High Efficiency With Universal Input Voltage)

  • 이정수;김정은;고승환;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.162-163
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    • 2017
  • 본 논문에서는, 유니버셜 입력 전압에서 높은 효율을 가지는 새로운 구조의 브리지리스 부스트 PFC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 두 개의 인덕터와 네 개의 GaN 스위치, 두 개의 다이오드와 SPDT 릴레이를 사용하여 입력 전압에 따라 토폴로지 변환이 가능하다. 로우라인 입력전압이 인가될 경우, 제안하는 컨버터는 기존의 인터리브드 토템폴 브리지리스 PFC 컨버터로 동작하는 반면, 하이라인 입력전압이 인가될 경우, 제안하는 컨버터는 하나의 부스트 컨버터로 동작하게 된다. 따라서 제안하는 컨버터는 유니버셜 입력전압에서 높은 효율을 가지며, 고효율을 요구하는 서버용 전원장치나 유니버셜 입력을 요구하는 기타 PFC 어플리케이션에 적용될 수 있다. 제안하는 컨버터는 유니버셜 라인 입력 ($90V_{AC}{\sim}265V_{AC}$), 400V / 1.6kW 출력의 프로토타입 컨버터를 통해 동작을 검증하였다.

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영구자석 직류기 (PMDC motor)의 제어 방식 비교 분석 (Comparison & Analysis of The Permanent Magnet DC Motor Control Method)

  • 오규택;김예린
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.401-402
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    • 2017
  • 넓은 범위의 토크-속도 특성을 가지는 직류기는 소형에서부터 대형까지 다양한 산업분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 이러한 직류기 중 영구자석으로 자기장을 형성하는 영구자석 직류기 (Permanent magnet dc motor, PMDC motor)의 제어방식에 대해 비교 분석했다. 가장 대중적으로 사용되고 있는 진폭 변조 방식 (PWM, Pulse Width Modulation)과 벅-부스트 컨버터 (Buck-Boost converter)를 이용한 직류기 제어 방식에 대해 비교했다. PWM 방식은 인버터를 이용하여 펄스폭을 변조하였고, 벅-부스트 컨버터를 이용하는 방식은 스위치의 듀티비를 제어하여 직류 전압의 크기를 조절하였다. 시뮬레이션 결과 벅-부스트 컨버터를 이용한 방식이 PWM 방식보다 5 rad/s 까지 정착 시간은 54.4 % 단축되었지만, 전력 소모는 194 % 증가하는 결과를 얻었다.

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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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역률과 전류 리플을 개선한 인터리브 AC/DC 컨버터에 관한 연구 (A Study of Interleaved AC/DC Converter to Improved Power Factor and Current Ripple)

  • 서상화;김용;권순도;배진용;엄태민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.152-155
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    • 2009
  • In high power application, PFC(Power Factor Correction) pre-regulators are generally required. PFC pre-regulators could achieve unity power factor, reduce line input current harmonics and utilize full line power. Interleaving PFC converters could reduce input ripple current, output capacitor ripple current and inductor size. With this closed loop interleaving method, both two phase converters are working at the boundary between continuous and discontinuous mode and accurate 180 degree phase shift is achieved. Implementation of this strategy could be easily integrated to the control chip. Finally, experimental results of a two-phase interleaved boost PFC are presented to verify the discussed features.

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예측 전류 제어기법을 사용한 능동 DC 필터 부가형 PFC 컨버터에 관한 연구 (The Study of PFC Converter added Active DC Filter Using for the Predict Current Control Method)

  • 박성원;허태원;신동률;배종일;안인모;우정인
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.219-222
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    • 2001
  • In this paper, we firstly proposed to the boost type PFC circuit for a power factor improving and a harmonic decreasing. The predict current control method is used to control these PFC circuit. This current control method has a merit that is possible to improve power factor and harmonics. In addition, we suggested to the active DC filter, which is connected with the DC output terminal, in order to compensate the DC ripple components. Consequently, these results are proved by the simulation tool, PSIM, which is an exclusive simulator of power electronics.

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정전압형 전자식 안정기 회로의 고조파 저감을 위한 PFC회로의 설계 (A Design of PFC Circuit for Reducing the Harmonic in Constant Voltage-fed Electronic Ballast Circuit)

  • 이현무;고강훈;고희석;이현우
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2003년도 학술대회논문집
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    • pp.343-348
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    • 2003
  • In this paper, a PFC(Power Factor Correction) electronic ballast with constant voltage-fed is proposed. The proposed PFC electronic ballast is combined of a High-efficiency boost converter and a conventional half bridge inverter. It is proved that the ripple of input-current and the input-current's harmonic of the proposed PFC electronic ballast are reduced using the voltage divider and soft-switching technique. It is demonstrated that simulation results for 40[W] fluorescent lamp correspond with theoretical analysis

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