• Title/Summary/Keyword: Boost-buck converter

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The Design of Interleaved Bi-directional DC-DC Converter for Fuel Cell and Battery Hybrid System (연료전지·이차전지 하이브리드 시스템을 위한 인터리빙 양방향 DC-DC 컨버터 설계)

  • Kim, Seung-Min;Choi, Ju-Yeop;Choy, Ick;Song, Seung-Ho;Lee, Sang-Cheol;Lee, Dong-Ha
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.18 no.1
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    • pp.45-53
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    • 2013
  • Fuel cell power system is one of the most promising energy source for the alternative energy because it has unique advantages such as high energy density, no power drop during operation, and feasible to make compact size. However, due to very low response time, fuel cell is difficult to correspond to drastic load changes and start-up operation. For solving these problem, fuel cell power system must include energy storage device such as Li-Poly battery or super capacitor. Therefore, bi-directional DC-DC converter must be required for this storage device and fuel cell-PCS control. This paper presents a design and modeling of the bi-directional DC/DC converter. Firstly, we present modeling the boost and buck mode of the bi-directional converter through both PWM switch model and state space averaging technique. Secondly, in order to minimize output ripple and transient response overshoot, we have two identical DC-DC converters interleaved and adopt two-loop voltage-current controller. The proposed bi-directional DC-DC converter's modeling method and control design have been verified with computer simulation and experimentation.

Study for the Relations between Electric Multiple Unit and Energy Storage System (에너지저장시스템과 도시철도 차량의 상관관계에 관한 연구)

  • Lee, Heui-Seon;Baek, Seoung-Gil;Kwon, Kyoung-Min;Kim, Gil-Dong
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.2998-3006
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    • 2011
  • This paper is about the relations between the electric multiple unit and ESS(Energy Storage system, here after) applying bi-direction Buck-Boost Converter. ESS may be possible to suppress the line voltage drops and the power loading fluctuations and to save the regeneration power lapses. This paper confirm for simulation that ESS reusing regenerative power generated during braking in train. Also, presents the influence of regenerative power variation of train and catenary acceptability for energy saving obtained by applying the ESS to Daejeon Metro line 1.

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Boost converters including PV system with Differential power processor applying Isolated type buck converter (절연형 벅 컨버터가 적용된 승압형 태양광 피드백 차동전력조절기)

  • Lee, Chun-Gu;Park, Joung-Hu
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.347-348
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    • 2016
  • 본 논문에서는 차동전력조절기회로가 적용된 승압형 태양광 차지펌프 플라이백 전하 균등화 회로를 사용하여 연속 모드로 동작하는 전하 균등화 방법을 제안한다. 이 컨버터는 차동전력조절기회로의 입력부에 커패시터가 병렬로 연결되어 있어서 포워드 컨버터가 아닌 벅 컨버터로 동작을 한다. 이로 인하여 기존 포워드 컨버터가 갖고 있는 동작 한계점을 극복할 수 있다. 즉 차동전력조절기회로의 듀티 비가 부스트 회로의 듀티 비 보다 작을 필요가 없다. 또한 실제 현장에 적용할 때 문제가 되는 긴 라인으로 인한 기생 인덕턴스 발생 시 차동전력조절기회로의 스위치에 큰 스파이크가 발생 할 수 있는데 이를 커패시터가 흡수하는 장정을 갖는다.

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Study of Photovoltaic DC-DC Module Integrated Converter Control Algorithm (태양광 DC-DC 모듈 집적형 전력변환장치 제어 알고리즘 연구)

  • Lee, Hee-Seo;Shin, Seung-Min;Lee, Young-Dal;Lee, Eun-Ju;Lee, Byoung-Kuk;Lee, Tae-Won
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.261-262
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    • 2011
  • 본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 일사량 불균형 환경에서 출력 전력을 최대화 하기위한 DC-DC 모듈 집적형 전력변환장치에 요구되는 동작에 대하여 알아보고 이를 제어하기 위한 알고리즘을 제안한다. 토폴로지는 구조가 간단하고 제어가 용이한 Cascaded Buck-Boost 컨버터를 대상으로 한다. 제안한 알고리즘을 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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THE GRAPHICAL D-Q TRANSFORMATION OF GENERAL POWER SWITCHING CONVERTERS

  • Rim, Chun-T.;Hu, Dong-Y.;Cho, Gyu-H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1988.11a
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    • pp.388-393
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    • 1988
  • New circuit D-Q transformation concept is introduced to analyze AC converters such as inverters, rectifiers and cyclo-converters with ease. The equivalent linear time invariant circuit is obtained by substituting switches with equivalent turn-ratio variable transformers and changing balanced AC reactors into equivalent DC reactors combined by gyrators. This circuit enables us to utilize the powerful linear system analysis techniques such as Laplace transform otherwise which could not be applied to the time varying switching systems. Direct substitution of switches of DC converters with transformers is shown as a preliminary. Then the modeling procedure is shown for a controlled rectifier-inverter circuit. Finally an analysis example is proposed for a buck-boost inverter and the result is compared with the conventional approach. This approach is applicable to all AC converter families to determine the AC transfer functions and the DC operating points. It is identified that the switching systems are equivalent to the RLC filter circuits with transformers and gyrators.

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Controller Design of Bidirectional Buck-Boost Converter for Power Decoupling of Photovoltaic Micro-Inverter (태양광 마이크로 인버터의 Power Decoupling을 위한 양방향 벅-부스트 컨버터 제어기 설계)

  • Shin, Jong-Hyun;Park, Joung-Hu
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.13-14
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    • 2014
  • 본 논문에서는 유사 DC-Link 타입의 태양광 마이크로 인버터에서 요구되는 대용량의 전해 커패시터의 단점을 지적하고 이를 제거하기 위해 shunt 방식으로 연결되는 양방향 벅-부스트 컨버터 제어방법을 제안한다. 태양광 마이크로 인버터는 동작 특성상 PV 입력단에 120Hz 리플이 존재하지만 대용량의 전해 커패시터를 적용함으로써 리플을 제거할 수 있다. 하지만 전해 커패시터의 짧은 수명이 전체 시스템의 신뢰성을 저하시키기 때문에 이를 극복하기 위한 부가적인 회로가 필요하다. 본 논문에서는 제안한 1차측의 플라이백 스위치 전류 제어기의 레퍼런스를 공유함으로써 전류 센서수를 감소시키고 PV 입력단 Capacitance를 낮출 수 있는 양방향 벅-부스트 회로의 제어기를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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Analysis of the Effects of the Irradiation and Cell-Temperature on the Dynamic Responses of PV System with MPPT (태양광의 세기와 셀 온도가 최대전력 추종을 하는 태양광 발전의 동특성에 미치는 영향 분석)

  • Loc, Nguyen Khanh;Moon, Dae-Seong;Seo, Jae-Jin;Won, Dong-Jun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1142-1143
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    • 2008
  • As well known, the maximum power point tracking (MPPT) is an important role in photovoltaic (PV) power systems. MPPT finds and maintains the operation of PV at the maximum power point when the irradiation and cell-temperature change. In this paper, the studied system includes a PV array, a Buck-Boost DC/DC converter, a DC/AC inverter and it is connected to the three phase power system. The solar array operates as a non-linear voltage source. The P&O algorithm with power feed-back is used to control the operating point of PV array at the maximum power point. The effects of irradiation and cell-temperature on the dynamic responses are also considered.

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Development of Dynamic Voltage Restorer System Considering Characteristics of EDLC (EDLC의 특성을 고려한 동적전압보상시스템의 개발)

  • Lee, Sang-Cheol;Seo, Il-Dong
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers P
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    • v.59 no.3
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    • pp.288-292
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    • 2010
  • Recently, in energy storage system, the EDLC is paid attention as a new environmentally friendly energy storage element. This capacitor has higher energy density than the electrolytic capacitor. Also, this capacitor has a lot of advantage such as no maintenance, longer life cycle and faster charge-discharge time than the battery system. But the EDLC must have a each charge-discharge controller to effectively control, an energy design method circuit to use effectively energy, and several compensation techniques to control a optimal operating. In this respect, this study suggests major parameters to effectively represent the characteristics of EDLC, the measurement methods of those parameters have been investigated with experiments, and the interpretation about the buck/boost DC/DC converter for the operation of EDLC.

Study on Grid-Connected Photovoltaic System using Current-Source Inverter (전류형 인버터를 이용한 계통 연계형 태양광 발전 시스템에 관한 연구)

  • Lim, J.M.;Park, S.J.;Lee, S.H.;Moon, C.J.;Choi, J.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.677-681
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    • 2005
  • This Paper presents a 6 pulse shift operation control mode of current-source-inverter to make improvement of efficiency and to reduce the frequency of inverter switching for photovoltaic generation system using PWM current-source-inverter. This system is connected solar cell energy directly without using a storage cell. The proposed circuit can maintain maximum voltage of photovoltaic generation of take advantage of six Buck-Boost converter and a full-bridge inverter determines the polarity of AC output. That is controlled by using digital signal processor TMS320F2812 for operation about a 6 pulse shift operation control of current-source-inverter, and it is verified through the experimental results.

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High Efficiency Photovoltaic Micro-Inverter Application of Two-Stage tapped-inductor Buck-Boost Converter (이단형 탭인덕터 벅-부스트 컨버터를 적용한 고효율 마이크로 인버터)

  • Jang, Jong-Ho;Tran, Thang;Park, Joung-Hu
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.258-259
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    • 2013
  • 본 논문에서는 저가형의 고효율 이단형 탭인덕터 벅-부스트 컨버터를 적용한 마이크로 인버터를 제안한다. 제안하는 인버터는 정상상태 연속모드(CCM)에서 단상전력계통에 고역률의 정현파전류를 공급할 수 있는 새로운 구조이다. 강압시에는 벅 모드로 동작하며, 승압시에는 탭인덕터 부스트 모드로 동작한다. 정류형태의 전류를 인버터에 공급하며, 낮은 주파수를 사용하는 전파정류 인버터가 고역률의 교류 파형으로 변환한다. 벅-부스트에 탭인덕터를 적용함으로써 권선비에 따른 시비율을 조절할 수 있어 극단적인 승압시에도 벅-부스트의 도통을 적절히 유지할 수 있다. 제안하는 인버터는 정상상태 연속모드(CCM), 200W급 하드웨어 프로토타입을 통해 동작특성 및 효율 분석을 하였다.

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