This paper propose the high power factor and efficiency buck-boost AC-DC converter because the input current is made sinusoidal wave in single phase alternating current source. The proposed converter is able to minimize switching loss by the partial resonant switching which is for switching devices to operate the zero voltage switching (ZVS) or zero current switching(ZCS) without increasing their voltage and current stresses.
The use of high voltage gain converters is essential for the distributed power generation systems with renewable energy sources such as the fuel cells and solar cells due to their low voltage characteristics. In this paper, a high voltage gain topology combining cascode Inverting Buck-Boost converter and voltage multiplier structure is introduced. In proposed converter, the input voltage is connected in series at the output, the portion of input power is directly delivered to the load which results in continuous input current. In addition, the voltage multiplier stage stacked in proper manner is not only enhance high step-up voltage gain ratio but also significantly reduce the voltage stress across all semiconductor devices and capacitors. As a result, the high current-low voltage switches can be employed for higher efficiency and lower cost. In order to show the feasibility of the proposed topology, the operation principle is presented and the steady-state characteristic is analyzed in detail. A 380W-40/380V prototype converter was built to validate the effectiveness of proposed converter.
Elserougi, Ahmed A.;Massoud, Ahmed M.;Ahmed, Shehab
Journal of Power Electronics
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제17권6호
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pp.1422-1432
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2017
This paper presents a buck-boost converter-based bipolar pulse generator, which is able to generate bipolar exponential pulses across a resistive load. The concept of the proposed approach depends on operating the involved buck-boost converters in discontinuous current conduction mode with high-voltage gain and enhanced efficiency. A full design of the pulse generator and its passive components is presented to ensure generating the pulses with the desired specifications (rise time, pulse width, and pulse magnitude) for a given load resistance and input dc voltage. In case of moderate pulsed output voltages (i.e. few of kV), one module of the presented bipolar generator can be employed. While in case of high-voltage pulsed output, multi-module version can be employed, where each module is fed from an isolated dc source and their outputs are connected in series. Simulation models for the proposed approach are built to elucidate their performance in case of one-module as well as multi-module based generator. Finally, a scaled-down prototype for one-module of buck-boost converter-based bipolar pulse generator is implemented to validate the proposed concept.
Bidirectional DC-DC converters allow transfer of power between two dc sources, in either direction. Due to their ability to reverse the direction of flow of power, Dey are being increasingly used in many applications such as battery charge/dischargers, do uninterruptible power supplies, electrical vehicle motor drives, aerospace power systems, telecom power supplies, etc. This Paper Proposes a new bidirectional Sepic/Zeta converter. It has low switching loss and low conduction loss due to auxiliary communicated circuit and synchronous rectifier operation, respectively Because of positive and buck/boost-like DC voltage transfer function(M=D/1-D), the proposed converter is very desirable for use in distributed power system. The proposed converter also has both transformer-less version and transformer one.
In this paper, we proposed the Z-source four-switch three-phase rectifier. As we know, the conventional Four-Switch Three-Phase Rectifier(FSTPR) has advantages of the lower cost and less complex switching control. However, The conventional FSTPR can only either perform buck or boost operation, it can only attain the buck-boost operation by adding another DC-DC converter. In addition, besides its narrow output voltage region, distortion of the input current is serious either. Thus, we proposed the Z-source FSTPR which has buck-boost function and better input current waveform by applying the Z-impedance network to the conventional FSTPR. The validity of the proposed system was confirmed by experiments.
본 논문에서는 스위칭 레귤레이터의 한 형태인 승강압형 DC-DC 콘버어터에 있어서 전달함수의 우반면에 존재하는 영점이 안정성에 대하여 미치는 영향을 고찰하였고, 출력전류의 변화에 대한 안정범위를 궤한이득을 통하여 구하였다. 이 결과로부터, 우반면에 영점이 존재하기 때문에 안정성이 저하됨을 알 수 있었다. 궤한제어회로에 극 보상을 하였고, 이경우 유효한 안정성의 범위를 이득대역폭적과 관련지어 구하였으며 실험을 통하여 이를 입증하였다.
상태 공간 평균화 모델은 강압형, 승압형 및 승 강압형 DC/DC 컨버터에 적용이 가능하며, 특별한 계산이 필요 없는 높은 정밀도가 증명된 모델이다. 이러한 모델은 전류연속모드(CCM) DC/DC 컨버터에서 확립되었으며, 본 논문에서는 컨버터의 전류연속모드(CCM) 모델로부터 의미 있는 결론을 유도하고자 한다. 본 논문에서는 스위치 평균모델을 이용한 DC/ DC 컨버터의 전류불연속모드(DCM) 모델링 및 임계특성에 관하여 논하였다. 스위치 평균 모델은 전류연속모드(CCM)와 전류불연속모드(DCM) 사이의 DC/DC 컨버터의 경계 조건에 대한 모델로부터 유추할 수 있으며, 시뮬레이션과 실험에 의해서 스위치의 평균 모델의 주파수 응답 특성을 예측할 수 있었다. 본 연구에서는 MOSFET를 사용하여 입력전압 15[V], 출력전압 24[V], 출력전력 24[W]급 시스템을 제작하여 실험하였다.
본 논문에서는 열전에너지 하베스팅을 위한 안정화된 출력을 갖는 0.2V DC/DC 변환기를 설계하였다. 열전소자의 저전압을 이용하기 위해 native NMOS 트랜지스터와 저항으로 이루어진 시동회로가 0.2V의 입력전압을 내부 컨트롤 블록 회로가 동작할 수 있는 VDD까지 승압한다. VDD가 원하는 전압 값에 도달하면 전압감지기가 이를 감지하고 시동회로에 공급되는 전류를 차단하여 전류소모를 최소화 한다. 이후 비교기의 출력에 따라 VDD를 일정전압 이상으로 유지하기 위한 부스트 변환기와 VSTO를 승압하기 위한 부스트 변환기를 번갈아가며 동작시켜서 VSTO를 벅 변환기가 동작하는 전압까지 승압해준다. VSTO가 2.4V 이상이 되면 벅 변환기가 동작하여 안정화된 최종 출력 VOUT을 얻는다. 모의실험 결과 설계한 변환기는 0.2V의 입력으로부터 1.8V의 안정화된 전압을 출력하며, 최대 전력효율은 60%이다. $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계한 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $1.1mm{\times}1.0mm$이다.
전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.203-207
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2001
This paper presents a multi output converter system that controls, simultaneously and independently, the separate Buck converter and Boost converter with the different specification by one DSP digital controller. As two separate converters are regulated by only one DSP, it is possible to achieve the simple digital control circuit for regulating the multi output DC-DC converter. By setting the software switch state, PI or Fuzzy controller can be applied as a controller for each converter without any change of hardware. Also, PI and Fuzzy control characteristics of each DC-DC converter is validated by experimental results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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