This paper presents a 1.92 kW resonant converter for medium voltage applications that uses low voltage stress MOSFETs (500V) to achieve zero voltage switching (ZVS) turn-on. In the proposed converter, four MOSFETs are connected in series to limit the voltage stress of the power switches at half of the input voltage. In addition, three resonant circuits are adopted to share the load current and to reduce the current stress of the passive components. Furthermore, the transformer primary and secondary windings are connected in series to balance the output diode currents for medium power applications. Split capacitors are adopted in each resonant circuit to reduce the current stress of the resonant capacitors. Two balance capacitors are also used to automatically balance the input capacitor voltage in every switching cycle. Based on the circuit characteristics of the resonant converter, the MOSFETs are turned on under ZVS. If the switching frequency is less than the series resonant frequency, the rectifier diodes can be turned off under zero current switching (ZCS). Experimental results from a prototype with a 750-800 V input and a 48V/40A output are provided to verify the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed converter.
This paper presents a novel topology named a modified capacitor-assisted Z-source inverter (MCA-ZSI) based on the traditional ZSI. The impedance network of the proposed MCA-ZSI consists of two symmetrical cells coupled with two capacitors with an X-shape structure, and each cell has two inductors, two capacitors, and one diode. Compared with other topologies based on switched ZSI with the same number of components used at impedance network, the proposed topology provides higher boost ability, lower voltage stress across inverter switching devices, and lower capacitor voltage stress. The improved performances of the proposed topology are demonstrated in the simulation and experimental results.
A single-ended primary-inductor converter (SEPIC) features low input current ripple and output voltage up/down capability. However, the switching devices in a two-level SEPIC suffer from high voltage stresses and switching losses. To cope with this drawback, this study proposes a three-level SEPIC that uses a low voltage-rated switch and thus achieves better switching performance compared with the two-level SEPIC. The three-level SEPIC can reduce switch voltage stresses and switching losses. The converter operation and control method are described in this work. The experimental results for a 500 W prototype converter are also discussed. Experimental results show that unlike the two-level SEPIC, the three-level SEPIC achieves improved power efficiency with balanced capacitor voltages.
This paper presents a switched capacitor (SC) based bidirectional dc-dc converter topology for high voltage gain applications. The proposed converter is able to operate with multiple integral voltage conversion ratios based on user input. The architecture of a user-friendly, inductor-less multi-voltage-gain bidirectional dc-dc converter is proposed in this study. The inductor-less or magnetic-less design of the proposed converter makes it effective in higher temperature applications. Furthermore, the proposed converter has a reduced component count and lower voltage stress across its switches and capacitors when compared to existing SC converters. An output impedance analysis of the proposed converter is presented and compared with popular existing SC converters. The proposed converter is simulated in the OrCAD PSpice environment and the obtained results are presented. A 200 W hardware prototype of the proposed SC converter has been developed. Experimental results are presented to validate the efficacy of the proposed converter.
In this paper, a bidirectional topology for quasi-Cuk dc/dc converter with capability of zero-voltage and zero-current-switching (ZVZCS) is proposed. The bidirectional quasi-Cuk (BQ-Cuk) converter has different voltage and current transfer ratio, reduced voltage stress on capacitor and capability of changing the output polarity in comparison with conventional bidirectional Cuk converter. In this paper, steady-state analysis of the quasi-Cuk converter with capability of ZVZCS in turn-on is presented. Then, critical inductances for transient from this operation to two new operations are calculated. Next, besides values designing of used elements, maximum and minimum value of their current and voltage are calculated. Finally, experimental results to verify the accuracy of the proposed converter in different operating modes are presented.
An inverter with large capacity has been demanded at a factory automation and diffusion of the energy saving work. As the capacity of inverter is larger, the stary inductance has much influence on both the di/dt of IGBT current, and voltage stress across IGBT. Also, the life of the snubber capacitor may be shortened due to overheating of the snubber capacitor. In this paper, a planar busbar which consists of two layers is applied to N700-series inverter in order to minimize stray inductance. The voltage stress across IGBT is changed by both the DC busbar structure and the capacity of snubber capacitor.
Power capacitors is widely used for power factor correction and component of passive filter in the user power systems. Recently, application of non-linear load is gradually increased. Non-linear load produces harmonic components of current. There are series resonance and parallel resonance when capacitors are applied in the user electrical application. If this harmonic component matches resonance, voltage and current is magnified and has severely an influences on capacitor. This paper purposes a new method for the magnitude of voltage and current by the frequency scan analysis without equivalent circuit for the actual circuit at the resonance condition.
On the basis of the traditional ZSI (Z-source inverter), this paper presents a ESL-${\Gamma}$-ZSI, which uses a unique ${\Gamma}$-shaped impedance network and an extended SL network for boosting its output voltage in addition to their usual voltage-buck behavior. The inverter can increase the boost factor through adjusting shoot-through duty ratio and increasing the number of inductors. Capacitor voltage stress of ESL-${\Gamma}$-ZSI is a constant when 1>D>0, and ESL-${\Gamma}$-ZSI has small inductor current stress. The working principle of ESL-${\Gamma}$-ZSI and comparison with the classical ZSI and SL- ZSI are analyzed in detail. The power loss comparison between ESL-${\Gamma}$-ZSI and Cuk converter is analyzed detailedly. Simulation and experimental results are given to demonstrate the operation features of the inverter.
To match the dynamic lower voltage of a fuel cell stack and the required constant higher voltage (400V) of a DC bus, an H-type structural Boost three-level DC-DC converter with a wide voltage-gain range (HS-BTL) is presented in this paper. When compared with the traditional flying-capacitor Boost three-level DC-DC converter, the proposed converter can obtain a higher voltage-gain and does not require a complicate control for the flying-capacitor voltage balance. Moreover, the proposed converter, which can draw a continuous and low-rippled current from an input source, has the advantages of a wide voltage-gain range and low voltage stress for power semiconductors. The operating principle, parameters design and a comparison with other converters are presented and analyzed. Experimental results are also given to verify the aforementioned characteristics and theoretical analysis. The proposed converter is suitable for application of fuel cell systems.
A capacitive wireless power transfer (C-WPT) system uses an electric field to transmit power through a physical isolation barrier which forms a pair of ac link capacitors between the metal plates. However, the physical dimension and low dielectric constant of the interface medium severely limit the effective link capacitance to a level comparable to the main switch output capacitance of the transmitting circuit, which thus narrows the soft-switching range in the light load condition. Moreover, by fundamental limit analysis, it can be proved that such a low link capacitance increases operating frequency and capacitor voltage stress in the full load condition. In order to handle these problems, this paper investigates optimal design of double matching transformer networks for C-WPT. Using mathematical analysis with fundamental harmonic approximation, a design guideline is presented to avoid unnecessarily high frequency operation, to suppress the voltage stress on the link capacitors, and to achieve wide ZVS range even with low link capacitance. Simulation and hardware implementation are performed on a 5-W prototype system equipped with a 256-pF link capacitance and a 200-pF switch output capacitance. Results show that the proposed scheme ensures zero-voltage-switching from full load to 10% load, and the switching frequency and the link capacitor voltage stress are kept below 250 kHz and 452 V, respectively, in the full load condition.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.