• 제목/요약/키워드: DC/DC converter

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DC-DC Converter 특성검토 및 회로해석 (Investigation and Circuit Analysis for DC-DC Converter)

  • 황수설;이재득
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.166-173
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    • 2006
  • 현대의 전자 장치는 안정적인 전력 공급을 위해 DC-DC Converter 등의 스위칭 전원을 사용하고 있다. 직류전원을 필요로 하는 통신장치는 안정적 동작과 높은 효율을 유지하기 위해 DC-DC Converter 등의 스위칭 전원의 사용이 불가피하며, 이는 에너지 절약이라는 시대적 요구에 부응하여 급속히 그 응용이 확산되고 있다. 이와같은 DC-DC Converter를 설계할 때는 각각의 동작 특징을 정확히 검토할 필요가 있다. 이를 위해 DC-DC Converter의 종류별 특성과 적용 분야 및 용도 분석을 통해 활용 분야를 파악하고, DC-DC Converter의 기본적 형태인 Buck type Converter를 선정하여 회로 설계 및 시뮬 레이션을 통해 이론적인 해석치과 설계치를 비교하였다.

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양방향으로 동작하는 DC-DC Converter를 이용하는 무선 전력 송수신기 개발 (Development of Wireless Power Transceiver with Bi-directional DC-DC Converter)

  • 문영진;유창식
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권7호
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    • pp.111-121
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    • 2014
  • 본 논문에서는 무선으로 전력을 수신할 뿐만 아니라 송신 할 수 있는 기능을 수행하는 무선 전력 송수신기를 위한 양방향으로 동작하는 DC-DC converter를 제안하였다. 일반적으로 무선 전력 송수신기의 경우 2개의 DC-DC converter와 이로 인한 2개의 외부 인덕터가 필요하지만 제안된 DC-DC converter를 적용하여 1개의 DC-DC converter와 1개의 외부 인덕터로 무선 전력 송수신이 가능하도록 하여 전체 시스템의 크기를 줄였다. 제안된 양방향으로 동작하는 DC-DC converter는 $0.35{\mu}m$ BCDMOS 공정을 이용하여 제작하였으며 무선 전력 수신 상황에서 강압 converter로 동작하여 3W의 출력 상황에서 91%의 효율을 가지며 무선 전력 송신 상황에서는 승압 converter로 동작하여 3W의 출력 상황에서 90%의 효율을 갖는다. 양방향으로 동작하는 DC-DC converter와 효율을 극대화 할 수 있는 제안된 기법들을 적용한 무선 전력 송수신기는 수신 상황에서 81.7%, 송신 상황에서 76.5%의 효율을 갖는다.

마이크로프로세서 제어를 이용한 DC-DC Buck Converter 설계 (Design of DC-DC Buck Converter Using Micro-processor Control)

  • 장인혁;한지훈;임홍우
    • 공학기술논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.349-353
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    • 2012
  • Recently, Mobile multimedia equipments as smart phone and tablet pc requirement is increasing and this market is also being expanded. These mobile equipments require large multi-media function, so more power consumption is required. For these reasons, the needs of power management IC as switching type dc-dc converter and linear regulator have increased. DC-DC buck converter become more important in power management IC because the operating voltage of VLSI system is very low comparing to lithium-ion battery voltage. There are many people to be concerned about digital DC-DC converter without using external passive device recently. Digital controlled DC-DC converter is essential in mobile application to various external circumstance. This paper proposes the DC-DC Buck Converter using the AVR RISC 8-bit micro-processor control. The designed converter receives the input DC 18-30 [V] and the output voltage of DC-DC Converter changes by the feedback circuit using the A/D conversion function. Duty ratio is adjusted to maintain a constant output voltage 12 [V]. Proposed converter using the micro-processor control was compared to a typical boost converter. As a result, the current loss in the proposed converter was reduced about 10.7%. Input voltage and output voltage can be displayed on the LCD display to see the status of the operation.

Single Input Multi Output DC/DC Converter: An Approach to Voltage Balancing in Multilevel Inverter

  • Banaei, M.R.;Nayeri, B.;Salary, E.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권5호
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    • pp.1537-1543
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    • 2014
  • This paper presents a new DC/AC multilevel converter. This configuration uses single DC sources. The proposed converter has two stages. The first stage is a DC/DC converter that can produce several DC-links in the output. The DC/DC converter is one type of boost converter and uses single inductor. The second stage is a multilevel inverter with several capacitor links. In this paper, one single input multi output DC-DC converter is used in order to voltage balancing on multilevel converter. In addition, as compare to traditional multilevel inverter, presented DC/AC multilevel converter has less on-state voltage drop and conduction losses. Finally, in order to verify the theoretical issues, simulation and experimental results are presented.

위상 천이 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 이용한 방전등 구동용 직류 전원장치 (DC Power Supply Driving Discharge Lamp Using PWM DC-DC Converter of Single- Phase Shift Soft Switching)

  • 이현우;정상화;권순걸;서기영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.100-106
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    • 2005
  • 일반적으로 자외선(UV)을 발생하기 위한 방전등 구동용 직류 전원장치는 하드 스위칭 모드로 동작되어지는 고주파 스위칭 DC-DC 컨버터가 사용되고 있다. 구체적으로 전원장치는 전자 노이즈 장해에 의한 전자 회로의 오동작이나 각 구성 소자의 발열의 문제 등이 시스템의 신뢰성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 소프트 스위칭 회로 기술을 사용한 고주파 링크 DC-DC 컨버터로서 먼저 구체적으로 1차측 위상 천이 PWM DC-DC 컨버터와 제안한 2차측 위상 천이 PWM DC-DC 컨버터를 조합하여 방전등 구동용 직류 전원장치를 제안하였다. 제안하는 방전등 구동용 직류 전원장치는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 서술하였다.

배터리 에너지 저장 장치를 위한 2단 DC-DC-AC 컨버터의 모델링 방법 (Modeling and Control of a Two-Stage DC-DC-AC Converter for Battery Energy Storage System)

  • 현동엽;정석언;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.422-430
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    • 2014
  • This study proposes a small-signal model and control design for a two-stage DC-DC-AC converter to investigate its dynamic characteristics in relation to battery energy storage system. When the circuit analysis of the two-stage DC-DC-AC converter is attempted simultaneously, the mathematical procedure of deriving the dynamic equation is complex and difficult. The main idea of modeling the two-stage DC-DC-AC converter states that this topology is separated into a bidirectional DC-DC converter and a single-phase inverter with an equivalent current source corresponding to that of the inverter or converter. The dynamic equations for the separated converter and inverter are then derived using the state-space averaging technique. The procedures of building the small-signal model of the two-stage DC-DC-AC converter are described in detail. Based on the derived small-signal model, the individual controllers are designed through a frequency-domain analysis. The simulation and experimental results verify the validity of the proposed modeling approach and controller design.

Design and Control Methods of Bidirectional DC-DC Converter for the Optimal DC-Link Voltage of PMSM Drive

  • Kim, Tae-Hoon;Lee, Jung-Hyo;Won, Chung-Yuen
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권6호
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    • pp.1944-1953
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    • 2014
  • This paper shows the design and control methods of the bidirectional DC-DC converter to generate the proper DC-link voltage of a PMSM drive. Conventionally, because the controllable power of the PWM based voltage source inverter is limited by its DC-link voltage, the DC-DC converter is used for boosted DC-link voltage if the inverter source cannot generate enough operating voltage for the PMSM drive. In this paper, to obtain more utilization of this DC-DC converter, optimal DC-link voltage control for PMSM drive will be explained. First, the process and current path of the DC-DC converter will be illustrated, and a control method of this converter for variable DC-link voltage will then be explained. Finally, an improvement analysis of the optimal DC-link voltage control method, especially on the deadtime effect, will be explained. The DC-DC converter of the proposed control method is verified by the experiments by comparing with the conventional constant voltage control method.

진동에너지 수확을 위한 CMOS 인터페이스 회로 (A CMOS Interface Circuit for Vibrational Energy Harvesting)

  • 양민재;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.267-270
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    • 2014
  • 본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 제안된 회로는 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기로 구성된다. AC-DC 변환기는 진동소자(PZT)에서 출력되는 AC 신호를 DC 신호로 변환해주는 역할을 하며, DC-DC 부스트 변환기는 AC-DC 변환기에서 출력된 신호를 원하는 값으로 승압 및 안정화 시키는 역할을 한다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어 회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 사용한 구조를 이용하였다. 또한 진동소자로부터 최대전력을 수확하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기능을 적용하였다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $530um{\times}325um$이다. 설계된 회로의 성능을 검증한 결과 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기의 최대 효율은 각각 97.7%와 89.2%이며, 전체회로의 최대 효율은 87.2%이다.

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A New High Efficient Bi-directional DC/DC Converter in the Dual Voltage System

  • Lee Su-Won;Lee Seong-Ryong;Jeon Chil-Hwan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제1권3호
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    • pp.343-350
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    • 2006
  • This paper introduces a new high efficient bi-directional, non-isolated DC/DC converter. Through variations of the topology of the conventional Cuk converter, an optimum bi-directional DC/DC converter is proposed. Voltage and current in the proposed DC/DC converter are continuous. Furthermore, the efficiency in both step-up and step-down mode is improved over that of the conventional bi-directional converter. To prove the validation for the proposed converter, simulations and experiments are executed with a 300W bi-directional converter.

System Identification Method를 이용한 DC/DC 컨버터 상태진단 (A Operating Status Diagnosis of DC/DC Converter by System Identification)

  • 김철우;김태진
    • 전기학회논문지
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    • 제56권4호
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    • pp.724-729
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    • 2007
  • In this paper, we propose a new diagnosis method of DC/DC converter aging. The method is based on variations of the parasitic resistor for the aging process. We apply an on-line diagnosis of the DC/DC converter because the observation is not a device, but a system. This study proposes a method of DC/DC converter diagnosis by analyzing the variations of model on the variations of parasitic resistor.