• Title/Summary/Keyword: DC Output Filter

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출력 커패시터를 고려한 플라즈마 공정용 LLCC 공진컨버터에 관한 연구 (A Study on the LLCC Resonant Converter for a Plasma Process Considering the Output Capacitor)

  • 권민준;김태훈;이우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.261-262
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    • 2016
  • 고효율과 높은 전력밀도를 갖는 LLC 공진컨버터를 플라즈마 공정용 DC 전원장치로 사용하기 위해서는 공정의 특성상 출력 Filter 커패시턴스 값을 작게 설정해야 한다. 이때, 기존의 LLC 공진컨버터와 다른 동작특성을 보이게 되는데, 본 논문에서는 플라즈마 공정용 LLC 공진컨버터에서 출력 Capacitor를 고려한 LLCC 공진 컨버터의 특성 및 변화를 분석하였으며 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

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Novel Oscillator Incorporating a Compact Microstrip Ring Type Resonant Cell with High Efficiency and Superior Harmonic Characteristics

  • Hwang Cheol-Gyu;Myung Noh-Hoon
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권2호
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    • pp.92-96
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    • 2005
  • This paper presents a novel microwave oscillator incorporating a simple microstrip ring type resonant cell as its terminating resonance component. Reduced chip size, higher dc-ac power efficiency, superior harmonic characteristics can be achieved from the introduction of a compact microstrip ring resonator cell. The oscillator provides a second harmonic suppression of 26.51 dB and the output power of 2.046 dBm at 2.11 GHz.

Analysis and Design of a DC-Side Symmetrical Class-D ZCS Rectifier for the PFC of Lighting Applications

  • Ekkaravarodome, Chainarin;Thounthong, Phatiphat;Jirasereeamornkul, Kamon;Higuchi, Kohji
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권3호
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    • pp.621-633
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    • 2015
  • This paper proposes the analysis and design of a DC-side symmetrical zero-current-switching (ZCS) Class-D current-source driven resonant rectifier to improve the low power-factor and high line current harmonic distortion of lighting applications. An analysis of the junction capacitance effect of Class-D ZCS rectifier diodes, which has a significant impact on line current harmonic distortion, is discussed in this paper. The design procedure is based on the principle of the symmetrical Class-D ZCS rectifier, which ensures more accurate results and provides a more systematic and feasible analysis methodology. Improvement in the power quality is achieved by using the output characteristics of the DC-side Class-D ZCS rectifier, which is inserted between the front-end bridge-rectifier and the bulk-filter capacitor. By using this symmetrical topology, the conduction angle of the bridge-rectifier diode current is increased and the low line harmonic distortion and power-factor near unity were naturally achieved. The peak and ripple values of the line current are also reduced, which allows for a reduced filter-inductor volume of the electromagnetic interference (EMI) filter. In addition, low-cost standard-recovery diodes can be employed as a bridge-rectifier. The validity of the theoretical analysis is confirmed by simulation and experimental results.

산부인과용 펄스형 $CO_2$레이저의 펄스모듈 특성과 동작파형 변화에 따른 안정된 시스템의 설계 및 구현 (Design and embodiment of stable system by change of action waveform by pulsemodule special quality of pulse style$CO_2$ laser for obstetrics and gynecology)

  • 김휘영
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.97-102
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    • 2007
  • [ $CO_2$ ] 레이저는 최소한 조직손상으로 이러한 효과를 얻는데 최적이라고 보며 0.1mm의 최소한의 세포조직 깊이에서 일어나는 효과의 근본적인 장점은 생체조직이나 내장기관에 안정적이다. 열에 의한 조직손상은 조직의 종류나 에너지밀도, 증발시간의 장단에 관계될 수가 있다 증발시간을 짧게 하면 주위세포의 열적손상은 $200\sim400um$이내에 일어나므로 레이저 빔은 비초점 영역에서 주위세포조직을 손상함이 없이 증발에 의한 제거나, 아주 얇은 층의 포를 깨끗하게 증발시킬 수 가 있다. $CO_2$레이저는 산부인과 응용에 표준이 되는 레이저시스템으로 외음부 상피내종양, 자궁암, 상피 종양에도 적용이 가능하다. 슈퍼펄스 출력은 거의 동일하나 펄스지속시간이 짧으면 레이저의 열적인 효과가 감소가 되므로 무엇보다도 산부인과용 펄스형 $CO_2$ 레이저의 펄스모듈 특성은 모드안정화가 매우 중요함으로, 본 연구에서는 짧은 펄스지속시간과 고출력밀도 되도록, DC-DC Converter에서 고주파로 스위칭 할수록 출력 DC의 ripple은 고주파화 되는데, 고주파화된 전류 리플은 출력 필터용 콘덴서의 량을 크게 줄일 수 있다. 출력의 ripple을 근사적으로 Zero까지 실현이 가능한 인덕터를 적용하여 특성실험을 통하여 실현하였다.

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1.2[kW]급 연료전지용 전력변환장치의 개발 (Development of 1.2[kW]Class Fuel Cell Power Conversion System)

  • 서기영;김칠용;조만철;김정도;윤영변;김홍신;박도형;하성현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.117-125
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    • 2007
  • 연료전지 발전시스템에서는 DC-DC 승압용 컨버터와 DC-AC 인버터가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 연료전지의 전압을 380[VDC]로 승압하기 위한 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 220[VAC]로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다. 특히 제안한 연료전지 시스템용 고효율 DC-DC 컨버터는 위상천이 PWM 제어법을 이용하여 부분 공진에 의한 ZVS를 실현하였으며, 일정 스위칭 주파수화 및 스위치의 스위칭 손실, 피크 전압과 전류를 저감시켰다. 그리고, 정류회로에 2개의 인덕터를 첨가하여 리플성분이 저감된 직류전압과 전류를 부하측에 안정하게 공급할 수 있었다. 또한, 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 92[%]정도 얻을 수 있다. 이상과 같이 결과는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

Analysis and Design of a Multi-resonant Converter with a Wide Output Voltage Range for EV Charger Applications

  • Sun, Wenjin;Jin, Xiang;Zhang, Li;Hu, Haibing;Xing, Yan
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권4호
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    • pp.849-859
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    • 2017
  • This paper illustrates the analysis and design of a multi-resonant converter applied to an electric vehicle (EV) charger. Thanks to the notch resonant characteristic, the multi-resonant converter achieve soft switching and operate with a narrowed switching frequency range even with a wide output voltage range. These advantages make it suitable for battery charging applications. With two more resonant elements, the design of the chosen converter is more complex than the conventional LLC resonant converter. However, there is not a distinct design outline for the multi-resonant converters in existing articles. According to the analysis in this paper, the normalized notch frequency $f_{r2n}$ and the second series resonant frequency $f_{r3n}$ are more sensitive to the notch capacitor ratio q than the notch inductor ratio k. Then resonant capacitors should be well-designed before the other resonant elements. The peak gain of the converter depends mainly on the magnetizing inductor ratio $L_n$ and the normalized load Q. And it requires a smaller $L_n$ and Q to provide a sufficient voltage gain $M_{max}$ at ($V_{o\_max}$, $P_{o\_max}$). However, the primary current increases with $(L_nQ)^{-1}$, and results in a low efficiency. Then a detailed design procedure for the multi-resonant converter has been provided. A 3.3kW prototype with an output voltage range of 50V to 500V dc and a peak efficiency of 97.3 % is built to verify the design and effectiveness of the converter.

A Novel Dual-Input Boost-Buck Converter with Coupled Inductors for Distributed Thermoelectric Generation Systems

  • Zhang, Junjun;Wu, Hongfei;Sun, Kai;Xing, Yan;Cao, Feng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권4호
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    • pp.899-909
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    • 2015
  • A dual-input boost-buck converter with coupled inductors (DIBBC-CI) is proposed as a thermoelectric generator (TEG) power conditioner with a wide input voltage range. The DIBBC-CI is built by cascading two boost cells and a buck cell with shared inverse coupled filter inductors. Low current ripple on both sides of the TEG and the battery are achieved. Reduced size and power losses of the filter inductors are benefited from the DC magnetic flux cancellation in the inductor core, leading to high efficiency and high power density. The operational principle, impact of coupled inductors, and design considerations for the proposed converter are analyzed in detail. Distributed maximum power point tracking, battery charging, and output control are implemented using a competitive logic to ensure seamless switching among operational modes. Both the simulation and experimental results verify the feasibility of the proposed topology and control.

근거리 무선전력전송용 공진형 Class ${\phi}_2$ 인버터 동작 특성 (The characteristics of Resonant class ${\phi}_2$ Inverter for short range wireless power transmission)

  • 양해열;박재현;김창선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.13-14
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    • 2011
  • The power conversion converter for driving the wireless power transfer system is can be into the two part of the DC power conversion rectifier and the high frequency dc-ac power conversion inverter. In this paper, The operating characteristics of the Class-${\Phi}_2$ resonant inverter have been investigated through by simulation and by experiment. It can be switched at a high frequency without the switching losses and the harmonics are reduced effectively due to the input LC filter. Its switching frequency is 1MHz and the input voltage is 96V which is the output voltage of LLC resonant converter. And its output peak voltage is 170V. The resonant inverter module operated at the commercial power source of 220V was built. And also the electromagnetic coupled resonance coils were designed for wireless power transfer with a 1MHz operating frequency. As a experimental result, the wireless power transmission was confirmed and it is varified the validity of the experiment.

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대기전력 최소화를 위한 교류전압 입력에 따른 저전압 구동회로 설계 (Standby Power Reduction Technique due to the Minimization of voltage difference between input and output in AC 60Hz)

  • 서길수;김기현;김형우;이경호;김종현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1018-1019
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    • 2015
  • Recently, standby power reduction techniques of AC/DC adaptor were developed, consuming power almost arrived to 300mW level. The standby power losses are composed of the input filter loss 11.8mW, the control IC for AC/DC adaptor 18mW, the switching loss 9.53mW and the feedback loss 123mW. And there are the standby power reduction techniques. In this paper, in order to reduce the standby power of SMPS more, the loss due to a voltage difference between input and output is reduced by the control circuit which is composed of the low voltage driving circuit and voltage regulator. The low voltage driving circuit operates on the low voltage of input and off the high voltage. The low voltage driving IC was produced by the $1.0{\mu}m$, high voltage DMOS process.

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상천이 필터를 이용한 싸이클로컨버터 출력의 개선 (An improvement of cycloconverter output using phase shifting filter)

  • 김종수;서동환;김정우;김성환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.121-126
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    • 2013
  • 교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.