• Title/Summary/Keyword: DC-DC컨버터

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LED Driver를 위한 승강압용 DC-DC 컨버터의 특성 비교 (Performance Investigation of Buck-Boost Type DC-DC Converters for LED Drive Application)

  • 김태식;곽상신;조내수;김우현;권우현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.171-173
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    • 2009
  • 최근 LED 기술의 발달로 LED의 이용범위가 점차 넓어지고 있다. 이러한 LED를 구동하기 위한 시스템의 저비용 고효율을 위해서는 입력전압에 대한 출력전압의 승강압이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 승강압이 가능한 DC-DC 컨버터인 Buck-Boost, ZETA, SEPIC 토폴로지를 적용하여 LED Lamp 구동 시스템을 구성해 본다. 위 세 가지의 컨버터는 입력전압에 대하여 출력전압의 승강압이 가능하고 입출력 전압특성이 동일하다. 그러므로 각각의 컨버터들을 이용하여 LED driving 회로를 구성하고, Pspice 시뮬레이션을 통해 나타나는 입출력 효율을 측정하여 승강압용 DC-DC 컨버터의 특성을 비교한다.

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넓은 충전전압 범위를 갖는 50kW급 고효율 급속충전기 개발 (Development of 50kW High Efficiency Fast Charger with Wide Charging Voltage Range)

  • 김주하;정헌수;박준성;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.476-477
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    • 2014
  • 본 논문에서는 넓은 충전전압 범위를 갖는 전기자동차용 급속충전기를 개발하였다. 고효율을 달성하기 위해 AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터 모두 3레벨 방식을 적용하였으며 DC/DC 컨버터에 하이브리드 스위칭 기법을 적용하여 넓은 출력전압범위에서 높은 효율을 유지한다. 50kW 시작품을 통해 타당성을 검증하였으며, AC/DC 컨버터 및 DC/DC 컨버터의 정격부하 효율은 각각 98.2%, 97.1%이며 최고효율은 98.6%, 97.1%를 달성하였고, 전체시스템의 정격부하 효율은 95.3%를 달성하였다.

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복수의 양극성 DC 버스 전압 벨런싱이 가능한 새로운 구조의 DAB 컨버터 (A Dual-Active-Bridge Converter Employing Balancing Capability of Multiple Bipolar DC Bus Voltage Levels)

  • 이준영;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.118-120
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    • 2020
  • 양극성 DC 배전 시스템에는 높은 전압과 낮은 전압을 가진 두 양극성 버스가 사용된다. 두 양극성 버스간의 양방향 전력제어를 위해 DAB 컨버터가 사용된다. 또한, 양극성 DC 버스에는 두 극성에 균등한 전력 흐름이 형성되지 않기 때문에 이를 해결하는 전압 벨런서가 각각의 양극성 DC 버스마다 필요하다. 따라서 양극성 DC 배전 시스템을 구동하기 위해서는 총 3개의 전력변환장치가 필요하고 다수의 장치로 인해 전력밀도와 전력변환효율이 낮아지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 복수의 양극성 DC 버스 전압을 벨런싱하고 양방향 전력제어도 가능한 새로운 구조의 DAB 컨버터를 제안한다. 기존의 3단 구조와 달리 전력변환단계를 하나로 줄일 수 있어 전력밀도와 전력변환효율이 상승하게 된다. 제안하는 DAB 컨버터는 입력과 출력에 인덕터를 사용하여 입력과 출력에 접속되는 두 양극성 DC 버스 전압의 벨런싱을 가능하게 한다. 3-kW급 프로토타입을 통해 제안한 컨버터의 성능을 검증한다.

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단일 제어 IC를 사용한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터 (A New Dual Output LLC Resonant DC/DC Converter using Single Control IC)

  • 윤종규;조상호;한상규;노정욱;홍성수;김종해;이효범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.367-369
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    • 2008
  • 본 논문은 중용량에 적합한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator및 추가되는 제어 IC 없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 제어방식은 펄스폭 변조(PWM)와 동시에 주파수 변조(PFM)를 통해 이루어지며 Master 와 Slave 출력을 각각 주파수, 듀티로 제어함으로써 Slave 출력을 위한 별도의 Post-Regulator 및 제어 IC가 필요 없기 때문에, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 또한 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터와 같이 스위칭 소자의 영전압 스위칭이 보장되는 동시에, Post-Regulator 로 인한 손실이 없기 때문에 효율 및 발열 특성이 매우 우수하다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 우수성과 신뢰성 검증을 위해, 실제로 50" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안된 컨버터의 타당성을 검증한다.

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PDP 유지전원단을 위한 넓은 영전압 스위칭 범위를 갖는 새로운 고효율 DC/DC 컨버터 (A New High Efficiency DC/DC Converter with Wide ZVS Range for PDP Sustain Power Module)

  • 박기범;김정은;문건우;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.177-185
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    • 2005
  • 기존의 비대칭 하프브릿지 컨버터로부터 변형된 새로운 고효율 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 기존의 비대칭 하프브릿지 컨버터와 비교하여 넓은 ZVS영역을 가지므로 넓은 부하 범위에 걸쳐서 높은 효율을 자랑한다. 본 논문에서는 기존의 하프브릿지 컨버터와 비교하여 제안된 컨버터의 기본동작 및 특성을 분석하였으며, PDP TV 유지전원단 사양의 425W, 385-170Vdc 시험모델을 제작하여 실험결과를 통하여 제안된 컨버터의 우수성을 입증하였다.

철도차량 시뮬레이터를 이용한 능동회생 양방향 DC-DC 컨버터 설계 (Design of Active Regenerative Bidirectional DC-DC Converter Using Electric Railway Simulator)

  • 박찬흥;김종윤;조기현;장수진;이병국;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.166-168
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    • 2007
  • 본 논문에서는 직류 지하철 급전시스템에서 발생하는 회생전력을 활용하기 위한 회생전력 제어용 양방향 DC-DC 컨버터 및 EDLC(Electric Double Layer Capacitor)를 이용한 양방향 DC-DC 컨버터의 효율적 충 방전 제어 알고리즘을 제안하였다. 가선전압의 변화에 따른 제어 방법을 제안함으로서 회생전력의 발생으로 인한 가선전압의 상승을 안정적으로 제어할 수 있도록 하였고, 실측된 가선전압과 동일한 직류 급전시스템의 모의가 가능한 가선전압 모의장치를 사용하여 철도차량용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율성을 검증하였다.

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하이브리드 전기자동차(HEV)의 12V 보조배터리 충전용 DC-DC 컨버터의 최적 설계 (Optimization of DC-DC Converter Design for Charging 12V Auxiliary Battery in Hybrid Electric Vehicle)

  • 조진상;최세완;송흥석;정진환;김호기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.325-329
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    • 2004
  • 본 논문은 하이브리드 전기자동차의 12V보조배터리 충전용 DC-DC 컨버터의 최적설계에 관한 것으로 하이브리드 전기자동차의 특성상 DC-DC 컨버터는 최대부하의 $30\%\~70\%$ 정도의 비교적 낮은 부하영역에서 주로 동작하므로 이에 따른 적절한 설계가 요구된다. 따라서 DC-DC 컨버터의 주 동작영역에서 효율이 높도록 주요 설계요소인 스위칭 주파수와 고주파 변압기의 누설인덕턴스를 적절히 선정하고 코아의 윈도우 면적을 최소화하는 최적설계에 관한 연구이다.

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Fan Motor 구동용 인버터의 내압 저감을 위한 Dual 공진 강압형 DC/DC 컨버터 (Dual resonant Step-Down DC/DC Converter of Inverter for driving Fan Motor to Reduce Voltage Stress)

  • 강경수;김상언;노정욱
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.362-363
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    • 2013
  • 기존 Fan Motor용 인버터의 경우, 높은 전압으로 인버터를 구동하기 때문에 높은 내압의 IPM을 사용해야 하는 문제점이 있다. 본 논문은 Fan Motor 구동용 인버터의 내압을 줄일 수 있는 Dual 공진 강압형 DC/DC 컨버터를 제안한다. 기존의 강압형 DC/DC 컨버터를 사용할 경우에는 큰 인덕터를 사용하기 때문에 회로의 전체적인 부피가 커지고 제작단가가 증가하는 단점이 있다. 반면 제안된 회로는 작은 크기의 인덕터를 사용한 Dual 공진 강압형 DC/DC 컨버터로써, 낮은 출력전압으로 인버터 구동이 가능하고, 영전압 스위칭을 하기 때문에 소형화 및 고효율화가 가능한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 회로의 이론적인 특성을 분석하고 모의실험을 통해 확인하였으며, 1.8kW급 Fan Motor 구동용 인버터 회로에 적용하여 실험을 통해 우수성을 검증하였다.

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저압직류배전 시스템에 적용되는 슈퍼캐패시터용 양방향 DC/DC 컨버터 (Bidirectional DC/DC Converter with Supercapacitor for LVDC System)

  • 정환민;최승현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.226-227
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    • 2019
  • 본 논문에서는 마이크로그리드 시스템의 기존 교류 배전망에서 전력 전송 손실을 개선하기 위해 직류 배전망으로 설계하면서 전력을 저장하는 배터리부와 상기 배터리부로부터 LVDC망 전압을 사용자가 설정 및 설계한 전압에 대응하며 유지하기 위한 양방향 DC/DC 컨버터에 대해서 연구하였다. 기존에 사용하던 방식과는 다르게 슈퍼캐패시터를 추가하여 고속, 고출력의 충방전을 할 수 있으며, 이러한 특징으로 인하여 전력품질 개선과 비상시 전력을 공급할 수 있는 장접을 갖게 되었다. 제어기는 PI 제어기를 적용하였으며, PWM 게이팅 신호를 만들어 스위칭 소자를 제어하였다. 매트랩 시뮬링크를 이용하여 양방향 DC/DC 컨버터의 회로를 설계하고 구동 알고리즘을 적용해서 시스템을 구성하여, 슈퍼캐패시터를 이용한 양방향 DC/DC 컨버터의 역할 가능성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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위상 천이 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 이용한 방전등 구동용 직류 전원장치 (Characteristics analysis using DC-DC converter for single-phase shift soft switching PWM control)

  • 정상화;권순걸;서기영;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.194-196
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    • 2005
  • 본 논문에서는 소프트 스위칭 회로 기술을 도입한 고주파 링크 DC-DC 컨버터로서 먼저 기존의 1 차측 위상 천이 PWM DC-DC 컨버터의 문제점을 지적하고 해결책으로 제안한 2차측 위상 천이 PWM DC-DC 컨버터를 조합하여 방전등 구동용 직류 전원장치를 개발하고자한다. 개발하고자 하는 방전등 구동용 직류 전원장치는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 서술하고자 한다.

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