• 제목/요약/키워드: DC-DC컨버터

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평균모델링을 이용한 DC-DC컨버터의 간략 화된 제어기 설계 (Simplified Controller Design Method Using Average Model for DC-DC Converter)

  • 조영찬;신덕식
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.227-228
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    • 2018
  • 연속도통모드의 DC-DC컨버터 제어기 설계에 있어 평균모델링 기법은 복잡한 수식전개 및 해석의 수고로움 없이 비교적 간단한 기법으로 원하는 제어기 성능을 얻어낼 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문은 평균모델링 기법을 이용하여 3가지 종류의 DC-DC컨버터의 제어기를 설계하는 기법을 제시하고 성능의 타당성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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Active Clamp 방식의 포워드 컨버터를 이용한 소용량 LDC (A Development of Active Clamp Forward Converter for low Rated Power LDC)

  • 방효진;김헌희;이종혁;권태석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.403-404
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    • 2014
  • 전기 자동차 및 하이브리드 자동차는 차량의 12V 부하에 전원을 공급하고 12V 배터리를 충전시키기 위해 DC/DC 컨버터를 사용한다. 이 DC/DC컨버터를 LDC(Low voltage DC/DC Converter)라 한다. 본 논문에서는 Active Clamp 방식의 포워드 컨버터를 이용하여 소용량 LDC를 개발한 내용을 소개 하였다.

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슈퍼커패시터 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 고려한 변압기 권선비 설계 (Design of Transformer Turn-ratio with the Considerations of Efficiency in Bidirectional DC-DC Converter for EDLC)

  • 김학수;정재헌;노의철;김인동;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.19-20
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로그리드에서 에너지 저장 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 본 논문에서 다루고자 하는 시스템은 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 슈퍼커패시터측의 방전 동작시 컨버터는 부스트 컨버터로 등가화 할 수 있다. 따라서 등가화한 부스트 컨버터에 대해 권선비를 달리하면서 동일한 출력 조건에서 스위치 손실을 계산하였으며, 이를 통하여 최소의 손실을 가지는 출력전압 즉, 권선비를 찾는 방법을 제안한다.

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스위치 평균 모델을 이용한 DC/DC 컨버터의 전류불연속모드 모델링과 임계특성에 관한 연구 (The Discontinuous Conduction Mode(DCM) Modeling of DC/DC Converter and Critical Characteristic using Average Model of Switch)

  • 배진용;김용
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.34-43
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    • 2008
  • 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.

3-레벨 IGBT ZVS PWM DC/DC 컨버터의 성능 향상 (A Study on the 3-level IGBT ZBS PWM DC/DC Converter with High Performance)

  • 송인호;유상봉;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • 3-레벨 ZVS PWM DC/DC 컨버터는 풀브리지 ZVS PWM DC/DC 컨버터와 같은 동작 특성을 가지면서 입력전압의 반을 스위칭 소자의 차단전압으로 갖기 때문에 높은 입력을 갖는 DC-DC 변환시스템에 적합한 구조라 할 것이다. 그러나 부유 인덕턴스의 영향으로 인한 내외측 소자간의 차단전압 불균형의 문제와 경부하에서 영전압 스위칭 동작을 하지 못하므로 부하범위가 작다는 문제점을 가지고 있다. 이와 같은 문제점들은 시스템의 신뢰도를 낮추며, 경부하로 갈수록 효율을 떨어뜨리게 된다. 철도 차량과 같은 고압, 대용량의 시스템에서 이러한 문제들은 더욱 두드러 진다. 본 논문에서는 내외측 소자간의 차단전압 불균형의 문제를 없애며, 무부하에서 전부하까지 모든 부하 영역에서 영전압 스위칭 동작을 할 수 있는 새로운 3-레벨 ZVS PWM DC/DC 컨버터를 제시한다. 제안한 회로의 동작 특성과 타당성을 시뮬레이션 및 실험 결과를 통하여 입증한다.

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보조회로를 응용한 소프트 스위칭 Forward-Flyback PWM DC/DC 컨버터에 관한 연구 (Study on Soft-Switching Forward-Flyback PWM DC/DC Converter using Assistant-Circuit)

  • 박성준;오세욱;계문호;김광태;김철우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.90-99
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    • 1998
  • DC/DC 컨버터의 리액티브 성분의 물리적 크기를 저감하고 동특성을 개선하기 위해서는 동작 스위칭 주파수 를 증가시키는 것이 바람직하다. 그러나 이것은 발열 및 스트레스로 인한 파워 소자의 파괴, 스위칭 손실 증가 로 인한 효율 감소 및 EM! 동의 문제가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 보조 회로를 웅용한 소프트 스위칭 Forward-Flyback PWM DC/DC 컨버터를 제안하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과로부터 제안한 컨버터의 타당성을 확인하였다.

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역률 개선을 위한 준 단일 전력단 AC/DC 컨버터 (Quasi-Single Stage Power Factor Correction AC/DC Converter)

  • 권두일;한상규;노정욱;홍성수;사공석진;최흥균;이효범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.182-184
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    • 2007
  • 본 논문에서는 2단 AC/DC 컨버터와 단일단 AC/DC 컨버터가 가지고 있는 단점들을 개선 할 수 있는 새로운 준 단일 전력단 컨버터를 제안한다. DC/DC 단으로는 동적 특성이 좋은 LLC 컨버터를 채용하여 별도의 제어기 없이 고정 주파수 및 고정 Duty(50%) 발생기에 의해 Open Loop로 구동 시킴으로써 저가격화 및 고효율화를 획득 할 수 있다. 또한 역률개선단은 Boost 컨버터를 채용하고 간단한 제어기 1개를 사용하여 역률 개선과 동시에 DC/DC 단의 최종출력을 제어한다. 기존 2단 PFC 컨버터와는 다르게 PFC 링크전압을 Feedback 하지 않고 DC/DC 단의 최종 출력을 Feedback 하여 제어한다. 제안된 회로의 우수성 검증을 위해 600W급 시작품을 이용한 실험 결과를 제시한다.

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Cascaded DC-DC컨버터가 적용된 태양광발전시스템의 효율 비교 분석에 대한 연구 (A study on the comparative analysis about the efficiency of the Cascaded DC-DC converter in photovoltaic system)

  • 박민수;박종호;마성덕;오준석;정의용;김재언
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1096-1097
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    • 2015
  • Cascaded DC-DC컨버터 방식은 전체 모듈을 하나의 인버터로 제어하는 중압집중방식에 비하여 일사량 변화 및 부분 음영에 대하여 최대전력발전에 유리하다. 태양광발전시스템에서 똑같은 조건의 부분 음영이 발생하였을 때 중앙집중 인버터 방식에서는 부분 음영의 영향을 받는 모듈이 부하로 작용하여 최대전력점을 제대로 추정하지 못하는 반면 Cascaded DC-DC컨버터 방식은 일사량의 변화에도 최대전력추종을 하여 비교적 높은 효율로 발전을 할 수 있다. 본 논문에서는 태양광발전시스템에서 중앙집중 인버터 방식과 Cascaded DC-DC컨버터 방식에 부분 음영이 발생하지 않았을 때와 발생하였을 때의 발전량의 차이를 PSCAD/EMTDC를 통해 모의 분석하고, 실제 태양광발전시스템에 적용하여 비교 분석한다.

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부하변동에 따른 고정주파수 LCL형 DC-DC 컨버터 해석 및 실험 (Analysis and Testing of A fixed frequency LCL-type DC-DC Converter under load variations)

  • 박상은;차한주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1004-1005
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고정주파수에서 제어되고, LCL 공진성분을 가지는 풀-브리지 형태의 dc-dc 컨버터에 대해서 논의하였다. 제안된 컨버터는 부하에 관계없이 컨버터 이득이 동일한 출력값을 가지는 주파수를 가지는 지점에서 동작하게 된다. 특히, 컨버터에서 부하변동에 대한 특성은 부하에 따른 컨버터의 스위치 전류에 대한 특성을 확인하기 위해서 공진탱크에 대한 입력 임피던스와 출력 임피던스를 크기와 위상을 부하변동에 따른 주파수 특성을 분석하였다. 이와 같이 제안된 컨버터에 대한 특성을 확인하기 위해서 요구사항에 적절한 성분을 선정하여 컨버터를 설계 및 제작하였다. 실험결과는 부하변동에 따른 컨버터의 특성을 검증하기 위해서 수행되었다.

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5kW 배터리 충전기용 양방향 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터 설계 및 실험 (Design and Experiment of Three-phase Interleaved DC-DC Converter for 5kW Lead-Acid Battery Charger)

  • 이우종;엄주경;한병문;차한주
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.227-233
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    • 2011
  • 본 논문은 5kW 배터리 충전기용 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터 설계 및 실험에 대하여 서술하였으며, 배터리 시스템은 풍력 시스템의 안정화를 위해 사용한다. 배터리 충전기는 배터리, 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터, 직류단, 계통연계형 인버터로 구성된다. 납축전지는 matlab으로 간단한 R-C모델링 하였으며, 스텝 전류 방전 실험에 따라 배터리 파라미터를 구하였다. 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터를 이용해 배터리의 전류 리플을 감소시켰으며, 5kW 배터리 충전기를 제작하여 충·방전모드 제어기를 설계하고 실험하였다.