This paper deal with a design and a constant output power control of Zero Current Zero Voltage Switching(ZCZVS) resonant type DC-DC converter by a digital I-PD phase shift controller. When the DC-DC converter for a high density and a high effect control is operated in high speed switching, the switching loss and switching stress of the switching devices are increased. So, the ZCZVS method, which has the phase shift control with the digital I-PD controller, must be use in order to reduce its. And the constant output power voltage that controlled by the digital I-PD controller tracks a reference without steady state error in variable input voltage. The validity of control strategy that proposed is verified experimental results by the Digital Signal Processor TMS320C32.
The problems of power factor and harmonics are occurred in converter system which used to SCRs and diodes as power semiconductor devices IGBT was solved that problem, maintain the input line current with sinusoidal wave current of input power source voltage. In this paper, three phase AC to DC boost converter that operates with unity power factor and sinusoidal input currents is presented. The current control of the converter is based on the space vector PWM strategy with fixed switching frequency and the input current tracks the reference current within one sampling time interval. Space vector PWM strategy for current control was materialized as a digital control method. By using this control strategy low ripples in the output voltage, low harmonics in the input current and fast dynamic responses are achieved with a small capacitance in the dc link.
본 논문에서는 영전압 스위칭(ZVS)과 전류불연속 모드(DCM)에 의한 새로운 고효율의 DC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 일반적으로 고효율의 컨버터를 만들기 위해서는 전력변환기내에 사용된 반도체 스위칭 소자의 손실을 최소화하여 이루어진다. 제안한 컨버터는 DCM에 의하여 스위치의 턴-온 동작을 영전류 스위칭(ZCS)으로 만들고, 또한 새로운 유사공진 회로를 접목하여 컨버터의 고효율을 실현시킨다. 제안한 컨버터에 사용된 제어용 스위칭 소자들은 유사공진 기법에 의해 소프트 스위칭, 즉 ZVS와 ZCS으로 동작시키고, 이에 따른 제어용 스위칭 소자들은 전압과 전류의 스트레스 없이 동작한다. 그 결과 제안한 컨버터는 스위칭 손실의 저감에 의해 고효율로 구동된다. 제안한 DCM-ZVS 컨버터의 소프트 스위칭 동작과 시스템 효율은 디지털 시뮬레이션과 실험결과를 통해 그 타당성이 입증된다.
In recent years, there is an increasing demand for DC microgrid because the digital load due to DC increases and the efficiency of the distribution system increases due to loss of conversion losses and conversion stages due to reactive power compared to AC distribution. Currently, with the support of the KEPRI, the development of an electronic large-capacity circuit breaker for DC distribution protection, which has been underway since 2016, is proceeding. In this paper, as a part of this project, we modeled the DC microgrid connected with PV using PSCAD. The converter station, AC/DC converter control, PV and MPPT controller are designed. In order to evaluate the performance of the modeled DC microgrid, it is examined whether the voltage is adjusted according to the load variation.
This paper investigates the conducted-noise characteristics of a digitally-controlled randomly-switched dc-dc converter. In order to investigate the effect of the suggested digital controller on the conducted-noise characteristics of a dc-dc converter, three factors have been studied: the field-programmable gate array (FPGA) clock speed, the randomization ratio percentage, and the effect of using a closed loop feedback controller. A field-programmable gate array is much more flexible than analog control circuits, has a lower cost, and can be used for power supply applications. A novel FPGA-based implementation has been suggested for obtaining the experimental validations and realizing the studied concepts. Furthermore, the experimental results have been discussed and design guidelines have been included.
This paper is study on a high efficiency DC-DC converter of discontinuous conduction mode (DCM) added electric isolation. The converters of high efficiency are generally made that the power losses of the used semiconductor switching devices is minimized. To achieve high efficiency system, the proposed converter is constructed by using a quasi resonant circuit. The control switches using in the converter are operated with soft switching by quasi resonant method. The control switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching technology. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of the system is high. The proposed converter is also added electric isolation which is used a pulse transformer. When the power conversion system is required electric isolation, the proposed converter is adopted with the converter system development of high efficiency. The soft switching operation and the system efficiency of the proposed converter are verified by digital simulation and experimental results.
A FB-ZVS(Full Bridge Zero Voltage Switching) PWM DC/DC converter for electric vehicles is simulated and implemented in this paper. The converter considered is a step-down DC/DC converter with the ratings of 312/13.5V and 1.35kW. The steady state operation of this converter is divided into six operating modes in case of continuous current mode and eight operating modes in case of discontinuous current mode. Digital simulations using PSpice are carried out to verify the steady-state analysis. A prototype converter was built in the laboratory. MOSFETs were used for swithching devices and fast recovery diodes to reduce the charge storage problem of a pn-junction.
The fundamental digital control of utility-connected PV inverter are presented with detailed analysis and simulation and experimental results. PLL controller using virtual two phase detector, current controller of DC-DC converter, dc link voltage controller and inverter current controller are discussed. The novel PLL controller using virtual two phase detector can detect the information of utility voltage instantaneously and is not sensitive to the noise. Current controller of DC-DC converter, dc link voltage controller and inverter current controller are the conventional methods. We have constructed utility-Connected PV Inverter and applied to those controllers. The simulation and experimental results demonstrate an excellent performance in the single-phase grid-connected operation.
A new fast-response high-current clamp DC-DC converter circuit design is presented that will meet the requirements and features of the new generation of microprocessors and digital systems. The clamp in the proposed converter amplifies the current in case of severe load changes and is able to produce high slew rate of output current and capability to keep constant the output voltage. This proposed high-current clamp technique is theoretically loss less, low cost and easy to implement with simple control scheme. This is modified from a basic buck topology by replacing the output inductor with two magnetically coupled inductors. Inductors are difference in inductance, one has large inductance and other has small inductance. The inductor with small inductance will take over the output inductor during fast load transient. It speedup the output current slew rate and reduce the output voltage drop in the case of heavy burden load changes.
본 연구에서는 입력 선전류 파형이 거의 정현적으로 되고 역률이 1이 되는 3상 AC/DC Boost 콘버터를 제안하였다. 이 콘버터의 전류 제어는 고정된 스위칭 주파수로 동작되는 공간 벡터 PWN법이 적용되고 선전류는 한 샘플링 구간내에서 기준 전류를 추종하게 된다. 전류 제어를 위한 공간 벡터 PWM법을 적용하기 위하여 DSP를 사용하여 디지털 제어 방법으로 구현하였으며, 이 제어 기법으로 구동되는 3상 AC/DC Bost 콘버터는 일정한 스위칭 주파수로 동작하며 입력 선 전류가 거의 정현파에 가깝고, 작은 DC 링크 캐피시터를 적용함에도 불구하고 출력 전류와 전압의 리플이 작으며, 부하변화시와 입력 전압 변화시에도 오버슈트없이 기준전류를 잘 추종하게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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