• 제목/요약/키워드: DC-DC power converter

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진동에너지 수확을 위한 MPPT 제어 기능을 갖는 CMOS 인터페이스 회로 (A CMOS Interface Circuit with MPPT Control for Vibrational Energy Harvesting)

  • 양민재;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.412-415
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    • 2015
  • 본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 제안된 회로는 AC-DC 변환기, MPPT 제어회로, DC-DC 부스트 변환기, 그리고 PMU(Power Management Unit)로 구성된다. AC-DC 변환기는 진동소자(PZT)에서 출력되는 AC 신호를 DC 신호로 변환해주는 역할을 하며, MPPT 제어회로는 진동소자로부터 최대전력을 수확하여 효율을 높이는 역할을 한다. DC-DC 부스트 변환기는 AC-DC 변환기에서 공급된 에너지를 원하는 값으로 승압 및 안정화 시키는 역할을 하며 PMU를 통해 부하로 에너지를 전달한다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어 회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 사용한 구조를 사용하였다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $950um{\times}920um$이다.

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3상 계통연계형 태양광발전시스템의 태양전지 출력단 전압제어에 관한 연구 (A Study on Solar Cell Output Voltage Control for 3-Phase Utility Interactive Photovoltaic System)

  • 남종하;강병희;고재석;최규하;신우석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.571-575
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    • 2002
  • Generation of electrical energy faces many problems today. Solar power converters were used to convert the electrical energy from the solar arrays to a stable and reliable power source. The object of this paper is to analyze and design DC-DC converters in a solar energy system to investigate the performance of the converters. A DC-DC converter can be commonly used to control the power flow from solar cell to load and to achieve maximum power point tracking(MPPT), DC-AC converter can also be used to modulate the DC power to AC power being applied on common utility load. A DC-DC converter is used to boost the solar cell voltage to constant 360(V) DC link and to ensure operation at the maximum power point tracking, If a wide input voltage range has to be covered a boost converter is required. In this paper, author described that simulation and experimental results of PV system contain solar modules, a DC-DC converter(boost type chopper), a DC-AC converter (3-phase inverter) and resistive loads.

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Full-bridge Converter의 새로운 ZVS 스위칭 기법 (Novel ZVS Switching Method of Full-bridge Converter)

  • 김승룡;선한걸;한만승;박성준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.477-483
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    • 2011
  • 일반적인 DC/DC 전력변환기의 스위칭 방식은 하드 스위칭 방식과 공진을 이용한 소프트 스위칭 방식으로 분류할 수 있으며, 하드 스위칭 방식은 스위치의 턴 온/오프시 스위칭 소자에 생기는 전력손실이 커서 효율 면에서 불리하며, 공진형 소프트 스위칭 방식은 별도의 리액터와 커패시터를 추가함으로서 시스템의 사이즈와 비용이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 새로운 스위칭 방식의 소프트 스위칭 방식의 Full-bridge 전력변환기의 구조를 제안하였으며, 제안된 소프트 스위칭 방식은 앞단의 벅 컨버터의 다이오드 전류시 영전압이 되는 구간에서 Full-Bridge 컨버터의 스위치를 교변 함으로써 리액터와 커패시터의 추가없이 소프트 스위칭을 이루어냄으로서 시스템의 효율과 신뢰성을 향상시킨다. 또한 제안된 절연형 소프트 Full-bridge DC/DC 컨버터의 타당성을 검증하기 위해 Psim을 이용한 시뮬레이션과 500[W]급 DC/DC 컨버터를 제작하여 DC/DC 컨버터의 효율이 우수함을 확인하였다.

인덕터의 DC 바이어스 특성을 고려한 대용량 DC-DC 컨버터의 손실계산 (Loss Calculation of a High Power DC-DC Converter Considering DC Bias Characteristic of Inductor)

  • 조영창;최주엽;정승기;최익;송승호
    • 전기학회논문지
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    • 제60권4호
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    • pp.789-795
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    • 2011
  • It is necessary to accurately predict converter losses for optimized design of a high-power DC-DC converter. The losses of switching devices and inductor among the elements of the converter take significantly greater proportion. The current ripple will be determined by the size of the inductance and this inductance value varies depending on the DC amount of inductor current. As the inductance changes according to load current, the change influences not only the inductor loss itself but also the total converter loss. In this paper, for more accurate design of a bi-directional DC-DC converter for 30kW-class energy storage system, more accurate computational model is proposed considering inductance variation according to the load current change. The inductance changes using variable magnetic cores are verified and converter efficiency is tested through simulations and experiments.

하이브리드 전기자동차용 양방향 DC-DC Converter제어 알고리즘 개발 (Development of the Bidirectinal DC-DC Converter Control Algorithm for Hybrid Electric Vehicles)

  • 오두용;구본관;남광희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.346-349
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    • 2004
  • The design of DC-DC converters for power electronic interfaces in power management systems for Hybrid Electric Vehicle (HEV) is a very challenging task. In this paper, the considered topology is the hi-directional buck-boost converter and inverter system. If we make the converter side DC link current the same as the inverter side DC link current in a converter-inverter system, no current will flow through the BC link capacitor and as a result, no DC link voltage variation occurs. This leads to the possibility of reducing small th size of DC link capacitors which are expensive, bulky. Therefore we propose the converter current controller which can manage to match inverter and converter current at the DC link.

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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 development of noise improvement dc-dc converter for PM OLED module

  • Park, Sung-Joon
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.248-252
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    • 2009
  • In this paper, analysis of a noise factor and an effective power strategy for the OLED dc-dc converter are described. One of the main reasons that one may not design the OLED power for dc-dc converter is that OLED's panel noise is composed of FFN(Frame Frequency Noise) and LFN(Line Frequency Noise). Into the bargain, FFN is caused by both the dc-dc (circuit) and driving circuit. It is hard to get rid of FFN, baeause FFN has very little results value for our ears. LFN is adjusted by analog compensation value. Actually, that is more important problem than FFN. It is known that voltage divider for OLED's mode variation is not good for compact power design. In the end, a circuit design for understanding OLED's noise and a novel muti-channel dc-dc converter were presented.

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안정된 PWM 제어 DC/DC 전력 강압 컨버터 구현 (Implementation of DC/DC Power Buck Converter Controlled by Stable PWM)

  • 노영환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.371-374
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    • 2012
  • DC/DC switching power converters produce DC output voltages from different stable DC input sources regulated by a bi-polar transistor. The converters can be used in regenerative braking of DC motors to return energy back in the supply, resulting in energy savings for the systems containing frequent stops. The voltage mode DC/DC converter is composed of a PWM (Pulse Width Modulation) controller, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), an inductor, and capacitors, etc. PWM is applied to control and regulate the total output voltage. It is shown that the output of DC/DC converter depends on the variation of threshold voltage at MOSFET and the variation of pulse width. In the PWM operation, the missing pulses, the changes in pulse width, and a change in the period of the output waveform are studied by SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) and experiments.

고효율 특성을 갖는 양방향 공진컨버터 (High Efficiency Resonant Converter for Bidirectional Power Transfer)

  • 박준형;이승민;김은수;황인갑;공영수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.429-436
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    • 2013
  • In this paper, For achieving the high gain and resonant characteristics in both of the power flow directions, a bidirectional resonant dc-dc converter with auxiliary switches is proposed. Auxiliary switches are connected in the primary and secondary side of the bidirectional resonant dc-dc converter, respectively. A 800W prototype bidirectional resonant dc-dc converter for interfacing the 400V DC buses in the energy storage system is built and tested to verify the validity and applicability of this proposed converter.

단일 전력단 고주파 공진 DC-DC 컨버터의 특성평가에 관한 연구 (A Study on Characteristic Estimation of Single-Stage High Frequency Resonant DC-DC)

  • 원재선;박재욱;남승식;심광렬;이봉섭;김동희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.318-320
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    • 2003
  • This paper presents a novel single-stage high frequency resonant DC-DC converter using zero voltage switching with high input power factor. The proposed high frequency resonant converter integrates half-bridge boost rectifier as power factor corrector (PFC) and half-bridge resonant converter into a single stage. The input stage of the half-bridge boost rectifier is working in discontinuous conduction mode(DCM) with constant duty cycle and variable switching frequency. So that a high power factor is achieved naturally. Simulation results through the Pspice have demonstrated the feasibility of the Proposed DC-DC converter. This proposed converter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications, DC-DC converter etc.

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