• 전력전자학회논문지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.366-372
• /
• 2018

Three-port dual-active bridge (DAB) converter in a DC microgrid was studied due to its high power density and cost-effectiveness. The other advantages of DAB include galvanic isolation and bidirectional power conversion capability using simple control modulation. The three-port DAB converter consists of a three winding transformer and three bridges. The transformer has three phases, which means that the ports are coupled. Thus, the three-port DAB converter causes unwanted power flows when the load connected to each port changes. The basic operational principles of the three-port DAB converter are presented in this study. The decoupling control strategy of the independent port power transfer is presented with a mathematical power model to overcome the unexpected power flow problem. The validity of the proposed analysis and control strategy is verified with PSIM simulation and experiments using a 1-kW prototype power converter.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권5호
• /
• pp.1650-1660
• /
• 2016

This paper proposes a compensator to eliminate the DC bias of inductor current. This method utilizes an average-current sensing technique to detect the DC bias of inductor current. A small signal model of the DC bias compensation loop is derived. It is shown that the DC bias has a one-pole relationship with the duty cycle of the left side leading lag. By considering the pole produced by the dual active bridge (DAB) converter and the pole produced by the average-current sensing module, a one-pole-one-zero digital compensation method is given. By using this method, the DC bias is eliminated, and the stability of the compensation loop is ensured. The performance of the proposed compensator is verified with a 1.2-kW DAB converter prototype.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.556-557
• /
• 2014

This paper presents an artificial intelligence - Deep Belief Network (DBN) gain-scheduling adaptive PI controller scheme for dual active bridge (DAB) converter. The PI gains are allowed to vary within a predetermined range and therefore eliminate the problems faced by the conventional PI controller. The performance of the proposed controller is simulated and compared with the conventional fixed PI controller under various conditions. The experimental prototype of the DAB converter is implemented using a digital signal processor of TMS320F28335 manufactured by Texas Instrument to examine and to evaluate the performance criteria of the proposed controller. Simulation and experimental results show improvements in transient as well as steady state responses of the proposed controller over the conventional fixed PI controller.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.727-735
• /
• 2016

철도차량용 구동 시스템의 주 변압기를 지능형 변압기로 대체하는 것은 철도차량의 효율을 높이기 위한 효과적인 방법이다. 지능형 변압기는 고전압 입력단을 저전압 직류단으로 변환하는 정류단 모듈과, 변환된 복수의 저전압 직류단 전압을 직/병렬로 연결하여 저전압 직류 출력 전압을 제어하는 Dual Active Bridge (DAB) 컨버터 모듈로 구성된다. DAB 컨버터는 고주파 변압기를 사이에 두고 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 전력이 양방향으로 전달될 수 있다. 이 때, 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 고주파 변압기로 흐르는 전류의 형태가 달라지게 되며, 이는 효율에 직접적인 영향을 미치게 된다. 본 논문은 중/저 전력 조건에서 DAB 컨버터의 효율을 개선하기 위한 새로운 modulation 방법을 제안한다. 제안하는 modulation 방법은 DAB 컨버터 내에 발생할 수 있는 무효 전력을 0으로 제어하도록 하며, 출력단 컨버터를 다이오드 정류기와 유사한 동작을 하도록 함으로써, 스위칭 손실을 최소화하도록 하였다. 제안된 modulation 방법을 통한 손실 저감은 900Vdc의 직류단 전압을 갖는 DAB 컨버터에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.480-484
• /
• 2002

A new active lossless snubber for half-bridge dual converter(that is called 'dual converter') is proposed in this paper. It features soft switching(ZVS) as well as turn-off snubbing in both main and auxiliary switches. As it uses parasitic components, such as leakage inductances and switch output capacitances etc, it helps the dual converter to operate at the higher frequency with a higher efficiency and smaller size reactive components. The operational principle, theoretical analysis, and design consideration are presented. To confirm the operation, features and validity of the proposed circuit, simulated results from an 1kW, 24V/DC-250V/DC are presented.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1413-1421
• /
• 2017

In order to control the output voltage in a dual active bridge converter, this paper establishes a theoretical inductor current equation for a dual-pulse-width-modulation scheme that ensures low switching loss. It also proposes a modulation strategy that minimizes conduction loss. When compared to the conventional single-pulse-width-modulation strategy, the proposed approach can reduce the inductor current RMS and improve efficiency in the low power region, as verified through simulation and experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
• /
• pp.485-486
• /
• 2019

본 논문에서는 정격부하에서 효율이 가장 높으면서 동시에 Zero Voltage Switching(ZVS)를 만족하는 인덕터를 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 인덕터 설계 방법은 주어진 정격에서 스위치에 존재하는 스너버 캐패시터를 고려한 ZVS 식을 구하며, 스위치의 특성을 고려한 Dead-time을 설계하고 이를 통해 인덕턴스를 최소화 한다. 시뮬레이션을 통해 스너버 캐패시터의 전압 파형 및 스위치의 손실을 비교하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제11권5호
• /
• pp.1265-1273
• /
• 2016

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.199-200
• /
• 2016

Multi-level Dual Active Bridge (ML-DAB) 컨버터는 높은 스위칭 패턴 자유도를 가져 인덕터 전류의 첨두치와 RMS를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 본 논문에서 3-레벨 NPC DAB 컨버터의 동작원리를 분석하고, 비대칭적인 스위칭 패턴을 적용시켜 인덕터 전류의 첨두치를 수학적으로 분석하여 컨버터의 전력변환 효율을 높일 수 있는 동작점 설계 방법을 제안한다. 여러 동작점에 따른 전류 RMS 값을 비교하여 제안하는 동작점 설계 방법의 타당성을 검증하고자한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
• /
• pp.31-33
• /
• 2019

본 논문에서는 고주파 변압기 대신 무선 전력 전송 시스템을 적용해 양방향 전력 전송을 가능케 해주는 loosely coupled dual-active-bridge 컨버터에서, 코일 간 전송 효율을 높이기 위한 코일 형상 설계에 관한 연구를 진행하였다. 유한 요소법을 통해 여러 형태의 페라이트 코어에 대해 해석했다. 페라이트 코어 형태가 I-자 일 때 가장 높은 quality factor의 코일을 얻을 수 있었다. 또한, I-core의 ferrite plate의 크기에 따라 무선 전력 전송의 효율을 결정하는 코일의 coupling coefficient와 코일의 quality factor가 변하고 trade-off 관계가 있음을 확인하였다. 3cm의 air-gap에 대해 최대 효율을 가지는 코일 형상을 설계하여 시뮬레이션을 통해 97.8%의 코일간 전송효율을 얻었다.