• 제목/요약/키워드: Half-Bridge Flyback Converter

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A Tightly Regulated Triple Output Asymmetrical Half Bridge Flyback Converter

  • Hyeon, Byeong-Cheol;Cho, Bo-Hyung
    • Journal of Power Electronics
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    • 제10권1호
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    • pp.14-20
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    • 2010
  • In this paper, a tightly regulated triple output asymmetrical half bridge flyback (ASHF) converter is proposed. In order to regulate all output voltages, pulse frequency modulation (PFM), pulse width modulation (PWM) and phase delay (PD) are used simultaneously. In comparison with the conventional PWM-PD method, the interactions among the control variables are minimized and the operating range is increased. By the utilization of a multi winding transformer, the auxiliary transformer and the blocking capacitor are eliminated and the size and cost of the proposed converter is reduced. The operation principle of the converter is explained and the modes of operation are investigated. Based on the results, the steady state characteristics of the converter are explored. A 24V/10A, 12V/5A, 5V/10A hardware prototype is built and tested to verify the analysis results and the voltage regulation of the triple outputs of the proposed converter.

고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터 (High Efficiency Resonant Asymmetrical Half-Bridge Flyback Converter)

  • 정강률;유두희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.81-94
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터가 제안된다. 컨버터의 1차측 하프브리지 회로는 공진커패시턴스와 변압기 누설인덕턴스를 이용하여 비대칭 펄스폭변조(PWM; Pulse-Width Modulation) 방식에 의한 소프트스위칭 형태로 동작한다. 그리고 컨버터 2차측의 플라이백 회로는 간단한 구동회로에 의해 새로운 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기를 이용한다. 제안된 컨버터는 이렇게 하여 컨버터의 전체효율을 향상시킨다. 또한 본 논문에서는 제안된 컨버터의 동작원리를 모드별로 설명하고 컨버터 설계 시의 고려사항과 프로토타입 컨버터의 설계 예를 각각 제시한다. 그리고 본 논문에서 제안하는 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기의 간단한 구동기법에 관하여 간략하게 설명한다. 설계된 프로토타입 컨버터는 광범위 입력전압(교류 $V_{in,rms}$=75~265[V])이 가능하며 5[V]의 직류 출력전압과 100[W]의 출력전력을 가진다. 제안된 컨버터의 우수한 성능을 입증하기 위하여 설계된 파라미터로써 프로토타입 컨버터를 제작하여 실험하였으며, 이를 통하여 제안된 컨버터의 우수한 성능을 보인다.

넓은 입력전압 범위에서 동작하는 비대칭 하프브리지 방식의 플라이백 컨버터 (Asymmetrical Half-bridge Flyback Converter with Universal Input Voltage Range)

  • 유두희;이재민;정강률
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.124-126
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    • 2007
  • This paper presents an asymmetrical half-bridge flyback converter with universal input voltage range. The leakage inductance and output capacitance of active switches are used to realize zero voltage switching(ZVS) operation during the transition state between two switches. In this paper, the operating principle and system analysis of the adopted converter are discussed in detail. A 5V/20A prototype has been implemented to verify the proposed topology and theoretical operation under various load condition and universal input voltage range.

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싱글칩 마이크로컨트롤러를 이용한 고효율 공진형 플라이백 전력변환기 (High Efficiency Resonant Flyback Converter using a Single-Chip Microcontroller)

  • 정강률
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.803-813
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    • 2020
  • 본 논문에서는 싱글칩 마이크로컨트롤러를 이용한 고효율 공진형 플라이백 전력변환기를 제안한다. 제안한 전력변환기의 1차측은 하프브리지의 전력구조에 비대칭펄스폭변조(APWM : Asymmetrical Pulse-Width Modulation)을 적용하여 공진형 스위칭을 수행한다. 그리고 2차측은 다이오드 플라이백정류기 전력구조를 이용하고 영전류스위칭(ZCS : Zero Current Switching)으로 동작한다. 그리하여 제안한 컨버터는 고효율을 달성한다. 제안한 컨버터는 제어와 구동을 위하여 싱글칩 마이크로컨트롤러와 부트스랩 회로를 각각 이용하므로 전체적 구조가 매우 간단하다. 본 논문에서는 먼저, 제안한 전력변환기의 전력회로의 동작을 동작모드 별로 설명하고 정상상태 해석을 보인다. 그리고 제안한 전력변환기를 동작시키는 소프트웨어 제어 알고리즘과 구동회로에 관하여 설명하며, 그 후 각 설명에 근거하여 제작된 프로토타입의 실험결과를 통하여 제안한 전력변환기의 동작 특성을 보인다.

메탈 할라이드 방전관 내의 음향 공명을 감소시킨 전자식 안정기 설계 (Design of Electronic Ballast Reducing Acoustic Resonances Phenomina in Metal Halide Discharge Tube)

  • 김기정;박종연
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.405-412
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    • 1999
  • 메탈 할라이드 방전 램프는 연색성이 좋고 수명이 길며, 점광원이기 때문에 조명제어가 용이한 장점이 있으나, 고압 방전 할 때 방전관애의 음향 공명 현상을 감소하기 위하여 MHD 램프용 전자식 안정기의 주요부를 첫째, 구형파를 얻기 위한 타려식 하프브리지 인버터와 둘째, 저주파인 구형파에 고주파를 첨가하기 위한 플라이백 컨버터로 실현하였다. 이와 같이 설계 제작된 전자식 안정기로 70W의 MHD 램프를 점등한 결과 음향 공명 현상인 광속의 흔들림이 없는 매우 양호한 조명이 되었다.

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구형 저주파 구동 MHD 램프용 전자식 안정기 개발 (Development of Electronic Ballast Driving with Low Frequency Square Wave for MHD Lamps)

  • 박종연;김기정
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2562-2564
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    • 1999
  • We have development the electronic ballast for metal halide discharge (MHD) lamp. The ballast consists of the boost pre-converter for power factor correction (PFC), a flyback a converter, half-bridge inverter and ignitor. To reject acoustic resonance phenomena, we have designed electronic ballast driving with the low frequency square wave. As results of this study, the ballast had not flicker phenomena and promoted corrected the factor (PF) highly

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고전압 MLCC 시험을 위한 에너지 회수 회로 제안 (Proposal of the Energy Recovery Circuit for Testing High-Voltage MLCC)

  • 공소정;권재현;홍대영;하민우;이준영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.214-220
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    • 2022
  • This paper proposes a test device designed for developing a high-voltage multilayer ceramic capacitor (MLCC). The proposed topology consists of an energy recovery circuit for charging/discharging capacitor, a flyback converter, and a boost converter for supplying power and a bias voltage application to the energy recovery circuit. The energy recovery circuit designed with a half-bridge converter has auxiliary switches operating before the main switches to prevent excessive current from flowing to the main switches. A prototype has been designed to verify the reliability of target capacitors following the voltage fluctuation with a frequency range below 65 kHz. To conduct high root mean square (RMS) current to the capacitor as a load, the MLCC test was conducted after the topology verification was completed through the film capacitor as a load. Through the agreement between the RMS current formula proposed in this paper and the MLCC test results, the possibility of its use was demonstrated for high-voltage MLCC development in the future.

내부 손실이 고려된 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 정상상태 특성에 관한 연구 (A Study on Steady State Characteristics of LLC Resonant Half Bridge Converter Considering Internal Losses)

  • 안태영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.985-991
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    • 2018
  • 본 논문에서는 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 내부손실이 반영된 등가회로를 제안하고, 손실 요소가 포함된 정상상태 특성식을 유도하였다. 그 결과를 이용하여 입출력 전압이득과 입력 임피던스의 주파수 특성을 무손실 모델과 비교하였다. 제안한 모델과 유도식을 검증하기 위해서 최대 전력이 1kW급인 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 전원장치의 주요 소자를 동일한 조건에서 선정하여 전압이득과 입력 임피던스와 같은 정상상태 특성을 비교하였다. 특히 두 가지 모델에 대한 정상상태 오차를 보다 면밀하게 비교하기 위해서 실제 회로 설계 단계에서 가장 중요하게 고려되는 부하 전류에 대한 스위칭 주파수의 변화를 관찰 하였다. 그 결과 본 논문에서 제안한 모델과 해석 결과로부터 동작 주파수의 오차가 상당 부분 개선되었다는 것을 확인 하였다.

새로운 무 손실 다이오드 클램프 회로를 채택한 두 개의 트랜스포머를 갖는 영 전압 스위칭 풀 브릿지 컨버터 (Zero-Voltage Switching Two-Transformer Full-Bridge PWM Converter With Lossless Diode-Clamp Rectifier)

  • 윤현기;한상규;박진식;문건우;윤명중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.551-555
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    • 2004
  • The two-transformer full bridge (TTFB) PWM converter has two transformers which act as the output inductor as well as the main transformer, i.e. as the forward and the flyback transformer. Although the doubled leakage inductor of the TTFB makes it easier to achieve the zero-voltage switching (ZVS) of the lagging leg switch along the wide load range, it instigates a serious voltage ringing in the secondary rectifier diodes, which would require the dissipative snubber circuit, cause the serious power dissipation, and increase the voltage stress across those diodes. To overcome these problems, a, new lossless diode-clamp rectifier (LDCR) is employed as the output rectifier, which helps the voltage across rectifier diodes to be clamped on a half the output voltage $(V_o/2)$ or the output voltage $(V_o)$. Therefore, no dissipative snubber for rectifier diodes is needed and a high efficiency as well as low noise output voltage can be realized. The operations, analysis and design consideration of proposed converter are presented in this paper. To verify the validity of the proposed converter, experimental results from a 425W, 385-170Vdc prototype for the plasma display panel (PDP) sustaining power module (PSPM) are presented.

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시비율이 상보적으로 동작하는 영전압 스위칭 컨버터의 일반화된 소신호 모델 개발 (Generalized Small-Signal Models for Complementary Driven Double-Ended Converters)

  • 강용한;임원석;최병조
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.395-398
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    • 2002
  • This paper presents generalized small-signal models for complementary driven double-ended isolated converters. The proposed small-signal models include the effect of the parasitic resistances, which have dominant influence on the damping of the secondary Power stage double-pole. To confirm the validity of the new models, an asymmetrical half-bridge converter with confer-taped rectifier and a forward-flyback converter with current doubler rectifier were built, and their performance were compared with the theoretical prediction.

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