• 제목/요약/키워드: High frequency transformer link

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1kW급 태양광발전용 고주파링크 방식의 컨버터 (1kW Photovoltaic Converter with High Frequency Transformer)

  • 유병규;이기옥;유권종;최주엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1087-1088
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    • 2008
  • 계통연계형 태양광발전 시스템을 구성하고 있는 전력변환 장치인 PCS(power conditioning system)은 성능, 효율, 가격, 그리고 보호 및 협조 문제에 따라 여러 가지 형태가 있다. 본 논문에서는 고주파 변압기를 이용한 컨버터에 대하여 제안한다. 이 시스템은 FB(full bridge) 컨버터, 고주파 변압기, 다이오드 정류기, DC link 필터, PWM 인버터 그리고 저역통과필터로 이루어져 있다. 고주파 변압기를 이용한 컨버터의 스위칭 주파수는 10kHz로 Uniploar PWM 방식을 이용하였고, 변압기의 2차단에 다이오드 정류기와 커패시터를 통하여 DC로 정류한다. 고주파 변압기를 이용한 컨버터의 제어는 전압형 전류제어로 MPPT 알고리즘에 의한 입력전류제어를 담당하고, DC link 전압의 제어는 Unipolar PWM 인버터에서 제어를 담당한다. 논문에서는 고주파 변압기를 이용한 FB Conveter의 제어 방법에 대하여 시뮬레이션을 통하여 검증하고자 한다.

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Three-Phase Four-Wire Inverter Topology with Neutral Point Voltage Stable Module for Unbalanced Load Inhibition

  • Cai, Chunwei;An, Pufeng;Guo, Yuxing;Meng, Fangang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권5호
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    • pp.1315-1324
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    • 2018
  • A novel three-phase four-wire inverter topology is presented in this paper. This topology is equipped with a special capacitor balance grid without magnetic saturation. In response to unbalanced load and unequal split DC-link capacitors problems, a qusi-full-bridge DC/DC topology is applied in the balance grid. By using a high-frequency transformer, the energy transfer within the two split dc-link capacitors is realized. The novel topology makes the voltage across two split dc-link capacitors balanced so that the neutral point voltage ripple is inhibited. Under the condition of a stable neutral point voltage, the three-phase four-wire inverter can be equivalent to three independent single phase inverters. As a result, the three-phase inverter can produce symmetrical voltage waves with an unbalanced load. To avoid forward transformer magnetic saturation, the voltages of the primary and secondary windings are controlled to reverse once during each switching period. Furthermore, an improved mode chosen operating principle for this novel topology is designed and analyzed in detail. The simulated results verified the feasibility of this topology and an experimental inverter has been built to test the power quality produced by this topology. Finally, simulation results verify that the novel topology can effectively improve the inhibition of an inverter with a three-phase unbalanced load while decreasing the value of the split capacitor.

고주파 링크 무정전 교류 전원장치를 위한 직렬 공진형 인버어터 (Bilateral Series Resonant Inverter for High Frequency Link UPS)

  • 신봉수;정용호;조규형
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권7호
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    • pp.524-538
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    • 1989
  • 최근에 들어 마이크로 컴퓨터를 비롯하여 사무 자동화 및 가정 자동화와 관련한 전자기기에 쓰이는 1KVA이하의 소용량 UPS의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이와같은 UPS의 응용에서는 UPS의 소형화와 가격 절감이 가장 요구된다. 본 논문에서는 새로운 방식의 직렬 공진형 인버어터와 그의 제어 방법을 제안하였다. 제안한 인버어터는 영전류 스윗칭 방식의 공진형 컨버어터와 고주파 절연 변압기 및 영전류 스윗칭 방식의 싸이클로 콘버어터로 구성되었다. 공진 전류의 평균 크기를 정현적으로 변화시키고 싸이클로 콘버어터를 이용하여 저주파 출력 전압을 발생시킨다. 제안한 인버어터에서는 양방향 전력 전달이 가능하고 절연 변압기의 크기를 대폭 줄이고 가격도 줄일 수 있다. 제안한 제어방법을 simulation과 실험을 통하여 확인하였다.

A New High Frequency Linked Soft-Switching PWM DC-DC Converter with High and Low Side DC Rail Active Edge Resonant Snubbers for High Performance Arc Welder

  • Kang, Ju-Sung;Fathy, Khairy;Saha, Bishwajit;Hong, Doo-Sung;Suh, Ki-Young;Lee, Hyun-Woo;Nakaoka, Mutsuo
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.399-402
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    • 2006
  • This paper presents a new circuit topology of dc bus line switch-assisted half-bridge soft switching PWM inverter type dc-dc converter for arc welder. The proposed power converter is composed of typical voltage source half-bridge high frequency PWM inverter with a high frequency transformer link in addition to dc bus line side power semiconductor switching devices fer PWM control scheme and capacitive lossless snubbers. All the active power switches in the half-bridge arm and dc bus lines can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off commutation operation and consequently the total turn-off switching losses can be significantly reduced. As a result, a high switching frequency of using IGBTs can be actually selected more than about 20 kHz. The effectiveness of this new converter topology is proved for low voltage and large current dc-dc power supplies such as arc welder from a practical point of view.

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절연변압기를 생략한 새로운 계통연계형 햇빛발전시스템 고찰 (A Study of New Transformerless Utility Interactive Inverter for Photovoltaic System)

  • 정명웅
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.670-673
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    • 2000
  • This paper describes a new inverter active inverter between a photovoltaic(PV) array and single-phase utility that avoid the bulky input(60Hz) transformer on the AC side. The interface employs a pwm boost converter on the DC side followed by a pwm boost converter on the DC side followed by a pwm current-forced single-phase rectifier for injecting the power from the PV array into the mains. The current waveform at the AC side remains sinusoidal and exactly in phase at all time. The circuit also has the advantage of requiring fewer switching device than high-frequency link system. This paper describes modeling of PV array and new system topology. Simulation results on the performance of the connection are also presented.

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연료전지 시스템용 양방향 DC-DC컨버터 설계 및 제어 (Bi-directional DC-DC Converter Design and Control for Fuel Cell System)

  • 김성호;장한근;장수진;원충연;김윤호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.479-483
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    • 2004
  • Fuel Cell (FC) has slow response characteristic for load variation. During a load step, the inverter cannot pull more power from the fuel cell than is currently available so supplemental power must be provide by some sort of energy storage elements. In this paper, hi-directional do-dc converter for FC generation system is proposed to improve load response characteristic. The hi-directional converter interfaces the low voltage battery to the inverter dc link of FC generation system. The converter is based on a active full bridge in the primary side and on a half bridge in the secondary of a high frequency isolation transformer. The complete operating principles and simulation results in presented.

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직렬 연결 고주파 변압기를 가지는 교류/직류 전력변환 회로 (Series-connected Universal Link AC/DC Power Converter with High-Frequency Transformer)

  • 유안노;김명호;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.374-375
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    • 2010
  • 본 논문에서는 계통 연계가 가능한 새로운 교류/직류 전력변환 장치를 제안한다. 제안된 전력변환 회로는 정현파의 입력상 전류를 가지고, 양방향 전력 전달이 가능하며, 역률 제어가 가능하다는 장점으로 인하여 계통 연계형 전력변환 장치로 적합하다. 특히 제안된 전력변환 장치는 무효전력 소자의 사용을 최소화하여 시스템의 신뢰성을 증대시키고, 전기적 절연을 고주파 변압기를 통하여 얻도록 하여 시스템의 부피를 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 전력변환 회로의 구성 방법과 각 부분 별 동작에 대해서 기술하였으며 실험 장치를 구성하여 그 타당성을 입증하였다.

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NBI용 필라멘트 전원공급 장치 설계 (Filament Power Supply Design for Neutral Beam Injection)

  • 전범수;이희준;이승교;류동균;이택기;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.30-31
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    • 2010
  • Filament power supply (FPS) for neutral beam injection (NBI) consists of an insulation type is a device that heats the interior of Tokamak. The input/output specifications of FPS are 3-phase AC 200[Vpeak] and DC16V/300A respectively. A conventional FPS is composed of a 3-phase diode rectifier with DC-link, a H-bridge DC/DC converter, a high frequency transformer, a secondary rectifier and a LC-filter. In this paper, to improve the efficiency of PSFB DC/DC converter it is substituted IGBT devices instead of diode rectifier in secondary side. The proposed method is verified by computer simulation and experiment result.

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전기자동차 충전기용 고역율 콘버어터 회로 (High Power Factor Converter for Electric Vehicle Chargers)

  • 김영민;이수원;모창호;유철로
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.33-38
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    • 1997
  • 전기자동차용 배터리 충전회로에는 일반적으로 다양한 전력용 반도체 스위칭 소자들이 사용되고 있다. 따라서 사용소자의 비선형성에 기인하는 고조파 발생과 큰 피크전류, 낮은 역률 등으로 부근에 있는 전력시스템에 과도기전류나 파형 왜곡 현상을 발생한다. 그리하여 최근에는 기존의 정류회로에서 무시되었던 역율제어, 선 전류의 피크치 억제, 고조파 발생문제 등이 보다 중요하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 기존의 문제점들을 해결하기 위해 전압 상승특성을 개선하고 역율이 0.97이상인 고역율 배터리 충전기용 콘버어터 회로를 제안하고자 한다. 제안된 시스템은 정류된 직류전압을 고주파 인버어터에서 교류 공진파로 변환하고, 고주파 트랜스를 통과한 전압을 다시 정류하여 직류전압으로 변환한다. 특히, 이러한 콘버어터의 사용효과는 역율제어에 의해서 크게 개선될 수 있는데, 납축전지를 이용한 실험을 통해 그 타당성을 입증하고자 한다.

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고역률을 갖는 단일 전력변환 AC-DC 컨버터 (Single Power-conversion AC-DC Converter with High Power Factor)

  • 조용원;박천윤;권봉환
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.23-30
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    • 2014
  • This paper proposes a single power-conversion ac-dc converter with a dc-link capacitor-less and high power factor. The proposed converter is derived by integrating a full-bridge diode rectifier and a series-resonant active-clamp dc-dc converter. To obtain a high power factor without a power factor correction circuit, this paper proposes a suitable control algorithm for the proposed converter. The proposed converter provides single power-conversion by using the proposed control algorithm for both power factor correction and output control. Also, the active-clamp circuit clamps the surge voltage of switches and recycles the energy stored in the leakage inductance of the transformer. Moreover, it provides zero-voltage turn-on switching of the switches. Also, a series-resonant circuit of the output-voltage doubler removes the reverse-recovery problem of the output diodes. The proposed converter provides maximum power factor of 0.995 and maximum efficiency of 95.1% at the full-load. The operation principle of the converter is analyzed and verified. Experimental results for a 400W ac-dc converter at a constant switching frequency of 50kHz are obtained to show the performance of the proposed converter.