• 제목/요약/키워드: High-Bridge IGBT

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주파수 추종과 정전력 제어가 가능한 고주파 유도가열기의 병렬 공진형 인버터에 대한 연구 (Study on the Parallel Resonant Inverter of an High Frequency Induction Heating System which the Frequency Tracking and the Power Regulation is possible)

  • 김남수;김태언;김승철;임영도
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.63-66
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    • 2002
  • This paper has been studied the parallel resonant inverter which controlling the constant power and tracking the load resonant frequency with PLL is possible, in order to minimize switching losses. The current-fed full-bridge type parallel resonant inverter of an induction heating system was composed of IGBT in switching device. For regulating the output power of an induction heating system, the Fuzzy controller is used. The Fuzzy controller makes the control signal for a stable power regulating control and when reference is changed, it is superior to adaptability. It has been evaluated a stable behavior for a noise with switching and a load disturbance.

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DC 지락 사고에 강인한 MMC HVDC의 새로운 토폴로지 (A novel robust MMC HVDC topology in dc line fault)

  • 정홍주;김시환;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.514-515
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    • 2013
  • 본 논문은 해상풍력단지와 같은 대용량 신재생에너지를 송전하는데 적합한 전압형 HVDC(High Voltage DC) 중에서, 최근 실용화되어 많은 연구가 이루어지고 있는 Modular Multi-level Converter HVDC(MMC HVDC)에 대한 새로운 토폴로지를 제안한 내용이다. 대표적인 MMC HVDC는 독일의 R. Marquardt 교수가 제안한 Half-Bridge 모듈을 적용하여 MMC를 구현하는 방식으로 이는 계통에 DC 지락 사고가 발생할 경우 컨버터를 구성하는 모듈에 큰 고장 전류가 흐르게 되고 결국 모듈의 주요 구성품인 IGBT가 소손 될 수 있는 약점을 지니고 있다. 이를 보완하기 위해 각 모듈에 Thyristor를 삽입하거나 새로운 모듈을 적용하는 방식이 제안되었다. 본 논문에서는 DC 지락 고장시 큰 고장 전류를 차단할 수 있는 새로운 모듈 구성을 제안하였다. 또한 제안된 토폴로지에 대한 기본 동작을 설명하고 시뮬레이션을 통해 제안한 방식과 기존의 방식을 비교 분석 하였다.

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인버터 제어방식을 이용한 Flash butt 용접기의 용접성능 향상 (Improvement of Welding Performance of Flash bull Welder by on Inverter Controlled Technology)

  • 이왕하;박상국;이성희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.45-53
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    • 2003
  • 본 연구에서는 프래쉬버트 용접에서의 용접성을 향상시키기 위하여 인버터를 대용량 시스템에 적용하여 타당성을 검증하였다. 제안된 시스템은 풀브릿지 인버터방식을 채택하고, DSP제어기를 사용하였다. 인버터시스템으로 동작 주파수를 향상시키면서 기존의 위상 제어형 용접기의 용접성과 비교하여 스패터가 저감되는 등 용접성이 개선되는 것을 여러 가지 금속학적인 방법들을 이용하여 확인하고, 인버터 시스템의 타당성을 검증하였다.

단상 AC/DC 승압형 컨버터를 이용한 피복 아크 용접기 역률 개선에 관한 연구 (A Study On Power Factor Correction of SMAW(shielded metal-arc welding) Using Single Phase AC/DC Boost Converter)

  • 유영진;김이훈;김준호;원충연;김영렬;이상용
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.556-559
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    • 2001
  • In this paper, we proposed AC/DC boost converter to improve input current harmonic reduction in SMAW(shielded metal-arc welding). The proposed harmonic reduction with the boost converter design and the UC2854 integrated circuit which controls the converter, The topology of welding power supply is made of a pair of boost converter and welder half-bridge IGBT inverter. The voltage arc is modeled by a variable resistance in series with a voltage source. The results has been confirmed by PSIM simulation tool. The simulation results show that input at current is nearly sinusoidal with low harmonic contents and sinusoidal input current waveform at high power factor.

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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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대전력 응용을 위한 새로운 ZVZCS PWM 컨버어터 (New ZVZCS PWM Converter For High Power Application)

  • 류홍제;조정구;유동욱;임근희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.521-524
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    • 1996
  • A new zero voltage and nero current switching(ZVZCS) full bridge(FB) PWM converter b proposed to improve the performance of the previously presented ZVZCS-FB-PWM converters [7,8]. By adding a secondary active clamp and controlling the clamp switch moderately, ZVS(for leading-leg switches) are ZCS(for lagging-leg switches) are achieved without nay lossy components, the reverie avalanche break down of leading-leg IGBTs[7] or the saturable reactor in the primary[8]. Many advantages including simple circuit topology, high efficiency, and low cost mate the new converter attractive for high voltage and high power(> 10 kW) applications. The principle of operation is explained and analyzed. The features and design considerations of the new converter are also illustrated and verified on an 1.8 kW, 100 kHz IGBT based experimental circuit.

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1차측 환류 다이오드를 제거한 ZVZCS Three Level DC/DC 컨버터에 관한 연구 (A Study on the ZVZCS Three Level DC/DC Converter without Primary Freewheeling Diodes)

  • 배진용;김용;백수현;권순도;김필수;계상범
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.66-73
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    • 2002
  • 본 논문에서는 1차측 환류 다이오드를 제거한 ZVZCS(영전압 영전류 스위칭) Three Level DC/DC 컨버터에 관하여 논하였다. 제안된 컨버터는 1차측 회로를 Three Level 결선하고, 여기에 위상이동 스위칭 방법을 이용하여, 스위치 전압 스트레스를 저감시킬 수 있으므로, 기존의 Full-Bridge 컨버터에 비하여 스위칭 손실이 적고, 고전압 응용 분야에 적합하다. 기존의 경우 2차측에 한 개의 커패시터와 두 개의 다이오드를 이용한 보조회로를 부가하여, 누설 인덕터와 2차측 보조 커패시터를 이용하여 공진을 일으킴으로써 주 스위치의 영전압 영전류 스위칭(ZVZCS)이 가능하였다. 그러나 새로운 컨버터는 기존의 보조 회로에 결합 인덕터를 추가함으로써, 누설 인덕터, 2차측 보조 커패시터, 2차측 결합 인덕터가 공진을 일으키므로 기존의 경우보다 도전 손실이 저감된 고효율 컨버터를 구현할 수 있다. 또한 1차측 순환 전류의 현저한 감소로 환류 손실이 작아지며, 1차측에 환류 다이오드를 제거한 경제적인 Three Level 컨버터를 구현하였다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 동작원리, 해석 및 특성에 대해서 논하였으며, IGBT를 사용하여 1[㎾]급 시작품을 제작, 50[KHz]에서 실험하였다.

고주파 LC 공진을 위한 병렬전극 전도냉각 필름커패시터의 파라메타 특성 분석 (Analysis of Parameter Characteristic of Parallel Electrodes Conduction-cooled Film Capacitor for HF-LC Resonance)

  • 원서연;이경진;김희식
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.155-166
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    • 2016
  • 전자유도 가열시설에서 정밀하고 일정한 주파수 성분에 의해 가열물체에 발열을 유도하려면 LC공진회로 설계단계에서 출력 주파수에 대한 커패시터의 정전용량(C)과 워크코일의 유도계수(L) 설정이 중요하다. 하지만 고유의 발열계수를 가진 물체의 가열위치와 범위에 직접유도를 하는 워크코일은 고정적으로 설계되는 반면 커패시터는 가변되도록 설계되어야만 전체장비의 활용도가 높아진다. 본 논문에서는 $1000V_{MAX}$ 최대전압과 $200I_{MAX}$ 전류에서 최대 700kHz의 고주파 LC공진 출력이 되도록 커패시터 내부구성 원자재 선정 및 공정설계 단계까지 단일전극 용량별 샘플을 추출하였다. 그리고 정전용량 규격변화에 따라 주파수 변화특성과 출력 파라메타 결과를 바탕으로 HF-LC공진용 전도냉각 커패시터의 최적설계를 위한 관계를 증명하는 기초 실험결과를 제시하였다.

철도차량 보조전원장치의 고효율-경량화를 위한 전력변환회로 연구 (Research on Power Converters for High-Efficient and Light-Weight Auxiliary Power Supplies (APS) in Railway System)

  • 이재범;조인호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.329-338
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    • 2017
  • 최근 철도차량용 보조전원장치는 시스템의 경량화를 위해 기존 60Hz 저주파 변압기를 제거하고 고주파 구동과 절연 특성을 갖는 '절연형 dc/dc 컨버터'를 적용하는 구조가 주목받고 있다. 본 논문에서는 '절연형 dc/dc 컨버터를 적용한 보조전원장치 구조'에 대해서 설명하고, 다양한 분석을 통해 보조전원장치의 고효율 및 경량화에 적합한 dc/dc 컨버터 및 구조를 제안하고자 한다. 대용량 IGBT 소자의 고주파 스위칭(경량화)을 위해 필수적인 '영전압-영전류-스위칭'특성을 갖는 '공진형 컨버터'를 활용하여 다양한 보조전원장치용 전력변환장치 구조(1-Stage와 2-Stage)를 제안하였고, 각각의 구조에 적합한 컨버터 회로를 선정한 후 설계 및 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 1-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터만을 사용하였고, 2-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터와 공진형 컨버터의 입력전압 변동을 최소화하는 Pre-regulator를 적용하였다. Pre-regulator로서 감압 컨버터 또는 승압 컨버터를 각각 적용하여 서로 다른 2-Stage 구조를 구성하고 각 방식의 손실을 비교하였다. 회로에 사용되는 소자들의 전압 및 전류 스트레스를 고려하여 소자를 선정하고 시뮬레이션을 통해 동작을 검증하였으며, 손실 분석을 통해 고효율 및 경량화에 가장 적합한 구조 및 회로를 제안하였다.