• 제목/요약/키워드: High-efficiency high-power boost converter

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LED 구동 응용을 위한 고효율 경계모드 탭인덕터 부스트 컨버터의 분석과 설계 (Analysis and Design of High-efficiency Boundary Conduction Mode Tapped-Inductor Boost Converter for LED Driver Applications)

  • 강정일;한상규;한종희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.5-6
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    • 2013
  • 본 논문에서는 모바일 기기 등에 사용되는 소형 디스플레이를 위한 고효율 경계모드 탭인덕터 부스트 LED 구동회로를 분석하여 장점을 밝히고 최적의 설계기준을 제시한다.

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고효율 부스트 컨버터 소프트 스위칭 기술 (The High Efficiency Boost Converter using Soft Switching Techniques)

  • 최우석;이원진;박성준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.38-39
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    • 2013
  • 본 논문은 고효율의 부스트 컨버터 소프트 스위칭 기법을 제안한다. 제안된 컨버터의 소프트 스위칭 셀은 두 개의 공진 인덕터와 하나의 공진 커패시터, 두 개의 다이오드를 가진다. 소프트 스위칭 셀은 스위치가 항상 영전압 턴 온, 영전류 턴 오프 동작을 하여 스위칭으로 인한 손실이 최소화 되도록 동작한다. 본문에서는 제안된 회로의 동작 특성을 각 모드별로 설명하고, PSIM을 이용하여 검증하였다.

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Highly power-efficient and reliable light-emitting diode backlight driver IC for the uniform current driving of medium-sized liquid crystal displays

  • Hong, Seok-In;Nam, Ki-Soo;Jung, Young-Ho;Ahn, Hyun-A;In, Hai-Jung;Kwon, Oh-Kyong
    • Journal of Information Display
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    • 제13권2호
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    • pp.73-82
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    • 2012
  • In this paper, a light-emitting diode (LED) backlight driver integrated circuit (IC) for medium-sized liquid crystal displays (LCDs) is proposed. In the proposed IC, a linear current regulator with matched internal resistors and an adaptive phase-shifted pulse-width modulation (PWM) dimming controller are also proposed to improve LED current uniformity and reliability. The double feedback loop control boost converter is used to achieve high power efficiency, fast transient characteristic, and high dimming frequency and resolution. The proposed IC was fabricated using the 0.35 ${\mu}m$ bipolar-CMOS-DMOS (BCD) process. The LED current uniformity and LED fault immunity of the proposed IC were verified through experiments. The measured power efficiency was 90%; the measured LED current uniformity, 97%; and the measured rising and falling times of the LED current, 86 and 7 ns, respectively. Due to the fast rising and falling characteristics, the proposed IC operates up to 39 kHz PWM dimming frequency, with an 8-bit dimming resolution. It was verified that the phase difference between the PWM dimming signals is changed adaptively when LED fault occurs. The experiment results showed that the proposed IC meets the requirements for the LED backlight driver IC for medium-sized LCDs.

다단 콘덴서형 DC-DC 컨버터 (DC-DC Converter Using Multi Stage Capacitor)

  • 이세나;송성근;김동옥;김세민;남해곤;박성준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.928-929
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    • 2008
  • A dc/dc power conversion system using multi stage capacitor is proposed in this paper. The proposed new type converter is designed from high efficiency dc/dc converter with fixed boost ratio and variable voltage converter. The tests have been done using PSIM computer simulation to confirm the analysis and control concept.

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An Extended Switched-inductor Quasi-Z-source Inverter

  • Deng, Kai;Mei, Fei;Mei, Jun;Zheng, Jianyong;Fu, Guangxu
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.541-549
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    • 2014
  • In this paper, an extended switched-inductor quasi-Z-source inverter (ESL-qZSI) with high boost voltage inversion ability is presented, which combines the SL-qZSI with the traditional boost converter, as well as improves the switched-inductor cell. Compared with the classic qZSI topologies, the proposed topology reduces the voltage stresses of capacitors, power devices and diodes for the same input and output voltage. Furthermore, the conversion efficiency is improved. The operation principle of the proposed topology is analyzed in details, which is followed by the comparison between the three topologies. In addition, the performance of the proposed topology is verified by simulations and experiments.

Unbounded Binary Search Method for Fast-tracking Maximum Power Point of Photovoltaic Modules

  • Hong, Yohan;Kim, Yong Sin;Baek, Kwang-Hyun
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제5권6호
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    • pp.454-461
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    • 2016
  • A maximum power point tracking (MPPT) system with fast-tracked time and high power efficiency is presented in this paper. The proposed MPPT system uses an unbounded binary search (UBS) algorithm that continuously tracks the maximum power point (MPP) with a binary system to follow the MPP under rapid-weather-change conditions. The proposed algorithm can decide the correct direction of the MPPT system while comparing the previous power point with the present power point. And then, by fixing the MPP until finding the next MPP, there is no oscillation of voltage MPP, which maximizes the overall power efficiency of the photovoltaic module. With these advantages, this proposed UBS is able to detect the MPP more effectively. This MPPT system is based on a boost converter with a micro-control unit to control analog-to-digital converters and pulse width modulation. Analysis of this work and experimental results show that the proposed UBS MPPT provides fast, accurate tracking with no oscillation in situations where weather rapidly changes and shadow is caused by all sorts of things. The tracking time is reduced by 87.3% and 66.1% under dynamic-state and steady-state operation, respectively, as compared with the conventional 7-bit perturb and observe technique.

소방 비상용 태양전지 발전시스템의 고효율 직류-교류 인버터 설계에 관한 연구 (A Study on High Efficiency DC-AC Inverter of Solar Cell Power System Used in Fire Emergency Equipment)

  • 곽동걸;이봉섭
    • 에너지공학
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    • 제15권3호
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    • pp.181-187
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    • 2006
  • 본 논문에서는 소방 비상용으로 이용되는 태양전지 발전시스템을 제안하고, 발전시스템의 효율을 증대시키기 위한 새로운 고효율의 전력변환장치(승압용 초퍼와 인버터)가 설계된다. 직류-직류(DC-DC) 승압용 초퍼와 직류-교류(DC-AC) 인버터는 사용된 제어스위치들의 스위칭 손실을 최소화하기 위해 공진회로를 이용한 새로운 소프트 스위칭 기법이 적용되고 시스템의 효율을 증대시킨다. 또한 본 논문에서는 태양전지(solar cell)의 최대전력 전송에 의한 태양전지의 효율적인 사용을 위한 태양전지 발전전력의 최대점 $P_{max}$을 손쉽게 추종하고 검출하는 새로운 제어기법과 제어회로에 대해 상세히 해석된다. 고효율의 전력변환 장치와 태양전지 최대전력 전송회로는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 입증된다.

태양광 발전시스템의 컨버터 고장에 따른 보상운전기법 (Fault tolerant control scheme for a converter in a photovoltaic system)

  • 박태식;허용호;이광운;문채주;곽노홍
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.31-40
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    • 2016
  • The demands for photovoltaic systems on a large scale have grown dramatically and require new technologies to get the high efficiency and reliable operations of power conversion systems. These needs can be realized by the cost-effective and high performance digital revolutions and faster semiconductor switching devices. However, the new power systems have been more sophisticated and their reliability becomes critical issues. In this paper, a new fault-tolerance power conversion scheme for the photovoltaic systems is proposed. The proposed fault-tolerant scheme is able to supply energy from solar panels to loads intermittently in spite of a front boost converter open failure, and its voltage and current controllers are designed to improve the transient performance by using an average model design scheme. The proposed approach is verified both by simulations. The results will enable more timely and wide usage of alternative/renewable energy systems resulting in increased energy security.

낮은 전압스트레스를 갖는 고효율 탭인덕터 부스트 컨버터 (Soft switching tap-inductor boost converter for high efficiency and high step-up)

  • 금문환;강정일;한상규
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.177-178
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    • 2014
  • 본 논문은 낮은 전압 스트레스와 고효율을 갖는 탭인덕터 부스트 컨버터를 제안한다. 기존의 탭인덕터 부스트 컨버터는 스위치의 기생 캐패시턴스와 누설 인덕턴스의 공진으로 인하여 반도체 소자에 높은 전압 스트레스가 발생하고 이를 저감하기 위한 손실스너버의 추가로 전력변환효율이 떨어진다. 하지만 제안회로는 손실스너버없이 스위치와 다이오드를 전압원으로 클램핑하여 낮은 전압스트레스를 가진다. 또한, 탭인덕터의 누설인덕턴스를 이용한 스위치의 영전류 스위칭 턴-온과 캐패시터를 이용한 영전압 스위칭 턴-오프로 스위칭 손실을 매우 저감시켜 높은 전력변환효율을 가진다. 제안회로의 타당성을 증명하기 위하여 이론적 해석과 실험결과 제시하였다.

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역률보상 고효율 PWM 단상 정류기의 설계 (Design of Power Factor Correction High Efficiency PWM Single-Phase Rectifier)

  • 최성훈;김인동;노의철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.540-548
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    • 2007
  • 본 논문에서는 기존의 역율 보상회로에 비해 성능이 좋은 역율 보상 고효율 PWM 단상 정류기를 제안하였다. 제안한 정류기의 설계를 용이하게 하기위한 설계 가이드라인을 상세히 제시하였으며, 제안한 정류기의 특성을 실험으로 증명하였다. 제안한 정류기는 주 전류가 흐르는 선로 구성에서 2개의 주스위치만 존재하므로 도통손을 상당히 감소 시켰으며, 또한 단일 ZVT 회로를 통해 스위칭 손실을 감소시켰다. 제안한 정류기는 부스트 컨버터형의 같은 IGBT 모듈을 사용하므로 주 회로 구성도 간단할 뿐만 아니라, 주 스위치와 보조스위치의 게이트 전원을 제어전원과 공유할 수 있어 단일 제어전원으로 전체 시스템을 제어하므로 시스템의 크기를 보다 콤팩트하게 할 수 있는 특성을 지니고 있다.