• Title/Summary/Keyword: IGBT module

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SVM를 적용한 매트릭스 컨버터의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Matrix Converter Based on Space Vector Modulation)

  • 양천석;윤인식;김경서
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.23-26
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    • 2005
  • This paper describes the design, construction and implementation of matrix converter based on space vector modulation technique. The matrix converter provides sinusoidal input and output wave forms, bidirectional power flow, controllable input power factor and a compact design, compared to the VSI with diode rectification stage at the input. The implemented prototype of matrix converter is built using the exclusive IGBT module and has an input filter, overvoltage protection circuit and commutation means for overcoming practical issues. The good results tested using an induction motor are also presented.

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인덕션 쿠커용 공진형 하프-브릿지 컨버터의 스위치 손실 분석 (Analysis of Switch losses in Resonant Half-Bridge Converters for Induction Cooker applications)

  • 김재근;백기호;박성민;오원현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.300-301
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    • 2018
  • 본 논문에서는 인덕션 쿠커의 스위칭 전력반도체에서 발생되는 스위치 손실을 비교 분석한다. Si-기반 전력반도체의 효율 상승이 한계점에 도달함에 따라 고속 스위칭 및 저손실 특성을 지닌 SiC, GaN와 같은 와이드밴드갭 소자를 활용한 고전력밀도 컨버터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 소비자 가전분야의 인덕션쿠커 공진형 하프-브릿지 전력회로의 기존 Si-IGBT를 GaN-FET과 SiC-FET으로 구성하여 스위치 손실모델을 유도하고 이를 통해 세 가지의 전력반도체가 적용된 인덕션 쿠커의 스위치 손실을 비교분석한다. 분석된 손실모델은 PSIM Thermal Module을 통하여 검증한다.

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범용파워모듈로 구성된 보조 공진형 인버터의 특성 해석 (Modeling of auxiliary resonant inverter circuit using mediocrity power module)

  • 이상현;문상필;권순걸;이현우;서기영;김영문
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.9-11
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    • 2002
  • These days, electromagnetic radiation noise and switching losses of static converter become harmful. Many resonant inverters with radiation techniques solve their such problems. Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter (ARCP) was proposed. but it has two demerits. In circuit configuration. It isn't constructed by 2 in 1 IGBT modules, Besides, control is complicated because of neutral point voltage control and boost. current control. This paper proposes a new auxiliary resonant inverter which solved two demerits. In addition, it deals efficiency which compared with hard switching inverter and result of separation of power loss

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Wide Bandgap 전력 반도체 적용 PWM 인버터의 스위칭주파수vs손실 특성분석 (Analysis of Frequency-dependent Loss for PWM Inverter using Wide Bandgab Power Semiconductors)

  • 김현빈;김동식;주동명;이병국;김종수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.65-66
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    • 2015
  • 본 논문에서는 GaN FET을 적용한 단상 SPWM 인버터의 스위칭 주파수에 따른 효율 분석 결과를 제시한다. IGBT와 GaN FET의 특성을 상세히 분석하고, 각 스위치에 대해 스위칭 주파수를 10 - 100kHz로 Sweep한 경우의 이론분석 및 PSIM thermal module을 이용한 시뮬레이션을 수행한다. 이를 통해 인버터에 GaN FET적용 시 고효율 및 고전력 밀도 획득 가능성을 제시한다.

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고주파 공진형 인버터를 이용한 유도가열형 2단 히터 (Development a Two Step Heater Using Induction Heating Based on o High Frequency Resonant Inverter)

  • 신대철;권혁민
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.81-86
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    • 2005
  • 제안한 유도가열 시스템은 증류탑 장치에 사용되는 특수충진체에 의한 열교환기술과 IH(Induction-Heating) 전자유도가열용의 특수한 고주파 전력회로 기술을 응용한 차세대 가열방식이다. 특히 일체의 연소과정이 없다는 점에서 작업환경의 개선이 가능하며 본 기술은 IGBT 대응의 고주파 인버터를 사용하여 상용교류로부터 수[kHz]의 고주파교류(HFAC)를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 1.5[kW]급 하프-브릿지 공진형 인버터 시스템과 공진부하의 동작해석, 특성분석 및 본 시스템을 이용한 2단가열 과열증기 발생장치의 개발과 시스템의 응용에 대해 논하였다.

5[kW]급 풀-브릿지 고주파 공진형 인버터를 이용한 고효율 유도가열 히터 개발 (Development a High-Efficiency Induction Heating Heater using a 5[kW] Class Full-Bridge High Frequency Resonant Inverter)

  • 권혁민;신대철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.481-487
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    • 2005
  • 제안한 유도가열 시스템은 증류탑 장치에 사용되는 특수충진체에 의한 열교환기술과 IH(Induction-Heating)전자유도가열용의 특수한 고주파 전력회로 기술을 응용한 차세대 가열방식이다. 특히 일체의 연소과정이 없다는 점에서 작업환경의 개선이 가능하며 본 기술은 IGBT대응의 고주파 인버터를 사용하여 상용교류로부터 수[kHz]의 고주파 교류를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 절연체 용기 내에 특수 스텐레스 발열체부하를 수납하여 용기 외부의 고주파 공진형 인버터 접속의 워킹코일로부터 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조체에 흘림으로서 발열하게 되는 새로운 유체가열방식을 제안한다. 그리고 5[kW]급 풀-브릿지 공진형 인버터 시스템과 공진부하의 동작해석, 특성분석 및 본 시스템을 이용한 고효율 스팀 발생장치의 개발과 시스템의 응용에 대해 논하였다.

공진형 인버터를 이용한 2단 유도가열 시스템의 주파수제어에 관한 연구 (A Study on the Frequency Control on the Induction Heating System Using Two Step Resonant Inverter)

  • 유재훈;신대철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.95-103
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    • 2008
  • 제안한 유도가열 시스템은 증류탑 장치에 사용되는 특수충진체에 의한 열교환기술과 IH(Induction-Heating) 전자유도가열용의 특수한 고주파 전력회로 기술을 응용한 차세대 가열방식이다. 특히 일체의 연소과정이 없다는 점에서 작업환경의 개선이 가능하며 본 기술은 IGBT대응의 고주파 인버터를 사용하여 상용교류로부터 수[kHz]의 고주파교류(HFAC)를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 1.5[kW]급 하프-브릿지 공진형 인버터 시스템과 공진부하의 동작해석, 특성분석 및 본 시스템을 이용한 2단 가열 과열증기 발생장치의 개발과 시스템의 응용에 대해 논하였다.

수치 해석을 통한 절연 게이트 양극성 트랜지스터 모듈의 히트 싱크 유로 형상에 따른 방열 성능 분석 (Numerical analysis of heat dissipation performance of heat sink for IGBT module depending on serpentine channel shape)

  • 손종현;박성근;김영범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.415-421
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    • 2021
  • 본 연구는 절연 게이트 양극성 트랜지스터 모듈의 히트 싱크의 유로의 형상으로써 직선 유로, 한 번 꺾인 형태의 유로, 두 번 꺾인 형태의 유로를 적용하여, 유로의 형상에 따른 방열 성능을 분석하였다. 각 유로 형상에서 운전 조건에 대한 영향 또한 분석하기 위하여 냉각수의 유량과 공급 온도를 추가적으로 제어하며 분석을 진행하였다. 본 연구는 유동 해석을 통하여 이루어 졌으며, 상용 소프트웨어인 ANSYS Fluent를 사용하였다. 직선 유로보다 꺾인 형태를 갖는 유로의 방열량이 같은 운전 조건에서 최대 8.0 % 수준 개선되었으며, 개선 정도는 냉각수의 공급 온도와는 무관하였고, 냉각수의 유량이 많아질수록 개선 정도가 2.0 %에서 8.0 %까지 증가하였다. 그러나 두 번 꺾인 유로는 한 번 꺾인 유로와 비슷한 수준의 방열 성능을 보였고, 기생 손실에 영향을 주는 압력 강하량은 2.48~2.55배 수준으로 증가하는 결과를 보여, 방열 효율이 낮아지는 것을 확인 하였다. 이를 단위 압력 강하량 당 방열량으로 계산하여 비교하였으며, 직선 유로를 갖는 히트 싱크에서 그 값이 가장 높은 것을 확인하였다.

A Ringing Surge Clamper Type Active Auxiliary Edge-Resonant DC Link Snubber-Assisted Three-Phase Soft-Switching Inverter using IGBT-IPM for AC Servo Driver

  • Yoshitsugu, Junji;Yoshida, Masanobu;Hiraki, Eiji;Inoue, Kenji;Ahmed, Tarek;Nakaoka, Mutsuo
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제2B권3호
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    • pp.115-124
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    • 2002
  • This paper presents an active auxiliary edge-resonant DC link snubber with a ringing surge damper and a three-phase voltage source type zero voltage soft-switching inverter with the resonat snubber treated here for the AC servo motor driver applications. The operation of the active auxiliary edge-resonant DC link snubber circuit with PWM voltage is described, together with the practical design method to select its circuit parameters. The three-phase voltage source type soft-switching inverter with a single edge-resonant DC link snubber treated here is evaluated and discussed for the small-scale permanent magnet (PM) type-AC servo motor driver from an experimental point of view. In addition to these, the AC motor stator current and its motor speed response for the proposed three-phase soft-switching inverter employing Intelligent Power Module(IPM) based on IGBTS are compared with those of the conventional three-phase hard-switching inverter using IPM. The practical effectiveness of the three-phase soft-switching inverter-fed permanent magnet type AC motor speed tracking servo driver is proven on the basis of the common mode current in a novel type three-phase soft-switching inverter-fed AC motor side and the conductive noise on the mains terminal interface voltage as compared with those of the conventional three-phase hard-switching inverter-fed permanent magnet type AC servo motor driver for the speed tracking applications.

ZVS-PWM Boost Chopper-Fed DC-DC Converter with Load-Side Auxiliary Edge Resonant Snubber and Its Performance Evaluations

  • Ogura, Koki;Chandhaket, Srawouth;Ahmed, Tarek;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제4권1호
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    • pp.46-55
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    • 2004
  • This paper presents a high-frequency ZVS-PWM boost chopper-fed DC-DC converter with a single active auxiliary edge resonant snubber in the load-side which can be designed for power conditioners such as solar photovoltaic generation, fuel cell generation, battery and super capacitor energy storages. Its principle operation in steady-state is described in addition to a prototype setup. The experimental results of ZVS-PWM boost chopper-fed DC-DC converter proposed here, are evaluated and verified with a practical design model in terms of its switching voltage and current waveforms, the switching v-i trajectory, the temperature performance of IGBT module, the actual power conversion efficiency and the EMI of radiated and conducted emissions. And then discussed and compared with the hard switching scheme from an experimental point of view. Finally, this paper proposes a practical method to suppress parasitic oscillation due to the active auxiliary resonant switch at ZCS turn off mode transition with the aid of an additional lossless clamping diode loop, and reduced the EMI conducted emission in this paper.