• 제목/요약/키워드: Interleaved DC-DC Converter

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다단 인터리브드 부스트 컨버터의 입력리플전류 수식 분석 (Input Ripple Current Formula Analysis of Multi-Stage Interleaved Boost Converter)

  • 정용채
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.865-871
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    • 2011
  • 태양광 시스템이나 연료전지 시스템에 많이 사용되는 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터이다. 이 중 입출력 전류 리플이 작은 인터리브드 부스트 컨버터가 최근에 많이 사용되고 있다. 이 회로는 입출력 전류 리플이 작기 때문에 입출력 커패시터의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 기존의 전해 커패시터에서 신뢰성이 우수한 필름 커패시터를 사용할 수 있고 이는 전체 시스템의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 다단 인터리브드 부스트 컨버터의 입출력 전류리플의 수식을 유도하고 듀티에 따른 특성을 알아본다. 위에서 언급한 내용을 확인하기 위해서 PSIM 툴을 이용하여 계산된 값과 비교를 할 것이다.

Novel Interleaved Single-Stage AC/DC Converter with a High Power Factor and High Efficiency

  • Wang, Yijie;Wang, Wei;Zhang, Xiangjun;Xu, Dianguo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권3호
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    • pp.245-255
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    • 2011
  • A novel single-stage AC/DC converter with the soft-switching characteristic based on interleaving technology and an LLC topology is proposed here. The converter is integrated by an interleaved cell and an LLC cell. Because the components of the system are reduced as a result of integrating, the cost decreases. Since interleaving technology is adopted, the converter can work in a high voltage input state. The LLC topology chosen here ensures that the switches on the primary side work in the ZVS condition and that the diodes on the secondary side work in the ZCS condition, which decreases the switching loss of the system. A theoretical analysis and the design procedures of the proposed converter are proposed and discussed in detail. Simulations and experimental studies with a 100W prototype are done to prove the analysis.

인터리브드 부스트 컨버터에 대한 일반화된 출력 커패시터 리플전류 수식에 관한 연구 (A Study on Generalized Output Capacitor Ripple Current Equation of Interleaved Boost Converter)

  • 정용채
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1429-1435
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    • 2012
  • 태양광 시스템이나 연료전지 시스템 그리고 전기자동차에 많이 사용되는 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터이다. 이러한 부스트 컨버터를 병렬로 연결하고 위상차를 두고 동작하여 입출력 전류리플을 줄이는 인터리브드 부스트 컨버터가 최근에 많이 사용되고 있다. 이 회로는 입출력 전류 리플이 작기 때문에 입출력 커패시터의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 기존의 전해 커패시터를 신뢰성이 우수한 필름 커패시터로 교체할 수 있고 이는 전체 시스템의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 다단 인터리브드 부스트 컨버터에 사용되는 출력 커패시터의 전류리플 수식을 유도하고 듀티에 따른 특성을 알아본다. 이를 확인하기 위해서 PSIM 툴을 이용하여 계산된 값과 비교를 할 것이다.

이중강압 DC-DC 컨버터를 이용한 새로운 LED 전류 밸런싱 기법 (A New Current Balancing Operation for LED using Double-Step-Down DC-DC Converter)

  • 김기수;도 득 드완;차헌녕;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.347-348
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    • 2017
  • This paper presents a new current balancing operation for LED using double-step-down dc-dc converter. The two output currents of the proposed converter can be balanced by charge balance condition although the two output resistances are different. In addition, voltage stresses of the switches of the proposed converter are lower than those of interleaved buck converter. To verify the operation of the proposed converter, simulation program is used.

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연속 전류 모드에서 Interleaved DC-DC Dual Boost 컨버터 소 신호 해석 및 제어기 설계 (Small Signal Analysis and Controller Design for Interleaved DC-DC Dual Boost Converter in Continuous Current Mode)

  • 박상은;손승찬;성세진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.378-380
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    • 1999
  • Interleaved dual boost 컨버터는 전력분배 시스템에서 입력 전류 리플을 줄이고 스위칭 손실을 줄일 수 있고, 필터 없이 입력라인 고조파 성분을 줄일 수 있으며, 더불어 역률 개선의 효과를 이룰 수 있다. 본 논문에서는 Interleaved Dual Boost(IDB) 컨버터를 운전하는 경우에 있어서 상태 공간 평균화법을 사용하여 소 신호 해석을 수행하였다. 그 해석 결과로 얻진 제어 전달 함수를 바탕으로 IDB 컨버터에 적합한 수 개의 제어기를 설계하였다. 시뮬레이션을 행한 결과로 얻어진 여러 가지 제어기 타입의 각 특성을 분석하고 그 중 IDB 컨버터로 가장 적절한 제어기를 제안하였다.

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소프트 스위칭 기법을 적용한 싱크로너스 양방향 DC-DC 컨버터 (Synchronous Bidirectional DC-DC Converter Applying Soft-Switching Technique)

  • 이동규;박남주;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.311-318
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    • 2008
  • 본 논문은 소프트 스위칭 기법을 적용한 싱크로너스 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 싱크로너스 벅 컨버터를 병렬구성을 하여 인터리브드 기법을 통해 도통 손실을 줄이고, 하나의 공진인덕터를 사용한 ZVT-Cell을 적용함으로써 스위칭 손실을 최소화 하였다. 전 부하 범위에서 CCM(Continuous Conduction Mode) 으로 동작하고 ZVS가 성립되도록 하였으며, 전류주입 기법을 통해 넓은 출력전압 범위에서도 ZVS 조건을 만족하였다. 또한, 기존 싱크로너스 벅 컨버터의 데드타임(dead time)동안 발생하는 역병렬 다이오드의 도통손실 및 dv/dt, di/dt 발생을 저감하는 효과를 얻을 수 있다. 제안된 컨버터의 유효성은 실험을 통해서 검증하였다.

전기자동차용 인버터의 DC-Link 전압 가변을 위한 2상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터 (2 Phase Interleaved Bidirectional DC-DC Converter for Inverter of Variable DC-Link Voltage using on Electric Vehicle)

  • 이재혁;이정효;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.25-26
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    • 2010
  • 본 논문은 전기자동차용 인버터의 DC-Link 전압 가변을 위한 2상 양방향 DC-DC 컨버터의 제어 기법을 제안한다. 제안된 DC-DC 컨버터는 2-스위치 Buck-Boost 컨버터를 병렬구성 하여 전기자동차의 높은 출력에 대응하였으며 출력단 다이오드를 스위치로 교체하여 회생동작을 가능하게 하였다. 이를 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 가능성을 확인하였다.

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Analysis, Design, and Implementation of a Zero-Voltage-Transition Interleaved Boost Converter

  • Ting, Naim Suleyman;Sahin, Yakup;Aksoy, Ismail
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권1호
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    • pp.41-55
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    • 2017
  • This study proposes a novel zero voltage transition (ZVT) pulse width modulation (PWM) DC-DC interleaved boost converter with an active snubber cell. All the semiconductor devices in the converter turn on and off with soft switching to reduce the switching power losses and improve the overall efficiency. Through the interleaved approach, the current stresses of the main devices and the ripple of the output voltage and input current are reduced. The main switches turn on with ZVT and turn off with zero voltage switching (ZVS). The auxiliary switch turns on with zero current switching (ZCS) and turns off with ZVS. In addition, the snubber cell does not create additional current or voltage stress on the main switches and main diodes. The proposed converter can smoothly achieve soft switching characteristics even under light load conditions. The theoretical analysis and operating stages of the proposed converter are made for the D > 50% and D < 50% modes. Finally, a prototype of the proposed converter is implemented, and the experimental results are given in detail for 500 W and 50 kHz. The overall efficiency of the proposed converter reached 95.5% at nominal output power.

직류링크 전류를 이용한 인터리브드 양방향 컨버터의 상전류 불균형 보상 방법 (Compensation of Unbalanced Phase Currents in Interleaved Bi-directional Converter with DC Link Current Sensed)

  • 한정호;최유현;송중호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.90-97
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    • 2014
  • This paper presents a compensation method of unbalanced phase currents in interleaved bi-directional converters. Phase currents in interleaved bi-directional converter are apt to be unbalanced due to circuit parameter error and switch operation difference. This problem causes the switch element failure and the reduced efficiency of the converter. Therefore, it is necessary that a certain balance control algorithm is provided in interleaved bi-directional converter system. In this paper, a balance control algorithm based on the circular chain control method is proposed. Further, in order to reduce the number of phase current sensors, this paper shows a simple method in which phase currents can be extracted indirectly through a DC-link current sensor in both charging and discharging modes. The validity and the effectiveness of the proposed phase currents balance control algorithm are illustrated through the simulation results.

DCM Frequency Control Algorithm for Multi-Phase DC-DC Boost Converters for Input Current Ripple Reduction

  • Joo, Dong-Myoung;Kim, Dong-Hee;Lee, Byoung-Kuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권6호
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    • pp.2307-2314
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    • 2015
  • In this paper, a discontinuous conduction mode (DCM) frequency control algorithm is proposed to reduce the input current ripple of a multi-phase interleaved boost converter. Unlike conventional variable duty and constant frequency control, the proposed algorithm controls the switching frequency to regulate the output voltage. By fixing the duty ratio at 1/N in the N-phase interleaved boost converter, the input current ripple can be minimized by ripple cancellation. Furthermore, the negative effects of the diode reverse recovery current are eliminated because of the DCM characteristic. A frequency controller is designed to employ the proposed algorithm considering the magnetic permeability change. The proposed algorithm is analyzed in the frequency domain and verified by a 600 W three-phase boost converter prototype that achieved 57% ripple current reduction.