• 제목/요약/키워드: Isolated dc-dc converter

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48V-400V 고효율 비절연 양방향 소프트스위칭 DC-DC 컨버터 (48V-400V A High Efficiency Non-isolated Bi-directional Soft-switching DC-DC Converter)

  • 권민호;정현주;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.315-316
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    • 2014
  • 본 논문에서는 에너지저장장치에서의 배터리 충 방전용 고효율 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 비절연형이면서 모든 스위치가 ZVS 턴온을 하기 때문에 높은 효율을 달성 할 수 있을 뿐만 아니라 듀티를 크게 사용하지 않아도 약 8~9배의 높은 승 강압비로 동작이 가능하기 때문에 계통 연계를 위한 400V의 DC링크 전압이 있는 응용에 48V 배터리를 사용 할 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하기 위하여 3kW급 시작품을 제작하여 실험하였다.

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고역률 플라이백 컨버터의 소프트 스위칭에 관한 연구 (A Study on the Soft Switching of High Power Factor Flyback Converter)

  • 어창진;백수현;김용;김일남;윤신용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.406-408
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    • 1999
  • In order to reduce the overall size and cost, researchers attempted to integrate the functions of power factor correction(PFC) and isolated dc-dc conversion into single power stage. However, single-stage isolated PFC converters have higher voltage stress and heavier loss when compared with a normal dc-dc converters. In this paper, we propose to add active clamping circuit to keep the switch voltage stress low and to achieve soft switching of electronic devices.

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자기구동 스위치를 이용한 절연된 부스트 변환기의 해석 (Analysis of the Isolated Boost Converter Using Self-Driven Switch)

  • 홍순찬;채수용;정대택;김희선
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.89-98
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    • 2010
  • 절연된 부스트 변환기는 전기적인 절연과 매우 높은 승압을 필요로 하는 응용분야에 적합한 변환기이다. 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 승압하기 위해 필요한 변압기는 volt-sec 평형 조건을 만족하여야 한다. 기존의 절연된 부스트 변환기는 도통구간을 오버랩하여 제어하였으며 이 경우 제어회로가 복잡해지는 문제가 있다. 본 논문에서는 변압기의 volt-sec 평형을 위해 리셋권선을 설치하고 자기구동 스위치를 이용하여 제어회로를 간단하게 구성할 수 있는 절연된 부스트 변환기를 제안하고 해석한다. 마지막으로 출력 10[W]급의 절연된 부스트 변환기를 구성하여 시뮬레이션하고 실험을 수행하여 제안한 변환기의 이론적 해석의 타당성을 입증하였다.

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.

단일 PWM 제어기에 의한 역률보상 이단 풀 브리지 컨버터에 관한 연구 (A Study on Two Stage PFC Full-Bridge Converter with a Single PWM Controller)

  • 전준상;김용;권순도;김필수;윤석호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.368-371
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    • 2000
  • Two-stage power factor correction (PFC) converter with a single PWM controller is proposed. It consists of a power factor pre-regulator cascaded by an isolated DC/DC converter as in a conventional two-stage approach. However, a single PWM controller is used as in a single-stage, single-switch PFC approach. This converter gives the goof power factor correction, low line current harmonic distortions, and tight output voltage regulations. This converter also has a high efficiency by employing an soft switching method. The proposed approach has advantages such as high performance over the single-stage approach and low cost over two-stage approach. The experimental results obtained on a 300W (30V/10A) prototype PFC converter are given to verify the effectiveness of the proposed control method.

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가정용 ESS를 위한 비절연 고승압 양방향 DC-DC 컨버터 개발 (Development of Non-isolated High Gain Bi-directional DC-DC Converter for Residential ESS)

  • 정현주;권민호;이재연;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.395-396
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    • 2016
  • 본 논문에서는 가정용 에너지저장장치(Energy Storage System : ESS)를 위한 비절연 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 양방향 컨버터는 기존의 양방향 하프브리지 컨버터에 비해 2배 높은 승 강압비를 가지며 모든 스위치가 소프트스위칭을 성취한다. 또한, 매끄러운 충 방전 모드전환이 가능하며 인버터와 연계시에도 배터리 측의 저주파 리플을 제거할 수 있다. 제안하는 양방향 컨버터의 3kW급 시작품 실험을 통하여 3.4~5.2배의 승 강압동작에서 각각 최고효율 97.4%, 97.6%를 달성하였다.

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절연형 Dual Full-Bridge 양방향 DC-DC 컨버터에 대한 손실 분석 (Loss Analysis for Isolated Dual Full-Bridge Bidirectional DC-DC Converter)

  • 구법진;김학수;선다운;정혜수;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.201-202
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    • 2014
  • 본 논문에서는 절연형 Dual Full-Bridge 양방향 DC-DC 컨버터의 손실 분석을 다루었다. 동일한 컨버터라 하더라도 스위칭 기법과 스위칭 주파수에 따라 손실이 다르게 나타나는데 여기서는 ZCS 가 되는 조건에서 스위칭 주파수를 10 [kHz] 로 하여 분석하였으며 계산결과가 실험결과와 거의 일치함을 확인하였다.

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새로운 절연형 Buck-Boost DC-DC 컨버터 (A New Transformer Isolated Buck-Boost DC-DC Converter)

  • 차헌녕;이종필;이경준;김태진;유동욱
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.154-155
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    • 2010
  • 본 논문은 최소의 스위칭 소자를 이용한 절연형 Full-Bridge (FB) buck-boost DC-DC 컨버터를 제안한다. 기존의 dual-bridge 방식을 이용한 buck-boost 컨버터와는 달리 본 논문에서 제안한 방식은 변압기 1차측에만 스위칭 소자를 사용하고 2차측에는 다이오드 정류기를 사용한다. 필요한 buck-boost 기능을 구현하기 위하여 입력단에 2개의 인덕터를 추가하여 2 phase interleaved 방식으로 동작을 한다. 500 W 의 prototype을 제작하여 본 논문에서 제안한 방식의 타당성을 실험적으로 검증 한다.

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고승압비와 넓은 ZVS 영역을 갖는 비절연 DC-DC 컨버터 (A Non-isolated DC-DC Converter with High Step-up Ratio and Wide ZVS Range)

  • 박성식;김표수;최세완;이진희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.203-205
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    • 2008
  • 기존의 부스트 컨버터에서는 출력 전압이 커질수록 스위치의 전압 및 전류스트레스가 커지고 다이오드 역방향회복에 의한 서지로 인해 실제 사용 가능한 승압비가 제한된다. 본 논문에서는 높은 승압을 요구하는 대전력 응용에도 적합한 새로운 비절연 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 듀티비 0.5로 약 6배의 승압비를 가지며 CCM에서도 영전압 스위칭이 가능하다. 또한 스위치 및 다이오드 전압정격이 출력전압의 1/3로 되고 인터리빙이 가능하여 입출력 수동소자의 정격도 작다. 다이오드도 ZCS 턴오프 동작으로 역방향 회복에 의한 서지가 없다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 설명하였고 이론적 해석과 시뮬레이션 및 실험파형을 통해 타당성을 검증하였다.

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스위칭 셀을 이용한 절연형 풀 브릿지 DC-DC 컨버터 (A New Isolated FB DC-DC Converter Using Switching Cell)

  • 김상훈;김흥근;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.309-310
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    • 2013
  • 기존의 풀 브릿지 DC-DC 컨버터는 대용량으로 갈수록 변압기와 필터의 크기가 커지게 되는 단점이 있다. 본 논문에서는 스위칭 셀(switching cell)을 이용해서 변압기 크기를 줄일 수 있는 새로운 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 변압기에 스위칭 주파수의 2배 주파수가 인가되고, 또한 입력 전압의 절반이 인가된다. 따라서 기존 컨버터 변압기의 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 이를 실험을 통해 검증한다.

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