• Title/Summary/Keyword: LLC Resonant Converter

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Comparison and Design Method of Resonant Converter with Wide Charging Voltage Range for EV Fast Charger (전기자동차용 급속충전기를 위한 넓은 충전전압 범위를 갖는 공진 컨버터 비교 및 설계기법)

  • Jeong, Heon soo;Park, Jun Sung;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.287-288
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    • 2013
  • 전기자동차용 급속 충전기에서 전력변환 효율은 절연형 DC-DC 컨버터에 의해 좌우된다. 이때 DC-DC 컨버터의 출력전압 범위가 넓기 때문에 기존의 LLC 공진 컨버터를 Region2에서 설계하는 경우 스위칭 주파수 범위가 매우 넓어지는 문제가 있다. 본 논문에서는 전기자동차용 급속충전기를 위한 넓은 충전전압 범위를 갖는 공진 컨버터 비교 및 최적 설계기법을 제안한다. 제안한 SRC below영역 설계는 모든 스위치와 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취하므로 IGBT 사용 시 유리하다. 또한, 주파수 변동범위가 작으므로 주로 낮은 배터리 전압에서 동작하는 CC충전 모드 시 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 설계 영역에 따른 LLC, SRC를 비교하여 손실을 분석하고 제안한 설계기법의 타당성을 검증하였다.

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LLC Series Resonant Converter with Two LLT Transformers (두 대의 LLT 변압기 적용 LLC 직렬공진 컨버터)

  • Kang, S.I.;Kim, J.H.;Chung, B.G.;Kim, E.S.;Park, J.H.;Heo, Dong-Yeong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.143-145
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    • 2008
  • 최근 각종 전자기기의 슬림화 추세에 따라 PDP PSU(Power Supply Unit) 또한 슬림화가 진행되고 있다. 슬림화를 위해서는 방열판과 벌크(Bulk) 커패시터, 입력단의 필터와 인덕터류, 그리고 변압기의 높이를 줄이는 것이 중요하다. 그 중에서도 변압기의 높이를 줄이는 것이 가장 큰 관건이다. 하나의 변압기를 사용할 경우 슬림화의 한계성을 가지기 때문에 적용된 변압기는 두 개의 LLT 변압기로 구성 하였으며 1차측과 2차측의 결선 방법을 통해 두 LLT변압기간의 전류 불균형 문제를 최소화 할 수 있도록 하였다. 그리고 높이 35mm 시제품을 제작하여 50HD PDP 전원에 적용시켜 검증한 결과를 나타내었다.

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Hybrid Three-Level DC/DC Converter using an Energy Recovery Snubber (에너지회생스너버를 적용한 하이브리드 3레벨 DC/DC 컨버터)

  • Heo, Ye-Chang;Joo, Jong-Seong;Harerimana, Elysee-Malon;Kim, Eun-Soo;Kang, Cheol-Ha;Lee, Seung-Min
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.22 no.1
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    • pp.36-43
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    • 2017
  • This paper describes a hybrid multi-output three-level DC/DC converter suitable for a wide, high-input voltage range of an auxiliary power supply for a high-power photovoltaic generating system. In a high-power photovoltaic generating system, the solar panel output voltage depends on solar radiation quantity and varies from 450Vdc to 1100Vdc. The proposed hybrid multi-output three-level DC/DC converter, which is an auxiliary power supply, would be used as power source for control printed circuit boards and relay and cooling fans in a high-power photovoltaic generating system. The proposed multi-output ($24V_{DC}/30A$, $230V_{DC}/5A$) hybrid three-level boost converter, which uses an energy recovery snubber, is controlled by variable-frequency and phase-shifted modulations and can achieve zero-voltage switching with all operating conditions of input voltage and load range. Experimental results of a 2kW prototype are evaluated and implemented to verify the performance of the proposed converter.

2kW Bidirectional DC-DC Converter for Fuel Cell using Unregulated LLC Resonant Converter (고정시비율 공진 컨버터를 이용한 연료전지용 2kW급 양방향 컨버터)

  • Oh, Eun-Tae;Kim, Won-Yong;Jeong, Yu-Seok;Lee, Jun-Young
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.78-80
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    • 2009
  • 최근 화석에너지원의 고갈과 고유가 및 지구 온난화 방지를 위해 국가별로 이산화탄소 배출량을 규제하기 시작하면서 신재생 에너지의 사용에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중 연료전지가 한 부분을 차지하고 있으며, 연료전지는 친환경적이고 효율적인 에너지원으로서 근 미래의 새로운 대체 에너지로서 각광 받으며 여러 분야의 전기장치로 사용될 수 있다. 연료전지는 낮은 출력전압과 높은 출력전류를 갖는 특징이 있으며, 부하에 따라 출력전압이 변화하는 특성이 있기 때문에 연료전지의 사용을 위해서는 다양한 부하조건에서 연료전지와 연동된 승압 또는 강압형 컨버터의 제작이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 DSP를 이용하여 컨버터의 디지털 제어가 가능하며, 고정 시비율로 동작하는 LLC 공진형 컨버터를 이용한 2kW급 연료전지용 양방향 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 양방향으로 동작하며, 에너지 저장 및 재사용을 목적으로 하고, 출력은 24V 배터리가 된다.

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Contactless Power Supply for DC Power Service in Hybrid Home Generation System (수용가 직류 서비스를 위한 무접점 전원장치)

  • Chung, Bong-Geun;Kang, Sung-In;Kim, Yoon-Ho;Kim, Eun-Soo
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.12 no.2
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    • pp.174-182
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    • 2007
  • Among the alternative energy sources, the solar energy is recognized as an important energy source and its application is increasing. Especially in future, the hybrid solar energy generation system with battery will be widely used as an independent distributed power generation system. In this paper, a solar power hybrid home generation system using a contactless power supply (CPS) that can transfer an electric power without any mechanical contact by using magnetic coupling instead of the power transfer by directly supplying the DC power to the home electric system is proposed. The proposed system consists of a ZVS boost converter, a half bridge LLC resonant converter and contact-less transformer.

Analysis and Design of Function Decoupling High Voltage Gain DC/DC Converter

  • Wei, Yuqi;Luo, Quanming;Lv, Xingyu;Sun, Pengju;Du, Xiong
    • Journal of Power Electronics
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    • v.19 no.2
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    • pp.380-393
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    • 2019
  • Traditional boost converters have difficulty realizing high efficiency and high voltage gain conversion due to 1) extremely large duty cycles, 2) high voltage and current stresses on devices, and 3) low conversion efficiency. Therefore, a function decoupling high voltage gain DC/DC converter composed of a DC transformer (DCX) and an auxiliary converter is proposed. The role of DCX is to realize fixed gain conversion with high efficiency, whereas the role of the auxiliary converter is to regulate the output voltage. In this study, different forms of combined high voltage gain converters are compared and analyzed, and a structure is selected for the function decoupling high voltage gain converter. Then, topologies and control strategies for the DCX and auxiliary converter are discussed. On the basis of the discussion, an optimal design method for circuit parameters is proposed, and design procedures for the DCX are described in detail. Finally, a 400 W experimental prototype based on the proposed optimal design method is built to verify the accuracy of the theoretical analysis. The measured maximum conversion efficiency at rated power is 95.56%.

3-Phase Single Stage AC-DC Converter for Small Wind Turbine System (소형풍력발전을 위한 3상 단일전력단 교류-직류 컨버터)

  • Yu-Jin Moon;Beom-Su Park;Sang-Kyu Kim;Eun-Soo Kim;Deok-Jin Lim
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.28 no.1
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    • pp.68-75
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    • 2023
  • This paper proposes a three-phase single-stage AC-DC converter for the small wind generation system. Input power factor improvement and insulated output can be implemented with the proposed three-phase single-stage AC-DC converter under the wide power generation voltage (80-260 Vac) and frequency (10-42 Hz) in a small wind power generation (WPG) system. The proposed converter is also capable of zero-voltage switching in the primary-side switches and zero-current switching in the secondary-side diodes by phase-shift control at a fixed switching frequency. In addition, it is possible to control a wide output voltage (Vo: 39 VDC-60 VDC) by varying the link voltage and improving the input power factor (PF) and the total harmonic distortion factor (THDi). Simulation and experimental results verified the validity of the proposed converter.

High-Efficiency & Cost-Effective Multi-Output LLC Resonant Converter Using Single Transformer (단일 변압기를 이용한 고효율.저가격형 다중출력 LLC 공진형 컨버터)

  • Cho, Sang-Ho;Yoon, Jong-Kyu;Han, Sang-Kyoo;Roh, Chung-Wook;Hong, Sung-Soo;Kim, Jong-Hae;Lee, Hyo-Bum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.238-240
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    • 2008
  • 다양한 기능을 동시에 구현하는 최근의 전자제품을 위한 전력 시스템은 다양한 종류의 전원을 구비해야 하며, 고효율 저가격 특성이 필수적이다. 이를 위해 본 논문은 단일 변압기를 이용한 중 용량급의 고효율 저가격형 다중출력 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 단일 변압기를 이용하고, 요구되는 출력 당 추가된 1 개의 보조 스위치만으로 구현되므로 저가격화에 유리하다. 또한 제안된 회로의 모든 전력 스위치들은 ZVS 및 ZCS가 가능하므로 스위칭 손실을 최소화 할 수 있다. 최종적으로 제안된 컨버터 및 전원시스템의 우수성과 이론적 분석의 타당성 검증을 위해 42" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시한다.

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Multi-Output LLC Series Resonant Converter (다 출력 LLC 직렬 공진 컨버터)

  • Kang, S.I.;Kim, J.H.;KIm, E.S.;Park, J.H.;Lee, H.K.;Huh, D.Y.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.29-32
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    • 2008
  • 최근 PDP Display 시장은 해를 거듭 할수록 가격 경쟁이 치열해 지고 있다. 그에 따라 PSU(Power Supply Unit) 모듈의 저 가격화 및 경량화가 요구되고 있고, 요구조건을 만족하기 위해 여러 출력을 하나로 통합화 하는 다 출력 구조의 변압기가 적용되고 있다. 본 논문에서는 서스테인 전원부($V_s$)와 어드레스 전원부($V_a$), 그리고 Multi 18V전원부($V_m$)를 하나의 변압기에 일체화 하였다. 그리고 어드레스 전원부($V_a$)와 Multi 18V전원부($V_m$)의 부하 추가에 따라 서스테인 전원부($V_s$)의 전압 이득 특성 및 공진특성 변화를 확인하였다. 또한 다 출력 LLC 직렬공진 컨버터 설계 시 고려사항과 동작 특성으로 42인치 HD PDP 전원에 적용하여 검증한 결과에 대하여 서술 하였다.

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LLC Resonant Converter design for Uninterruptible Power Supply battery discharger (LLC 공진형 컨버터를 이용한 무정전전원장치 battery discharger 설계)

  • Yoo, Kwang Min;Kim, Seung Joo;Kim, Kyoung Dong;Park, Seung Hee;Byeon, Yong Seop;Lim, Seung Beom;Lee, Yun Ha;Lee, Jun Young
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.37-38
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    • 2012
  • 무정전전원장치(UPS: Uninterruptible Power Supply)는 정전 등의 사고가 발생할 때 양질의 전원을 부하에 공급하는 장치이다. 무정전전원장치의 구성은 크게 역률개선회로, 인버터, battery charger, battery discharger부로 크게 4개로 나눌 수 있다. 그 중 정전 등의 사고발생 시 battery에 충전되었던 에너지를 인버터 부로 공급하여야하며 이를 담당하는 부분이 battery discharger부이다. battery의 전압은 비교적 낮은 전압이며 인버터의 입력에 필요한 전압은 비교적 큰 전압이기 때문에 승압형 컨버터가 필요하게 된다. 본 논문에서는 UPS battery discharger용 3KW급 LLC 공진형 컨버터를 설계하고 실험 검증하였다.

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