This paper addresses several issues concerning the analysis, design, modeling, simulation and development of single-phase, single-switch, power factor corrected AC-DC high frequency switching converter topologies with transformer isolation. A detailed analysis and design is presented for single-switch topologies, namely forward buck, flyback, Cuk, Sepic and Zeta buck-boost converters, with high frequency isolation for discontinuous conduction modes (DCM) of operation. With an awareness of modem design trends towards improved performance, these switching converters are designed for low power rating and low output voltage, typically 20.25W with 13.5V in DCM operation. Laboratory prototypes of the proposed single-switch converters in DCM operation are developed and test results are presented to validate the proposed design and developed model of the system.
Two major obstacles in the utilization of electrical vehicles are their price and range. The collaboration of direct torque control (DTC) with induction motor (IM) is preferred for its low cost, easy implementation, and parameter independency. However, in terms of edges, the method has drawbacks, such as variable switching frequency and undesired current harmonic distortion. These drawbacks result in acoustic noise, reduced efficiency, and electromagnetic interference. A feed-forward approach for stator-flux-oriented DTC with space vector pulse-width modulation is presented in in this paper. The outcome of the proposed method is low current harmonic distortion with fixed switching frequency while preserving the torque performance and simple application feature of basic DTC. The method is applicable to existing and forthcoming IM drive systems via software adaptation. The validity of the proposed method is confirmed by simulation and experimental results.
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
/
v.4C
no.3
/
pp.101-105
/
2004
The efficient power MOSFET inverter applied for a simple and low cost power supply is proposed for driving the dielectric barrier discharge (DBD) lamp load. For decades, the DBD phenomenon has been used for ozone gas production in industry. In this research, the ultraviolet and visible light sources utilizing the DBD lamp is considered as the load for solid-state high frequency power supply. It is found that the simple voltage-source single-ended quasi-resonant ZVS inverter with only one active power switch could effectively drive this load with the output power up to 700 W. The pulse density modulation based control scheme for the single-ended quasi-resonant ZVS inverter using a low voltage and high current power MOSFET switching device is proposed to provide a linear power regulation characteristic in the wide range 0-100% of the full power as compared with the conventional control based Royer type parallel resonant inverter type power supplies.
Journal of information and communication convergence engineering
/
v.6
no.3
/
pp.305-309
/
2008
This paper presents an innovative prototype of a new conceptual electromagnetic induction eddy current based fluid heating appliance using voltage-fed quasi resonant zero voltage soft switching PWM high-frequency inverter using IGBTs, which can operate at a constant frequency variable power regulation scheme. The promising simple high efficient low noise inverter type electromagnetic induction eddy current based pipeline fluid heating appliance is proposed for saturated steam generator, superheated steam generator, hot water and hot air producer, metal catalyst heating for exhaust gas cleaning in engine. Under these technological backgrounds, a novel electromagnetic induction eddy current Dual Packs Heater(DPH) based pipeline fluid heating incorporates thin metal layer type package for continuous fluid heating appliances applying two types of voltage-fed quasi load resonant ZVS-PWM high frequency inverter. The unique features of a novel electromagnetic induction eddy current DPH based continuous pipeline fluid heating appliance is illustrated on the basis of simulation and discussed for the steady state operating characteristics and experimental results.
Han, Dong-Hwa;Lee, Young-Jin;Kwon, Wan-Sung;Bou-Rabee, Mohammed A.;Choe, Gyu-Ha
Journal of Power Electronics
/
v.12
no.3
/
pp.418-428
/
2012
It is very important to improve the overall efficiency of systems with a source of power that has low-voltage high-current terminal characteristics such as fuel cells. A resonant converter is required for high efficiency systems. However, the peak value of the switches current is large in a resonant converter. This peak current requires a large number of switches and results in system failures. In this paper, an analysis and experiments of a resonant isolation push-pull converter are performed. A switching loss analysis is performed in order to compare losses between a resonant push pull converter and a hard switching push-pull converter. Specially, the conduction loss is studied based on the ratio between the resonant frequency and the switching frequency. In addition, a method for improving the efficiency is implemented with conventional HF insolation converters.
This paper presents a zero voltage switching (ZVS) converter with three resonant tanks. The main advantages of the proposed converter are its ability to reduce the switching losses on the power semiconductors, decrease the current stress of the passive components at the primary side, and reduce the transformer secondary windings. Three resonant converters with the same power switches are adopted at the low voltage side to reduce the current rating on the transformer windings. Using a series-connection of the transformer secondary windings, the primary side currents of the three resonant circuits are balanced to share the load power. As a result, the size of both the transformer core and the bobbin are reduced. Based on the circuit characteristics of the resonant converter, the power switches are turned on at ZVS. The rectifier diodes can be turned off at zero current switching (ZCS) if the switching frequency is less than the series resonant frequency. Therefore, the reverse recovery losses on the rectifier diodes are overcome. Experiments with a 1.6kW prototype are presented to verify the effectiveness of the proposed converter.
This paper presents the application of a single phase AC-to-DC converter using a three-phase series parallel (SPRC) resonant converter to variable speed dc-drive. The improved power quality converter gives the input power factor unity over a wide speed range, reduces the total harmonic distortion (THD) of ac input supply current, and makes very low ripples in the armature current and voltage waveform. This soft-switching converter not only possesses the advantages of achieving high switching frequencies with practically zero switching losses but also provides full ranges of voltage conversion and load variation. The proposed drive system is the most appropriate solution to preserve the present separately excited de motors in industry compared with the use of variable frequency ac drive technology. The simulation and experimental results are presented for variable load torque conditions. The variable frequency control scheme is implemented using a DSP- TMS320LF2402. This control reduces the switching losses and current ripples, eliminates the EMI and improves the efficiency of the drive system. Experimental results confirm the consistency of the proposed approach.
This paper presents a 1.92 kW resonant converter for medium voltage applications that uses low voltage stress MOSFETs (500V) to achieve zero voltage switching (ZVS) turn-on. In the proposed converter, four MOSFETs are connected in series to limit the voltage stress of the power switches at half of the input voltage. In addition, three resonant circuits are adopted to share the load current and to reduce the current stress of the passive components. Furthermore, the transformer primary and secondary windings are connected in series to balance the output diode currents for medium power applications. Split capacitors are adopted in each resonant circuit to reduce the current stress of the resonant capacitors. Two balance capacitors are also used to automatically balance the input capacitor voltage in every switching cycle. Based on the circuit characteristics of the resonant converter, the MOSFETs are turned on under ZVS. If the switching frequency is less than the series resonant frequency, the rectifier diodes can be turned off under zero current switching (ZCS). Experimental results from a prototype with a 750-800 V input and a 48V/40A output are provided to verify the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed converter.
For small capacity rectifier circuits such as these for consumer electronics and appliances, capacitor input type rectifier circuits are generally used. Consequently, various harmonics generated within the power system become a serious problem. Various studies of this effect have been presented previously. However, most of these employ switching devices, such as FETs and the like. The absence of switching devices makes systems more tolerant to over-load, and brings low radio noise benefits. We propose a power factor connection scheme using a LC resonant in commercial frequency without switching devices. In this method, It makes a sinusoidal wave by widening conduction period using the current resonance in commercial frequency, Hence, the harmonic characteristics can be significantly improved, where the lower order harmonics, such as the fifth and seventh orders are much reduced. The result are confirmed by the theoretical and experimental implementations.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
/
v.17
no.5
/
pp.502-507
/
2004
The forward planar transformer, which had power capacity of 300 W, input voltage of 220 V, output voltage of 15 V, and switching frequency of 300 KHz, was designed and manufactured by using the planar core with large effective area and the flat copper leadframes for miniaturization and high efficiency of the switching mode power supply (SMPS). As well as, a forward converter equipped with the above mentioned planar transformer was manufactured and electromagnetic characteristics were investigated. The numerical value of turns for 1st and 2nd winding were 15 and 2 respectively The self inductance of 1st winding was 1.592 mH, very low leakage inductance of 2.7 $\mu$H, and the coupling factor of 0.928 were obtained at switching frequency of 300 KHz. The high efficiency of 88.62 % for the SMPS equipped with planar transformer was obtained at power capacity of 300 W.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.