• 제목/요약/키워드: MOSFET 손실

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단일단 단일스위치 동기정류기형 플라이백 컨버터 (A Single-Stage Single-Switch Flyback Converter with Synchronous Rectifier)

  • 임익헌;이주현;유호선;권봉환;김봉석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.361-370
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    • 2006
  • 단일단 단일스위치 통기정류기형 플라이백 컨버터를 제안한다. 제안된 단일단 단일스위치에 의해 역률이 개선되었으며 IEC 61000-3-2의 고조파 전류 요구조건을 만족한다. Flyback 컨버터의 경우 2 차 측 정류용 다이오드로 사용되는 쇼트키 다이오드의 전압 강하에 의한 전력손실이 크며, 이러한 전력 손실을 줄이기 위해 정류용 다이오드를 대신하여 도통 저항이 작은 MOSFET을 사용함으로써 전력손실을 줄일 수 있으며 이를 동기정류기 (SR : Synchronous Rectifier)라 한다. 제안된 동기 정류기는 MOSFET의 드레인 소스간의 전압 강하를 이용하여 동작하는 VDSR(Voltage Driven Synchronous Rectifier)이며 효율 향상을 목적으로 한다. 본 논문에서 제안한 단일단 단일스위치 동기정류기형 플라이백 컨버터는 출력 전력 85W (l2V /7.1A)에 적용되었으며 실험결과를 통해 확인할 수 있다.

전류연속모드 토템폴 부스트 역률보상회로에서의 SiC MOSFET 적용 연구 (A Feasibility Study on CCM Totem-pole Boost Bridgeless Power Factor Correction Converters using SiC MOSFET)

  • 김동현;최성진;이홍희;장바울
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.147-148
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    • 2016
  • 토템폴 구조는 브리지리스 부스트 역률보상회로 중에서도 저손실, 고효율, 저비용 그리고 낮은 전도 EMI의 특징으로 인해 많이 사용된다. 토템폴 구조의 역률보상 회로는 내부 다이오드의 역회복 문제로 인해 Si MOSFET을 이용한 전류연속모드 구동할 수 없어 전류 불연속 모드 혹은 임계 도통 모드로 동작시키는 것이 통상적이다. 본 논문에서는 역회복 문제를 해결해 전류연속모드 구동하기 위해 기존 Si MOSFET보다 낮은 역회복 전하(Qrr)와 역회복 시간(Trr)를 가지는 SiC MOSFET을 이용하여 토템폴 역률 보상 회로를 구현하고 이를 시뮬레이션과 실험을 통해 검증했다.

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SiC MOSFET을 적용한 전기자동차용 LDC 개발 (Development of LDC for Electric Vehicle using SiC MOSFET)

  • 노용수;주동명;현병조;김진홍;최준혁
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.273-274
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    • 2019
  • 본 논문에서는 SiC MOSFET를 적용한 전기자동차용 LDC의 개발에 대해 다룬다. SiC MOSFET는 기존 Si 계열의 전력 반도체 소자에 비해 고주파 동작이 용이하며 스위칭 손실이 낮아 고효율, 고전력밀도 설계가 가능하다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 SiC MOSFET를 이용한 LDC의 설계에 대해 서술하고, 이를 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다.

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IGBT 기반 인덕턴스 및 문턱전압 변화에 따른 초퍼 회로의 연구 (A Study on Chopper Circuit for Variation of Inductance and Threshold Voltage based on IGBT)

  • 노영환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.504-508
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    • 2010
  • 고전압 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)의 개발로 기존의 GTO(Gate Turnoff Thyristor)가 적용되는 분야에서 더 효율적인 새로운 소자로 인정받고 있다. IGBT는 금속 산화막 반도체 트랜지스터(MOSFET)와 바이폴라 전력 트랜지스터의 장점을 결합한 소자이다. IGBT의 전기적 특성의 변화는 주로 입력단자에 MOSFET와 출력단자에 PNP 트랜지스터의 특성에 달려있다. IGBT의 가장 중요한 설계변수중의 하나인 문턱전압의 변화는 방사선이 존재하는 환경에 게이트 산화막(oxide)에서 전하포획(charge trapping)에 의해 발생되고 에너지 손실을 야기시킨다. 또한, 에너지 손실은 초퍼회로의 인덕턴스 값이 변화될 때 발생됨을 연구한다. 본 논문에서 IGBT의 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션하고, IGBT 기반 인덕턴스와 문턱전압의 변화에 따른 전기적 특성을 분석하고자 한다.

Si MOSFET vs. GaN FET Power System의 손실 분석 (Comparative Loss Analysis of Si MOSFET and GaN FET Power System)

  • 안정훈;이병국;김남준;김종수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.190-191
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    • 2013
  • 본 논문에서는 기존의 Si MOSFET을 사용한 전력시스템과 비교하여 WBG(Wide Band Gap)특성을 갖는 GaN(Gallium Nitride) FET을 사용한 전력시스템을 비교 분석한다. 대표성을 갖는 평가가 가능하도록 가장 일반적인 FB 구조를 대상으로 Si MOSFET과 GaN FET을 각각 적용하고, 다양한 기준 조건에서 효율과 전력 밀도 등 성능을 비교한다. 전체 과정은 수학적 계산 및 시뮬레이션으로 검증한다.

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BLDC 모터의 PWM 방법과 파워소자에 따른 인버터 손실분석 (Analysis of Inverter Losses of Brushless DC Motor According to PWM Method and Power Devices)

  • 남명준;조관열;김학원;엄상준;김영진;김기만
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.33-34
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    • 2014
  • In this paper, the inverter switch losses of BLDC motor for three types of PWM method and power devices was analyzed. When BLDC motor is driven at low currents, inverter switch losses for MOSFET is low because MOSFET operates like resistance. But, inverter switch losses for IGBT is higher than MOSFET due to its large turn-off losses. For low power inverter with MOSFET, the power losses of unified PWM is lower than that of unipolar and bipolar PWM.

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SBD를 갖는 MOSFET 동기정류기 손실특성 ((Power Loss Characteristics in MOSFET Synchronous Retifier with Schottky Barrier Diode))

  • 윤석호;김용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2568-2571
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    • 1999
  • Recently, new trend in telecommunication device is to apply low voltage, about 3.3V-1.5V. However, it is undesirable in view of high efficiency and power desity which is the most important requirement in the distributed power system. Rectification loss in the output stage in on-board converter for distributed power system are constrained to obtain high efficience at low output voltage power suppies. This paper is investigated conduction power loss in synchronouss rectifier with a parallel -connected Schottky Barrier Diode(SBD). Conduction losses are calculated for both MOSFET and SBD respectively. The SBD conduction power loss dissipates more than the MOSFET rectifier conduction power loss.

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RC(Reverse Conduction) IGBT를 적용한 Inverter Module에 대한 연구 (The Study of Inverter Module with applying the RC(Reverse Conduction) IGBT)

  • 김재범;박시홍
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.359-359
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    • 2010
  • IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 란 MOS(Metal Oxide Silicon) 와 Bipolar 기술의 결정체로 낮은 순방향 손실(Low Saturation)과 빠른 Speed를 특징으로 기존의 Thyristor, BJT, MOSFET 등으로 실현 불가능한 분양의 응용처를 대상으로 적용이 확대 되고 있고, 300V 이상의 High Power Application 영역에서 널리 사용되고 있는 고효율, 고속의 전력 시스템에 있어서 필수적으로 이용되는 Power Device이다. IGBT는 출력 특성 면에서 Bipolar Transistor 이상의 전류 능력을 가지고 있고 입력 특성 면에서 MOSFET과 같이 Gate 구동 특성을 갖기 때문에 High Switching, High Power에 적용이 가능한 소자이다. 반면에, Conventional IGBT는 MOSFET과 달리 IGBT 내부에 Anti-Parallel Diode가 없기 때문에 Inductive Load Application 적용시에는 별도의 Free Wheeling Diode가 필요하다. 그래서, 본 논문에서 별도의 Anti-Parallel Diode의 추가 없이도 Inductive Load Application에 적용 가능한 RC IGBT를 적용하여 600V/15A급 Three Phase Inverter Module을 제안 하고자 한다.

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연료전지용 FB 컨버터 병렬 소자수와 스위칭 주파수의 연관성 분석 (The association between number of parallel switching device and switching frequency in FB converter for fuel cell)

  • 최중묵;이영진;한동화;김영식;정병환;신우석;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.169-171
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    • 2008
  • 본 논문은 현재 연료전지의 전력변환시스템에서 고주파 절연방식 중 많이 사용 되고 있는 Full-Bridge컨버터의 실제 모델을 손실을 수식적으로 계산하였다. 전류의 부담을 줄이는 방법으로 사용하는 MOSFET을 병렬로 여러 개 연결할 경우와 스위칭 주파수를 변화시켰을 경우를 시뮬레이션 툴(ORCAD)과 MATLAB을 이용하여 해석하였다.

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LED 구동용 2단 전력변환장치의 필터커패시터와 변압기 권선비 변화에 따른 특성 분석 (Characteristics Analysis of 2-stage Power Converter for LED Drive with the Variation of Filter Capacitor and Transformer Turn Ratio)

  • 홍진표;박해영;정재헌;노의철;김인동;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.429-430
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    • 2012
  • 본 논문에서는 LED 구동용 전원장치의 필터커패시터와 변압기 권선비에 따른 MOSFET의 전압 정격 및 스위칭 손실 특성 등을 다루었다. 스위칭 손실을 최소화 하려면 변압기 권선비를 최적화할 필요가 있다. 또한 필터커패시터 값이 MOSFET의 전압정격에 영향을 미치므로 이를 고려한 설계가 필요함을 확인하였다.

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