• 제목/요약/키워드: PWM(Pulse Width Modulation) converter

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고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터 (High Efficiency Resonant Asymmetrical Half-Bridge Flyback Converter)

  • 정강률;유두희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.81-94
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터가 제안된다. 컨버터의 1차측 하프브리지 회로는 공진커패시턴스와 변압기 누설인덕턴스를 이용하여 비대칭 펄스폭변조(PWM; Pulse-Width Modulation) 방식에 의한 소프트스위칭 형태로 동작한다. 그리고 컨버터 2차측의 플라이백 회로는 간단한 구동회로에 의해 새로운 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기를 이용한다. 제안된 컨버터는 이렇게 하여 컨버터의 전체효율을 향상시킨다. 또한 본 논문에서는 제안된 컨버터의 동작원리를 모드별로 설명하고 컨버터 설계 시의 고려사항과 프로토타입 컨버터의 설계 예를 각각 제시한다. 그리고 본 논문에서 제안하는 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기의 간단한 구동기법에 관하여 간략하게 설명한다. 설계된 프로토타입 컨버터는 광범위 입력전압(교류 $V_{in,rms}$=75~265[V])이 가능하며 5[V]의 직류 출력전압과 100[W]의 출력전력을 가진다. 제안된 컨버터의 우수한 성능을 입증하기 위하여 설계된 파라미터로써 프로토타입 컨버터를 제작하여 실험하였으며, 이를 통하여 제안된 컨버터의 우수한 성능을 보인다.

PFM/PWM 듀얼 모드 피드백 기반 LED BLU 구동용 LLC 공진 변환 제어 IC 설계 (A Design of PFM/PWM Dual Mode Feedback Based LLC Resonant Converter Controller IC for LED BLU)

  • 유창재;김홍진;박영준;이강윤
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.267-274
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    • 2013
  • 본 논문은 Pulse Frequency Modulation(PFM)/Pulse Width Modulation(PWM) 듀얼 모드 피드백 기반 LED 백라이트 유닛 구동용 LLC 공진 변환 제어 IC 설계에 대한 내용을 제시한다. 공진형 변환기에서 하나의 변압기를 사용하면서, 두 가지 출력 전압을 생성할 수 있는 구조를 제안하였으며, Master 출력은 PFM 방식으로 Slave 출력은 PWM 방식으로 제어하도록 설계 하였다. 2차 측 Master 출력을 제어하기 위해서 파워 스위치 제어 신호의 주파수를 조절하는 PFM 피드백과 2차 측 Slave 출력을 제어하기 위해서 파워 스위치 제어 신호의 펄스 폭을 조절하는 PWM 피드백 회로를 설계하였다. 설계된 IC는 $0.35{\mu}m$ 2 Poly 3 Metal BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 공정을 이용하여 레이아웃 되었으며, 면적은 $2.3mm{\times}2.2mm$ 이다. 또한, 설계한 칩은 5 V 공급 전압으로부터 26 mA의 전류를 소모하였다.

LLC 공진형 컨버터를 이용한 독립제어 가능한 2 채널 LED 구동회로 (Independently-Controlled Dual-Channel LED Driver using LLC Resonant Converter)

  • 황민하;최윤;한상규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.142-149
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    • 2012
  • The independently regulated dual-output LLC resonant converter using only one power stage and one control IC is proposed in this paper. The conventional dual-output LLC resonant converter requires the extra non-isolated DC/DC converter to obtain the tightly regulated slave output voltage, which results in the low power conversion efficiency and high production costs. On the other hand, since the proposed converter controls the master and slave output voltages by pulse width modulation(PWM) and pulse frequency modulation(PFM), it can achieve tightly regulated dual output voltages without the additional non-isolated DC/DC converter. Therefore, it features a high efficiency and low cost. To confirm the validity of the proposed converter, theoretical analysis and experimental results from a 40W LED driver prototype are presented.

VHDL과 FPGA를 이용한 Digital Power IC 설계 (Digital Power IC design using VHDL and FPGA)

  • 김민호;구본하;양오
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.27-32
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    • 2013
  • In this paper, the boost converter was implemented by digital control in many applications of the step-up. The PWM(pulse width modulation) control module of boost converter was digitized at power converter using the FPGA device and VHDL. The boost converter was designed to output a fixed voltage through the PI control algorithm of the PWM control module even if input voltage and output load are variable. The boost converter was digitized can be simplified by reducing the size of the module and the external control components. Thus, the digital power IC has advantageous for weight reduction and miniaturization of electronic products because it can be controlled remotely by setting the desired output voltage and PWM control module. The boost converter using the digital power IC was confirmed through experiments and the good performances were showed from experiment results.

전파형 ZVT-PWM DC-DC 컨버터 (Full Wave Mode ZVT-PWM DC-DC Converters)

  • 김태우;안희욱;김학성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.243-249
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    • 2001
  • 본 논문에서는 전파형 ZVT-PWM 승압형 컨버터를 제안한다. 보조 스위치를 전파형 모드에서 동작을 시킴으로써, 기존의 컨버터에서 보조 스위치가 턴-오프 순간에 하드 스위칭(hard switching)을 하는 반면에 제안된 컨버터는 수동 및 능동 소자를 추가하지 않고 보조 스위치의 턴-오프 손실과 스위칭 잡음(noise)을 줄였고 그리고 고전력 밀도 시스템을 구현할 수 있다.

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Reducing Switching Losses in Indirect Matrix Converter Drives: Discontinuous PWM Method

  • Bak, Yeongsu;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권5호
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    • pp.1325-1335
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    • 2018
  • This paper presents a discontinuous pulse width modulation (DPWM) method to reduce switching losses in an indirect matrix converter (IMC) drive. The IMC has a number of power semiconductor switches. In other words, it consists of a rectifier stage and an inverter stage for AC/AC power conversion, which are composed of 12 and 6 switching devices, respectively. Therefore, the switching devices of the IMC suffer from high switching losses in the IMC drives. Various topologies to reduce switching losses have been studied by eliminating a number of switches from the rectifier stage. In this study, in contrast to prior research, a DPWM method is presented to reduce the switching losses of the inverter stage. The effectiveness of the proposed method to reduce switching losses in IMC drives is verified by simulations and experimental results.

Real time Implementation of SHE PWM in Single Phase Matrix Converter using Linearization Method

  • Karuvelam, P. Subha;Rajaram, M.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1682-1691
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    • 2015
  • In this paper, a real time implementation of selective harmonic elimination pulse width modulation (SHEPWM) using Real Coded Genetic Algorithm (RGA), Particle Swarm Optimization technique (PSO) and a new technique known as Linearization Method (LM) for Single Phase Matrix Converter (SPMC) is designed and discussed. In the proposed technique, the switching frequency is fixed and the optimum switching angles are obtained using simple mathematical calculations. A MATLAB simulation was carried out, and FFT analysis of the simulated output voltage waveform confirms the effectiveness of the proposed method. An experimental setup was also developed, and the switching angles and firing pulses are generated using Field Programmable Gate Array (FPGA) processor. The proposed method proves that it is much applicable in the industrial applications by virtue of its suitability in real time applications.

RPWM 기법을 이용한 능동클램프 ZVS 플라이백 컨버터 전도노이즈저감 (Conducted Noise Reduction in Active clamp ZVS flyback converter using Random Pulse Width Modulation)

  • 김영규;최태영;원충연;김재문;김규식;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.498-501
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    • 2002
  • In the conventional PWM converter, high-frequency switching techniques was used for high-density of energy, but occurred a lot of problems such as switching losses, switching voltage/current stresses, EMI(Electromgnetic Interference) and so on. To overcome these problems, various soft switching techniques have been presented. However these techniques are focused on reducing switching losses and voltage/current stresses . The simulation and experimental results are shown that the active clamp ZVS flyback converter with the proposed RPWM(Random Pulse Width Modulation) technique reduces the conducted noise.

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모드 전환 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기 (Dual Mode Buck Converter Capable of Changing Modes)

  • 조용민;이태헌;김종구;윤광섭
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권10호
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    • pp.40-47
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    • 2016
  • 본 논문에서는 휴대기기에 적합한 모드 전환 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 제안한다. 기존의 모드 제어 회로는 부하의 변동이 급격하거나 천천히 변동하거나 둘 중 하나의 조건에서만 모드 전환이 이루어지는 문제점을 슬로우 클럭을 이용한 모드 제어 회로 기법으로 해결하였다. 그리고 PFM(Pulse Frequency Modulation) 모드에서 PWM(Pulse Width Modulation) 벅 변환기로 전환할 때에도 카운터를 사용하여 고부하를 감지할 수 있도록 하였으며 3비트의 디지털 신호로 20mA~90mA내에서 모드 전환 시점을 선택할 수 있도록 설계하였다. 이 회로는 BCDMOS 0.18um 2-poly 3-metal 공정으로 제작되었으며, 측정 결과 입력전압 3.7V, 출력전압 1.2V 부하 전류 10uA~500mA 범위에서 32mV 이하의 출력 전압 리플을 가지며 86%의 최대 전력 변환 효율을 나타내었다.

액티브 공진 스너버를 이용한 새로운 ZVT-PWM 컨버터 (A New ZVT-PWM Converter using Active Resonant Snubber)

  • 박진민;윤영태;김칠용;김대웅;박성우;문상필;서기영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.262-265
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    • 2003
  • In this paper, a new active snubber circuit that overcomes most of the drawbacks of the normal "zero voltage transition pulse width modulation" (ZVT-PWM) converter is proposed to contrive a new family of ZVT- PWM converter. A converter with the proposed snubber circuit can also operate at light load conditions. A design procedure of the proposed active snubber circuit is also presented. Additionally, at full output power in the proposed soft switching converter, the main switch loss is about 27[%] and the total circuit loss is about 36[%] of that in its counterpart hard switching converter, and so the overall efficiency, which is about 91[%] in the hard switching case, increases to about 97[%].

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