• 제목/요약/키워드: Phase-Shift Full-Bridge

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병렬제어를 적용한 8kW급 영전압/영전류 풀 브릿지 DC-DC 컨버터 개발 (Development of 8kW ZVZCS Full Bridge DC-DC Converter by Parallel Operation)

  • 노민식
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.400-408
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    • 2007
  • 본 논문에서의 병렬제어를 이용한 8kW급 대용량 영전압/영전류 풀 브릿지 DC-DC 컨버터의 개발 결과를 보인다. 본 논문에서는 효율적인 시스템 구성을 위해 4-병렬 단위 모듈 운전을 제안한다. 각 단위모듈은 위상 천이 풀 브릿지를 채택하고, ZVZCS 운전을 위해 간단한 보조 회로를 2차측에 추가하였다. ZCS를 위한 보조 회로 동작 로직은 환류 모드 구간에서 1차측 전류를 제거하도록 구현하였다. 또한 병렬 운전시의 출력 전류의 균등 제어를 위해 위상천이로직을 활용한 Charge Control 방식을 적용하였다. 전압 제어기는 DSP TMS320LF2406을 활용하여 4 모듈의 출력전류 및 출력전압을 A/D로 입력받아 구현하였다. 개발된 컨버터는 차량에 설치되는 고속 발전기용 전력 변환기에 장착되었으며, 구축된 모니터링 시스템으로 고속 발전기의 실제 운전 조건에서 데이터를 획득하여, 분석을 통해 그 성능을 입증하였다.

UC3879 PWM 제어기를 사용한 풀브릿지 위상천이 컨버터의 피드백 개방 및 과전압 보호 회로 (Protection Circuit for Open Feedback and Over Voltage of Phase-shift Full-Bridge Converters with UC3879 PWM Controllers)

  • 정인화;김종수;;임근희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.140-142
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    • 2004
  • 본 논문에서는 UC3879 PWM 제어기를 사용한 풀브릿지 위상천이 컨버터의 출력전압 피드백 신호선의 개방과 과전압이 발생하였을 경우에 컨버터를 안정적으로 유지시키기 위한 보호 회로를 제안하고 있다.

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스너버 커패시터를 이용한 CCPS용 FB-PS-ZVS DC-DC 컨버터의 IGBT Turn-off 손실에 관한 연구

  • 이용덕;김상현;김태형;인동석;김주훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.572-573
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    • 2010
  • 본 논문은 30kW급 CCPS(Capacitor Charging Power Supply)용 FB(Full Bridge)-PS(Phase Shift)- Zero Voltage Switching(ZVS) DC/DC Converter의 스위칭 손실저감을 위한 스너버 커패시터의 설계에 대해 논하였다. FB-PS-ZVS DC-DC 컨버터의 하드스위칭 손실과 스너버 커패시터에 의한 스위칭 손실 저감 효과를 비교했다. 첨두 전류를 이용하여 스너버 커패시터를 설계하였으며, 부하 실험을 통해 설계의 타당성을 실험적으로 검증했다.

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위상천이 풀브리지 컨버터의 전압제어기 게인값 선정에 따른 영향 분석 (Impact analysis in accordance with the voltage control gain of phase shift full-bridge converter)

  • 배성진;투안안;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.139-140
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    • 2016
  • 본 논문은 위상천이 풀브리지 컨버터의 전압 제어기 설계에 있어 게인값의 선정에 따른 위상 이득, 게인 이득을 통해 안정도를 판별하고 게인값에 따른 시스템의 응답특성을 고려하여 최적값을 설계하는데 목표를 두고 있다. MATLAB의 Bode plot을 통해 안정도 및 응답특성을 확인하였고 PSIM 시뮬레이션을 통해 제어가 잘 되는지 확인하였다.

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Performance Improvement of Isolated High Voltage Full Bridge Converter Using Voltage Doubler

  • Lee, Hee-Jun;Shin, Soo-Cheol;Hong, Seok-Jin;Hyun, Seung-Wook;Lee, Jung-Hyo;Won, Chung-Yuen
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권6호
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    • pp.2224-2236
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    • 2014
  • The performance of an isolated high voltage full bridge converter is improved using a voltage doubler. In a conventional high voltage full bridge converter, the diode of the transformer secondary voltage undergoes a voltage spike due to the leakage inductance of the transformer and the resonance occurring with the parasitic capacitance of the diode. In addition, in the phase shift control, conduction loss largely increases from the freewheeling mode because of the circulating current. The efficiency of the converter is thus reduced. However, in the proposed converter, the high voltage dual converter consists of a voltage doubler because the circulating current of the converter is reduced to increase efficiency. On the other hand, in the proposed converter, an input current is distributed when using parallel input / serial output and the output voltage can be doubled. However, the voltages in the 2 serial DC links might be unbalanced due to line impedance, passive and active components impedance, and sensor error. Considering these problems, DC injection is performed due to the complementary operations of half bridge inverters as well as the disadvantage of the unbalance in the DC link. Therefore, the serial output of the converter needs to control the balance of the algorithm. In this paper, the performance of the conventional converter is improved and a balance control algorithm is proposed for the proposed converter. Also, the system of the 1.5[kW] PCS is verified through an experiment examining the operation and stability.

PSFB 컨버터에서 변압기 최적 설계에 관한 연구 (A Study on the Optimal Design of the Transformer in the PSFB Converter)

  • 이일운
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.869-876
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    • 2016
  • 위상변조 풀브리지 컨버터를 설계, 개발하는데 있어, 전력반도체와 그 전력반도체 구동회로, 변압기 및 인덕터, 정류기 등을 포함한 많은 설계 요인들이 존재한다. 그 중에서 위상변조 풀브리지 컨버터의 최적 성능에 매우 큰 영향을 끼치는 것은 변압기 설계이다. 특히 변압기 설계는 대형 컴퓨터 데이터센터에 사용되는 전원장치에서처럼 저전압, 고전류 응용에서 매우 중요하다. 이 논문에서는 위상변조 풀브리지 컨버터의 최적 성능을위한 변압기 설계에 관한 연구 결과를 발표한다. 변압기 설계에 관련된 설계 수식들을 유도하고 세밀한 분석을 한다. 이를 토대로, 12V, 1200W 서버전원장치 응용을 위한 위상변조 풀브리지 컨버터 최적 성능을 위한 변압기 설계를 결과물로 제시한다.

출력 커패시터가 없는 위상천이 풀브릿지 컨버터의 전류 전향 보상을 이용한 출력 전압 제어 기법 (Output Voltage Control Technique Using Current Forward Compensation for Phase Shifted Full Bridge Converter Without Output Capacitor)

  • 신유승;백승우;김학원;조관열;강정원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.40-47
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    • 2022
  • At present, the low-voltage, high-current type power supply is mainly used for effective sterilization in the ballast water treatment system. Research on PSFB converters without output capacitors has been ongoing. Such converters effectively treat ballast water without a separate disinfectant through electric pulses by applying a pulse-type power to the output electrode without an output capacitor. However, in the case of the pulse-type electrolysis treatment method, voltage overshoot can occur due to abrupt voltage fluctuations when the load changes, resulting in circuit reliability problems because of the output capacitorless system. Therefore, a new voltage control algorithm is required. In this paper, we will discuss voltage control for pulsed electrolysis topology without an output capacitor. The proposed voltage control method has been verified using Simulation and experiment. The usefulness of the proposed control method has been proven by the experimental results.

0 ~ 100 % 시비율을 갖는 새로운 모드 가변형 비대칭 풀 브리지 DC/DC 컨버터 (A New Mode Changable Asymmetric Full Bridge DC/DC Converter having 0 ~ 100 % Duty Ratio)

  • 신용생;노정욱;홍성수;한상규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.103-110
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대용량급 전력변환회로를 대상으로, 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 환류 전류 문제를 해결하기 위하여 새로운 모드 가변형 비대칭 풀 브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 구동시비율 D에 따라 50% 이하에서는 비대칭 풀 브리지 컨버터로 동작하며, 50% 이상에서는 능동 클램프 풀 브리지 컨버터로 동작하게 된다. 따라서 제안된 회로는 정상상태시 약 50% 시비율로 동작되므로 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 문제점인 환류전류를 제거 할 수 있으며, 이를 통하여 도통 손실을 줄일 수 있다. 또한, 넓은 부하범위에서 영전압 스위칭 동작이 가능하며, 출력 전류 리플도 매우 작은 장점이 있다. 특히 순간정전시 능동 클램프 컨버터로 동작 모드가 변하여 50~100% 시비율로 동작되므로 넓은 입력전압범위에 대해 대응이 가능하다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작원리 및 PSIM simulation을 수행하였으며, 1.2kW급 시작품을 제작하여 제안된 회로의 타당성을 검증하였다.

새로운 주파수 가변형(PFM) 직렬 부스트 캐패시터(SBC) 풀 브리지 DC/DC 컨버터 (A New Pulse Frequency Modulation(PFM) Series Boost Capacitor(SBC) Full Bridge DC/DC Converter)

  • 신용생;장영수;노정욱;홍성수;이효범;한상규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.120-127
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    • 2009
  • 본 논문에서는 고효율 및 고전력밀도의 새로운 주파수 가변형(PFM) 직렬 부스트 캐패시터(SBC) 풀 브리지 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터와 달리 스위칭 주파수에 따라 직렬 부스트 캐패시터의 전압을 가변하여 출력전압을 제어하는 방식으로, 50% 고정 시비율로 구동되므로 환류구간이 존재하지 않아 도통손실이 작다. 또한 넓은 부하 영역에 대해 영전압 스위칭 동작이 보장되며, 출력 인덕터 전류 리플도 매우 작아 출력 인덕터의 사이즈를 줄일 수 있어 대전류 사양에 매우 적합한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 회로의 이론적 해석 및 PSIM Simulation을 수행하며, 이를 실제로 1.2kW급(12V, 100A) 서버용 컴퓨터 전원장치의 프로토 타입 제작을 통한 실험결과로부터 제안된 회로의 동작특성과 타당성을 검증한다.

전역통과필터를 이용한 ZVZCS PS-FB DC/DC 컨버터의 제어 (A Control of the ZVZCS PS-FB DC/DC Converter using All-Pass Filter)

  • 조한진;이원철;이상석;이수원;원충연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.152-159
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    • 2010
  • 오늘날 산업이 발달함에 따라 산업현장에서는 높은 전력밀도와 전력변환 효율을 가진 전력변환장치를 요구하는 분야가 많아졌다. 현재 개발 중인 차세대 고속철도 역시 이러한 분야 중 하나로서 고효율 및 고성능 그리고 고밀도의 전력변환 장치가 필요하다. 본 논문에서는 차세대 고속철도에 사용 될 배터리 충전장치의 새로운 제어방식을 제안한다. 배터리 충전장치용 위상천이(PB;Phase shift) FB(Full-bridge) ZVZCS 컨버터는 크게 1차 측 보조회로를 갖는 방식과 2차 측 보조회로를 가지는 방식으로 분류할 수 있다. 전역통과필터를 사용한 PWM 스위칭기법은 2차 측에 공진회로를 갖는 ZVZCS 컨버터를 제어하기 위하여 제안되었다. 디지털 전역통과필터는 기존의 위상지연 IC 대신에 ATmega_128 마이크로컨트롤러에 의한 제어를 하였다. 제안된 토폴로지를 확인하기 위해 PSIM 소프트웨어를 사용하여 시뮬레이션하였고 1[kW] 축소모델을 제작하여 실험하였다.