• Title/Summary/Keyword: Power Electronics

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A New Diode Clamp Rectifier Flyback Converter with Low Voltage Stress (낮은 전압 스트레스를 갖는 새로운 다이오드 클램프 정류기 플라이백 컨버터)

  • Park Sang-Gab;Han Sang-Kyoo;Roh Chung-Wook;Hong Sung-Soo;SaKong Suk-Chin;Kim Jong-Sun;Choi Heung-Kyun;Cho Kwang-Seung
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.360-362
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    • 2006
  • 기존 플라이백 컨버터의 출력 정류 다이오드는 변압기 누설 인덕터와의 공진으로 소자의 전압 스트레스 부담이 크며 스너버의 부가가 필수적이다. 반면 제안된 다이오드 클램프 정류기를 채용한 플라이백 컨버터는 출력 다이오드가 출력전압의 절반 또는 출력전압으로 클램프 되어 전압 내압을 대폭 줄일 수 있고, 손실이 큰 스너버가 필요 없으며 저가형 및 고효율의 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 컨버터를 소개하고 동작원리 및 동작모드 해석과 시뮬레이션 및 실험을 통한 검증결과를 제시 한다.

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Self Oscillation DC/DC Converter With High Voltage Step-up Ratio (고전압 변환 비의 자려 발진 DC/DC 컨버터)

  • Jung, Yong-Joon;Han, Sang-Kyoo;Hong, Sung-Soo;Jung, Dong-Yeol;Kim, Jin-Wook;Lee, Hyo-Bum;Roh, Chung-Wook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.286-288
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    • 2008
  • 본 논문은 낮은 입력 DC전압에서 높은 음의 DC전압을 출력하는 높은 전환 비의 극성 반전 형 DC/DC 전력 변환 회로에 관한 것으로써, 하나의 스위치, 하나의 인덕터, 그리고 다수개의 캐패시터와 다이오드로 구성된다. 기존의 극성 반전 형 DC/DC 컨버터 회로와 비교하여, 고압 변환 트랜스포머 대신에 인덕터를 사용할 수 있어, 자기 소자의 부피 및 크기는 물론 원가저감이 가능하다. 또한 자려 발진(Self Oscillation) 방식을 사용하여 별도의 제어 IC가 필요 없으므로, 회로구성이 대단히 간단하고, 저가격의 전원 회로를 만들 수 있다. 또한 다이오드들의 전압 스트레스가 감소하여 저가격 고성능의 고압 변환장치 구현이 가능하다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고, 타당성을 Simulation 및 실험을 통하여 검증한다.

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A Study on Implementing Phase-Shift Full-Bridge Converter Employing an Asynchronous Active Clamp Circuit (비동기식 능동형 클램프 회로를 적용한 위상천이 풀 브리지 컨버터 구현에 관한 연구)

  • Lee, Yong-Chul;Kim, Hong-Kwon;Kim, Jin-Ho;Kim, Hee-Seung;Hong, Sung-Soo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.165-166
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    • 2013
  • 기존의 위상천이 풀 브리지 DC/DC 컨버터의 경우 변압기의 누설 인덕턴스와 정류 스위치의 기생 출력 캐패시턴스 사이의 공진으로 인하여 정류 스위치에 스파이크 전압이 발생하며, 이는 시스템의 전력 변환 효율을 감소시킨다. 최근에 보조 DC/DC 컨버터를 사용하여 클램핑 캐패시터에서 흡수된 에너지를 부하로 회기시키는 방법이 연구되고 있으나, 보조 DC/DC 컨버터를 설계하기 위한 정확한 분석은 제시되지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 2차 측 정류기의 공진 전압을 저감할 수 있는 비동기식 능동형 스너버 회로의 설계방법을 제안한다. 또한, 초기 기동 시에 발생되는 큰 공진에너지를 히스테리시스 회로를 이용하여 저항을 통해 소모시킴으로써 보조 DC/DC 컨버터의 자성소자를 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 450W급 시작품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.

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Single-Stage AC/DC Converter for Wireless Power Transfer Operating With Robustness in Wide Air Gaps (넓은 공극에서 강인성을 가지고 동작하는 단일전력단 무선전력전송 교류-직류 컨버터)

  • Woo, Jeong-Won;Jang, Ki-Chan;Kim, Min-Ji;Kim, Eun-Soo
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.26 no.2
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    • pp.141-149
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    • 2021
  • In the field of electric vehicles and AGVs, wireless power transfer (WPT) charging systems have been developed recently because of its convenience, reliability, and positive environmental impact due to cable and cord elimination. In this study, we propose a WPT charging system using a single stage AC-DC converter that can be reduced in size and weight and thus can ensure convenience. The proposed single-stage AC-DC converter can control a wide output voltage (36-54 VDC) within coupling ranges by using the variable link voltage applied to the WPT resonant circuit through phase-shifted modulation at a fixed switching frequency. Moreover, the input power factor and total harmonic distortion can be improved by using the proposed converter. A 1 kW prototype that can operate with an air gap range of 40-50 mm is fabricated and validated through experimental results and analysis.

Monitoring for Mutual Effects of Switching Power Capacitors in Power Systems

  • Ghania, Samy M.;Elwer, Ayman S.;Morsi, Reda;Salama, M.M.A.
    • Journal of Power Electronics
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    • v.8 no.4
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    • pp.325-331
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    • 2008
  • Power system perturbations are due to many reasons; one of the most common perturbation causes is switching off/on the power capacitors. This paper monitors and discusses the overvoltages which appear on local and remote capacitor connected buses in power systems. Using the Fast Fourier Transfer (FFT), the total harmonic content of voltages and currents waveforms is also estimated at all buses. The power factor during different cases of switching modes "off/on" is monitored. The monitoring technique tackles not only the longitudinal long distance mutual effects of switching power capacitors between different buses but also evaluates the overvoltage durations. A relative long term monitoring is implemented using the Matlab/Simulink environment to show severity assessments in different switching modes on the transformers' voltages and currents' waveforms.

Conducted Emission of Inverter Power Sources for Resistance Welding

  • Mecke, H.;Dobbelin, R.;Winkler, T.;Fischer, W.
    • Journal of Power Electronics
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    • v.2 no.2
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    • pp.124-129
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    • 2002
  • Invertigation electromagnetic emissione of inverter power sources resistance welding existing special aspects of EMI measurements in the field of resistance welding machines resulting from the power rating and operation mode of these machines have to be taken into account. The characteristics of the internal switching processes determined by the behavior of the applied power semiconductors, sunbber circuits and constructional aspect exert a great influence on the conducted emission welding inverters.

Active Power Filter System for Harmonics Reduction of Large Capacity Commercial Air-Conditioner (대용량 상업용 에어컨의 고조파 저감을 위한 Active Power Filter 시스템 개발)

  • Lee, Donggeun;Chae, Seungwoo;Lee, Yonghwa;Oh, Jeongeon;Cheong, Dalho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.511-512
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    • 2016
  • 최근 대다수의 상업용 에에컨 분야에서는 제품의 효율 상승 및 운전 영역 확대]를 위해 대용량 고효율 인버터를 사용하고 있으며, 이로 인해 계통 입력 전류의 고조파 성분이 증가하여 역률 저하, 발열 뿐만 아니라 여러 가지 계통 사고의 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 인버터가 적용된 대용량 상업용 에어컨의 입력 전류 고조파 성분을 저감하기 위한 3상용 Active Power Filter 시스템 기술을 제안한다. 또한 제안된 시스템을 설제 제품에 적용함으로써 계통 압력 전류의 고조파 저감 성능을 확인 하였다.

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Single Power Stage LLC Converter With Power Factor Correction Integration (PFC 기능 통합형 단일 전력단 LLC Converter)

  • Kim, Sangyeon;Kang, Kyung-Soo;Kim, Dasom;Choi, Yoonseok;Roh, Chung-Wook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.153-154
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    • 2016
  • 기존 단상 AC 전원용 LLC 컨버터는 250W의 조건에서는 PFC (Power-Factor Correction, 약칭 PFC) 회로를 채용하는 것이 일반적이다. 그러나 이러한 2단 전력단 형태의 회로는 자성체(인덕터) 및 제어기의 사용이 필수적이며, 이는 회로 부피 및 원가 상승의 주요한 원인이 된다. 본 논문은 DM Choke와 차지 펌프를 적용해 회로의 역률을 개선하는 방안을 제안하여, PFC Stage를 삭제하고 역률 개선 기능을 통합한 단일 전력단 LLC 컨버터를 제안한다. 본 논문에서는 제안한 회로를 이론적으로 분석하고, 190W급의 시작품을 이용한 실험적 분석을 통해 실용 가능성을 검증하였다.

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A single phase multi-level active power filter using instantaneous reactive power detectors (순시 무효 전력 고조파 검출기를 이용한 단상 멀티레벨 능동전력 필터)

  • Kim Yoon-Ho;Kim Sung-Min;Kim Soo-Hong;Lee Kang-Hee;Lee Jae-Hak
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2004.07a
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    • pp.475-478
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    • 2004
  • 본 논문에서는 부하단에서 발생하는 고조파를 검지하는 방법으로 순시 무효전력 방법(IRPM: Instantaneous Reactive Power Method)을 사용하였다. 이 방식은 DQ변환을 통해 순시 무효 전력을 사용하여 고조파를 검지하는 방식이다. 그러나 순시 무효전력 방식은 3상 인버터를 기반으로 하는 DQ변환 방식을 이용하기 때문에 단상 시스템에는 적용될 수 없다. 본 논문에서는 단상에서도 임의의 가상축을 만들어 DQ변환을 수행할 수 있도록 함으로써 순시무효전력 보상 방식을 단상 능동 전력 필터 시스템에도 적용될 수 있는 방안을 제시하였다. 또한 검지된 고조파를 효과적으로 보상할 수 있는 3레벨 NPC 타입 멀티레벨 인버터를 사용하여 고전력 능동 필터를 구성할 수 있도록 하였다.

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Auxiliary Resonant Commutated Leg Snubber Linked 3-Level 3-Phase Voltage Source Soft-Switching Inverter

  • Yamamoto, Masayoshi;Sato, Shinji;Hiraki, Eiji;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • v.3 no.2
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    • pp.90-98
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    • 2003
  • This paper presents a performance analysis in steady-state of a novel type Auxiliary Resonant Commutation Snubber-linked 3-level 3-phase voltage source soft switching inverter suitable and acceptable for high-power applications in comparison with other three types of 3-level 3-phase voltage source soft switching inverters. This soft switching inverter operation which can operate under a condition of Zero Voltage Switching (ZVS). The practical steady -state performances of this inverter are illustrated and evaluated on the basis of the experimental results.