• 제목/요약/키워드: Power factor corrector

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고압 나트륨 램프 구동용 전력변환장치의 역률 개선 (Power Factor improvement of Power Conversion Equipment for High Pressure Sodium Lamps)

  • 이상현;서기영;이현우;이수흠;문상필
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.147-150
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    • 2002
  • HPSL(High Pressure Sodium lamp)have attracted much attention in recent years, because they offer high luminous efficiency and very long life. Recently, AC-DC converters have been widely as power factor improvement circuits in the power conversion equipment An application of the ZVT-PWM(Zero Voltage Transition Pulse Width Modulation) boost converter, which has great advantage on miniaturization and high power density, to the power factor improvement circuit of the HPSL inverter are described to identify the power factor correction characteristics of the inverter. In this paper the series-parallel resonant inverter(electronic ballast) for driving a HPS lamp is discussed. Finally, a power factor corrector is cascaded in front of the electronic ballast. Consequently, a high power factor above 0.99 and low THD on the line current can be achieved.

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Single-Stage High-Power-Factor Electronic Ballast with a Symmetrical Class-DE Resonant Rectifier

  • Ekkaravarodome, Chainarin;Jirasereeamornkul, Kamon
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권3호
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    • pp.429-438
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    • 2012
  • This paper presents the use of a novel, single-stage high-power-factor electronic ballast with a symmetrical class-DE low-$d{\upsilon}$/$dt$ resonant rectifier as a power-factor corrector for fluorescent lamps. The power-factor correction is achieved by using a bridge rectifier to utilize the function of a symmetrical class-DE resonant rectifier. By employing this topology, the peak and ripple values of the input current are reduced, allowing for a reduced filter inductor volume of the EMI filter. Since the conduction angle of the bridge rectifier diode current was increased, a low-line current harmonic and a power factor near unity can be obtained. A prototype ballast, operating at an 84-kHz fixed frequency and a 220-$V_{rms}$, 50-Hz line input voltage, was utilized to drive a T8-36W fluorescent lamp. Experimental results are presented which verify the theoretical analysis.

불연속 전류모드로 동작하는 Interleaved 승압형 역률보상 컨버터의 입력전류 리플개선 (Input Current Ripple Improvement on Interleaved Boost Power Factor Corrector Operating in Discontinuous Current Mode)

  • 허태원;박지호;노태균;김동완;박한석;우정인
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.116-123
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    • 2003
  • 본 논문에서는 SMPS의 교류 입력측 역률을 개선시킬 수 있는 전치 레귤레이터로서 interleaved 승압형 컨버터를 관하여 연구하였다. Interleaved 승압형 역률보상 컨버터(IBPFC)는 입력전류를 두 개의 스위칭 소자에 의하여 50%씩 나누어져 흐르게 함으로써, 내부 전류제어 루프 얼이 전압제어 루프만으로 제어계를 구성하여 입력전류 리플을 줄일 수 있다. 즉, IBPFC를 구성하는 각각의 부스트 컨버터 cell을 불연속 전류모드로 동작시키더라도 전체적인 입력전류의 파형은 연속이 되어 입력전류 리플이 감소하게 된다. 불연속 전류모드로 동작하는 IBPFC를 해석하기 위하여 스위칭 상태에 따라서 6개의 모드로 구분하여 상태방정식을 구하였다. 또한, 각 상태방정식을 상태공간 평균화법을 이용하여 모델링하고, 미소변동분을 고려한 소신호 해석을 통하여 제어전달함수를 구할 수 있다. 또한, 제어전달함수를 이용하여 단일 전압제어 루프를 가지는 제어계를 설계하였으며, 이러한 해석 및 설계를 바탕으로 실험을 통하여 IBPFC의 역률개선 및 리플저감을 확인하였다.

순시적인 전압 sag 보상기에 대한 제어 알고리즘의 해석 (Analysis of Control Algorithm for Instantaneous Voltage Sag Corrector)

  • 이상훈;김재식;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.173-179
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    • 2001
  • 본 논문은 배전계통의 전력품질 개선을 위한 순시 전압강하 보상기의 제어 알고리즘에 대한 연구를 수행하였다. 특별히 순시적인 전압강하의 원인중 가장 대표적인 1선 지락사고 시에 발생하는 불평형과 비대칭 문제를 해석하기 위하여 새로운 대칭성분 검출 기법을 제안하였다. 제안되 방법은 간단한 연산만을 사용하며, 전압보상을 위한 대칭성분의 제어 기준값이 별도의 위상검출 과정을 거치지 않고도 직류 값으로 표현되도록 하였다. 그리고 기준전압의 발생 시에 IEC에서 규정하고 있는 UF와 MF를 사용하도록 하였다. 제안된 제어기법을 사용하면 보상장치는 매우 빠른 응답특성을 가지고 보상된 전압 파형의 총고조파왜형률(THD)도 매우 낮게 된다. 마지막으로 EMTDC 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 방법의 타당성을 입증하였다.

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단일 전력단 고주파 공진 DC-DC 컨버터의 특성평가에 관한 연구 (A Study on Characteristic Estimation of Single-Stage High Frequency Resonant DC-DC)

  • 원재선;박재욱;남승식;심광렬;이봉섭;김동희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.318-320
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    • 2003
  • This paper presents a novel single-stage high frequency resonant DC-DC converter using zero voltage switching with high input power factor. The proposed high frequency resonant converter integrates half-bridge boost rectifier as power factor corrector (PFC) and half-bridge resonant converter into a single stage. The input stage of the half-bridge boost rectifier is working in discontinuous conduction mode(DCM) with constant duty cycle and variable switching frequency. So that a high power factor is achieved naturally. Simulation results through the Pspice have demonstrated the feasibility of the Proposed DC-DC converter. This proposed converter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications, DC-DC converter etc.

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90-260Vrms 입력 범위를 갖는 단일 전력단 고역률 컨버터 (Single-Stage High Power Factor Converter for 90-260Vrms Input)

  • 김학원;문건우;조관열;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.18-29
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    • 2002
  • 기존의 역률 개선 컨버터는 경 부하에서 높은 직류 링크 전압을 갖는다. 특히 라인 전압이 높고 부하가 작을 경우, 직류 링크 전압은 매우 높은 전압을 갖게 되어 실용상 문제가 존재한다. 본 논문에서 역률 개선 부로 벅 토폴로지를 갖는 새로운 단일 전력 단 역률 개선 컨버터를 제안하였다. 또한 제안된 컨버터의 타당성을 증명하기 위해 제안된 회로의 설계 예를 보였으며, 설계 시 고려되어야 할 사항들과 관련 설계 식을 유도하였다. 유도된 설계 식으로부터 정해진 회로 정수 값을 이용하여 실험을 실시하였고, IEC1000-3-2의 역률 규제를 만족함을 입증하였다. 본 논문에서 제안된 컨버터를 통하여 기존의 단일 전력 단 컨버터의 문제점인 경 부하 시 높은 직류 링크 전압 문제를 해결할 수 있었다.

단일전력단으로 구성된 고주파 공진 인버터에 관한 연구 (A Study on Single-Stage High Frequency Resonant Inverter)

  • 원재선;강진욱;김동희;정성균;이영식;이봉섭
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.750-753
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    • 2002
  • A novel single-stage half-bridge high frequency resonant inverter using ZVS(Zero Voltage Switching) with high input power factor suitable for induction heating applications is presented in this paper. The proposed high frequency resonant Inverter integrates half-bridge boost rectifier as power factor corrector(PFC) and half-bridge resonant inverter into a single stage. The input stage of the half-bridge boost rectifier is working in discontinuous conduction mode (DCM) with constant duty cycle and variable switching frequency. Simulation results through the Pspice have demonstrated the feasibility of the proposed inverter. This proposed inverter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications, DC-DC converter etc.

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고역률을 가지는 Single-Stage Half-Bridge 고주파 공진 인버터 (High Power-Factor Single-Stage Half-Bridge High Frequency Resonant Inver)

  • 원재선;김동희;서철식;조규판;오승훈;정도영;배영호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1196-1198
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    • 2002
  • A novel single-stage half-bridge high frequency resonant inverter using ZVS(Zero Voltage Switching) with high input power factor suitable for induction heating applications is presented in this paper. The proposed high frequency resonant inverter integrates half-bridge boost rectifier as power factor corrector(PFC) and half-bridge resonant inverter into a single stage. The input stage of the half-bridge boost rectifier is working in discontinuous conduction mode (DCM) with constant duty cycle and variable switching frequency. So that a high power factor is achieved naturally. Simulation results through the Pspice have demonstrated the feasibility of the proposed inverter. This proposed inverter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications, DC-DC converter etc.

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고역률 초퍼-인버터 일체형 고주파 발생회로의 특성해석에 관한 연구 (A Study on Characteristic Analysis of High Frequency Generating Circuit Integrated Chopper-Inverter with High Power-Factor)

  • 원재선;박재욱;남승식;이봉섭;석줄기;김동희
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권10호
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    • pp.610-617
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    • 2004
  • This paper presents a novel high frequency generating circuit integrated chopper-inverter using ZVS with high power-factor. The proposed topology is integrated half-bridge boost rectifier as power factor corrector(PFC) and half-bridge high frequency resonant inverter into a single-stage. The input stage of the half-bridge boost rectifier works in discontinuous conduction mode(DCM) with constant duty cycle and variable switching frequency. So that a boost converter makes the line current follow naturally the sinusoidal line voltage waveform. Simulation results have demonstrated the feasibility of the proposed high frequency resonant inverter. Characteristics values based on characteristics analysis through circuit analysis is given as basis data in design procedure. Also, experimental results are presented to verify theoretical discussion. This proposed inverter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications. fluorescent lamp and DC-DC converter etc.

임계모드에서 동작하는 단일 전력단 고역률 방전등용 전자식 안정기에 관한 연구 (A Study on Single-Stage High-Power-Factor Electronic Ballast for Discharge Lamps Operating in Critical Conduction Mode)

  • 서철식;박재욱;심광열;김해준;원재선;김동희
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제54권12호
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    • pp.601-608
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    • 2005
  • This paper presents a novel single-stage high-power-factor electronic ballast for fluorescent lamps operating in critical conduction mode. The proposed topology is based on integration of boost converter as power factor corrector(PFC) and a half-bridge high frequency parallel resonant inverter into a single stage. The input stage of the boost converter is operating in critical conduction mode for positive and negative half cycle voltage respectively at line frequency(60Hz). So that a boost converter makes the line current follow naturally the sinusoidal line voltage waveform. The simulated and experimental results for 100W fluorescent lamps operating at 42kHz switching frequency and 220V line voltage have been obtained. This proposed inverter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications, fluorescent lamp and DC-DC converter etc.