• 제목/요약/키워드: Quasi resonant switching

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내부 손실이 고려된 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 정상상태 특성에 관한 연구 (A Study on Steady State Characteristics of LLC Resonant Half Bridge Converter Considering Internal Losses)

  • 안태영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.985-991
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    • 2018
  • 본 논문에서는 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 내부손실이 반영된 등가회로를 제안하고, 손실 요소가 포함된 정상상태 특성식을 유도하였다. 그 결과를 이용하여 입출력 전압이득과 입력 임피던스의 주파수 특성을 무손실 모델과 비교하였다. 제안한 모델과 유도식을 검증하기 위해서 최대 전력이 1kW급인 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 전원장치의 주요 소자를 동일한 조건에서 선정하여 전압이득과 입력 임피던스와 같은 정상상태 특성을 비교하였다. 특히 두 가지 모델에 대한 정상상태 오차를 보다 면밀하게 비교하기 위해서 실제 회로 설계 단계에서 가장 중요하게 고려되는 부하 전류에 대한 스위칭 주파수의 변화를 관찰 하였다. 그 결과 본 논문에서 제안한 모델과 해석 결과로부터 동작 주파수의 오차가 상당 부분 개선되었다는 것을 확인 하였다.

인버터 저항용접기의 전력효율 향상을 위한 AC/DC 컨버터 설계에 관한 연구 (A Study on AC/DC Converter Design of High Efficiency for Inverter Resistance Welder)

  • 곽동걸;정원석;강우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.40-41
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    • 2016
  • The inverter resistance welder requires AC/DC converter of high efficiency because the converter changes a commercial ac power source to low voltage dc power source. Harmonic components that occur in the conversion process of converter decrease system power factor and deal great damage in electric power system. To improve such problems, this paper proposes a high efficiency AC/DC converter for inverter resistance welder. The switching devices in the proposed converter are operated by soft switching technique using a new quasi-resonant circuit. As a result, the proposed AC/DC converter obtains low switching power loss and high efficiency.

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영전압 스위칭 하프 브리지 DC/DC 컨버터 (Zero Voltage Switching Half Bridge DC/DC Converter)

  • 이인호;김성환;유지윤;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.516-518
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    • 1994
  • A new class of zero-voltage switching (ZVS) pulse width modulated (PWM) half-bridge converter is investigated. The new converter is capable of switching zero voltage and keeping advantages of quasi-resonant half-bridge converter while maintaining constant frequency operation. The theoretical analysis of a ZVS PWM half bridge converter is presented and is verified by PSPICE simulation results.

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능동 클램프 회로를 적용한 단상 ZCS 공진형 역률개선 컨버터 (An Integrated Single-Stage Zero Current Switched Quasi-Resonant Power Factor Correnction Converter with Active Clamp Circuit)

  • 문건우;구관본;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권6호
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    • pp.539-546
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    • 1999
  • 본 논문에서는 역률개선용 단일 수위치 부수투 플라이백 결합형 ZCS 준공진 컨버터(quasi-resonant converter(QRC))를 제안한다. 제안된 컨버터는 입력전류를 불연속 모드로 동작과 zero-crossing-point에서의 왜곡을 개선함으로써 고조파를 감소시켜 역률을 향상시켰으며 좋은 출력전압의 레귤레이션 성능을 가지고 있다. 또한 능동 클램프회로를 제안된 회로의 동작특성에 맞게 스위칭 시간을 조절해 줌으로써 ZCS-QR의 일잔적인 특성인 스위치 차단시의 스위치 양단전압의 공진현상을 제거하여 스위치의 전압스트레스를 줄였다. 체계적인 설계를 위하여 설계식을 제안하였으며 제안된 설계식을 통하여 프로토타입 컨버터를 설계하였다. 실험결과 효율은 약 87%, 역률은 약0.985이상을 얻었다. 따라서 본 컨버터는 스위칭 주파수가 수백kHz이상이고 높은 레귤레이션 성능을 요구하는 낮은 전압의 소용량 컨버터에 적합하다.

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유사공진형 SMPS의 보상기 설계에 관한 연구 (A study on the compensator design of the quasi-resonant SMPS)

  • 임일선;허욱열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.720-725
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    • 1991
  • In this thesis, the lead-lag compensator is designed to improve output characteristics of flyback zero voltage switching quasi-resonant converters. The switch and the diode are assumed ideally. And the SMPS is modelled by state equations with four operation modes. And the model for controller design is also achived by using a state space averaging method, which is continuous time average of state variables every period. The lag, the lead and the lead-lag compensator is designed the SMPS respectively. The time domain analysis and the frequency domain analysis are done for each compensated circuit. It is possible increasing the phase margin and improving the transient response by the compensators. The phase lag compensator has small overshoot comparatively. But the bandwidth is narrower than the others, so it has longest settling time. For the phase lead compensator, the response come to steady-state within short period. But the overshoot is the largest due to its large peak gain. Finally, the phase lead-lag compensator has medium characteristics in the overshoot and the settling time.

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유사공진 기술을 이용한 ZVT-PWM Boost 컨버터의 손실분석에 관한 연구 (A Study on Loss Analysis of ZVT-PWM Boost Converter using Quasi-Resonant Technique)

  • 김정래;박경수;성원기;김춘삼
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.51-58
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    • 2001
  • 현재의 DC-DC 컨버터는 스위칭 주파수를 높임에 따라 전체 손실이 현저히 증가하고 있다. 스위칭 손실을 줄이기 위해 사용한 예전의 soft 스위칭기술은 심지어 전압/전류 부담(stress)을 가중시켰다. 이에 대한 대책으로 soft 스위칭을 위한 공진회로를 주전력선에 병렬로 연결하고 보조 스위치를 이용하여 주 스위치의 turn-on 직전에만 공진회로를 동작시키는 유사공진 컨버터(QRC)기술이 발전되었다. 그러나 이 기술을 사용하는 컨버터에서도 손실은 여전히 발생하며 효율에 대한 전체적인 손실량은 알 수 있지만 각 소자에 대한 손실량은 알아볼 수 없었다. 따라서 본 논문에서는 컨버터의 주전력단에 사용되는 반도체 소자들의 선형화 된 손실등가 모델을 만들고 스위칭 시의 전압/전류 파형을 바탕으로 선형 특성을 고려하여 전체 손실에 대한 각 소자의 손실과 스위칭 손실을 분석하였다.

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Design of Domestic Induction Cooker based on Optimal Operation Class-E Inverter with Parallel Load Network under Large-Signal Excitation

  • Charoenwiangnuea, Patipong;Ekkaravarodome, Chainarin;Boonyaroonate, Itsda;Thounthong, Phatiphat;Jirasereeamornkul, Kamon
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권4호
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    • pp.892-904
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    • 2017
  • A design of a Class-E inverter with only one inductor and one capacitor is presented. It is operated at the optimal operation mode for domestic cooker. The design principle is based on the zero-voltage derivative switching (ZVDS) of the Class-E inverter with a parallel load network, which is a parallel resonant equivalent circuit. An induction load characterization is obtained from a large-signal excitation test bench, which is the key to an accurate design of the induction cooker system. Consequently, the proposed scheme provides a more systematic, simple, accurate, and feasible solution than the conventional quasi-resonant inverter analysis based on series load network methodology. The derivative of the switch voltage is zero at the turn-on transition, and its absolute value is relatively small at the turn-off transition. Switching losses and noise are reduced. The parameters of the ZVDS Class-E inverter for the domestic induction cooker must be selected properly, and details of the design of the components of this Class-E inverter need to be addressed. A 1,200 W prototype is designed and evaluated to verify the validation of the proposed topology.

플라즈마 디스플레이용 500W급 AC-DC 컨버터 (AC-DC Converter with 500W class for Plasma display panel)

  • 강원석;안태영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.139-142
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    • 2004
  • Recently the PDP is the most remarkable media for a next generation display device. In this paper, we proposed the PDP dedicated AC-DC converter using quasi resonant method because the PDP has a lot of power dissipation so we need to develope. The proposed converter using one transformer has soft switching and a advantage to lower voltage stress in switch and also is predicted to have high power efficiency, we proposed the principles and theory using the zero voltage switching and verified the validity through a experiment.

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절연형 LED 조명기기를 위한 커패시티브 출력 여과기를 가진 포워드 전력 변환기 (A Forward Converter with a Capacitive Output Filter for Isolated LED Lighting Applications)

  • 김명복
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.394-395
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    • 2011
  • In order to increase the power conversion efficiency and improve the power factor, a modified forward converter is proposed, which adopts a capacitive output filter instead of the inductive output filter of the conventional forward converter. Therefore, the proposed converter has wide input voltage range in opposite to that of the conventional forward converters. Moreover, the proposed converter uses the critical conduction mode for automatic current shaping to improve the power factor. As a result, the proposed converter can achieve quasi-resonant zero-voltage-switching, which can minimize the switching loss of main MOSFET. In addition, the operational principle of the proposed converter is analyzed and the characteristic of the proposed converter is investigated in this paper. To validate the effectiveness of the proposed converter, a prototype of 13W is implemented and the experimental results are discussed in more detail.

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높은 전력변환 효율을 갖는 PDP용 DC-DC 컨버터 (DC-DC Converter with High Efficiency for PDP)

  • 강원석;안태영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.369-373
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    • 2004
  • Recently the PDP is the most remarkable media for a next generation display device. In this paper, we proposed the PDP dedicated DC-DC converter using quasi-resonant method because the PDP has a lot of power dissipation so we need to develope. The proposed converter using one transformer has soft switching and a advantage to lower voltage stress in switch and also is predicted to have high power efficiency. we proposed the principles and theory using the zero voltage switching and verified the validity through a experiment.

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