• 제목/요약/키워드: Resonant Zero voltage switching

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Feasibility Study of Distributed Auxiliary Resonant Commutation Snubber Linked Three Phase Voltage Source ZVS Inverter with Digital Servo Control Implementation

  • Hiraki, E.;Hattori, H.;Nakaoka, M.;Horiuchi, T.;Sugawara, Y.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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    • pp.341-345
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    • 1998
  • This paper presents performance and loss analysis of Auxiliary Resonant Commutation Snubber-linked (ARCS) three phase voltage source soft switching inverter which is operated under a condition of Zero Voltage Switching (ZVS). The system performances of this ARCS soft switching inverter which is controlled on optimal type I digital servo scheme are illustrated and evaluated on the basis of experimental results.

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전동차 출입문 구동을 위한 SRM용 C-dump 컨버터 Topology 특성 비교 (Characteristic Analysis of C-dump Converter Topology for SRM of Electric Multiple Unit Door Driving)

  • 윤용호
    • 전기학회논문지
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    • 제65권9호
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    • pp.1597-1604
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    • 2016
  • The speed at which the SRM (Switched Reluctance Motor) makes a transition from chopping control to single pulse operation. (i.e., low speed to high speed operation). It is unsatisfied with performance at all operational regimes. In this paper, the operational performance of SRM can be improved by using current hysteresis control method. This method maintains a generally flat current waveform. At the high speed, the current chopping capability is lost due to the development of the back-EMF. Therefore SRM operates in single pulse mode. By using zero-current switching and zero-voltage switching technique, the stress of power switches can be reduce in chopping mode. When the commutation from one phase winding to another phase winding, the current can be zero as fast as possible in this period because several times negative voltage of DC-source voltage produce in phase winding. This paper is compared to performance based on energy efficient C-dump converter topology and the proposed resonant C-dump converter topology. Simulation and experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed circuit.

공진형 C-dump컨버터에 의한 SRM의 고성능 운전 (High performance operation of SRM by Resonant C-dump Converter)

  • 정균하;윤용호;김세주;원충연;김영렬
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.28-32
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    • 2004
  • In this paper, the operational performance of SRM can be improved by using current hysteresis control method. This method maintains a generally flat current waveform. At the high speed, the current chopping capability is lost due to the development of the back-EMF. Therefore SRM operates in single pulse mode. By using zero-current switching and zero-voltage switching technique, the stress of power switches can be reduce in chopping mode. When the commutation from one phase winding to another phase winding, the current can be zero as fast as possible in this period because several times negative voltage of DC-source voltage produce in phase winding. This paper is compared to performance based on conventional C-dump converter topology and the proposed resonant C-dump converter topology Simulation and experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed circuit.

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

  • 김태우;김학성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.10-16
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    • 2004
  • 본 논문에서는 공진 에너지 회생율을 최대화하여 전체적인 효율을 증가시킨 개선된 전파형 ZVT(Zero-Voltage-Transition) PWM(Pulse-Width-Modulation) DC-DC 컨버터를 소개한다. 개선된 회로는 단지 기존 컨버터의 보조스위치와 공진형 인덕터 사이에 직렬로 역공진 저지 다이오드를 추가로 달아서 모든 스위칭 소자들이 소프트 스위칭 조건에서 턴온/턴오프하여 스위칭 손실을 최소화하고, 공진 에너지를 완전히 입력으로 회귀시켜 전도손실을 절감하여 효율의 증감을 이루었다. 본 논문에서는 부스터 컨버터를 이용하여 개선된 컨버터의 동작을 분석하고, 실험결과를 바탕으로 제안된 회로의 타당성을 입증하였다.

태양광 발전 시스템을 위한 LLC 직렬공진컨버터 적용 무접점 전원장치 (A Contact-less Power Supply using LLC resonant converter for Photovoltaic Power Generation System)

  • 이현관;이기식;강성인;공영수;김은수;김윤호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.347-350
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    • 2006
  • The high efficiency full-bridge LLC resonant converter using a contact-less transformer is proposed for the photovoltaic power generation system. For the series resonance with a series capacitor, the LLC resonant converter utilizes the leakage inductance and magnetizing inductance of a contact-less transformer. Unlike the conventional series resonant converter operated to the continuous resonant current at above resonance frequency, the proposed converter operates to the discontinuous resonant current at the narrow frequency control range below resonance frequency. Due to the discontinuous mode resonant current, the proposed converter can be achieved the zero voltage switching (ZVS) in the primary switches and the zero current switching (ZCS) in the secondary rectification diodes without any auxiliary circuit. In this paper, the experimental results of the proposed full-bridge LLC resonant converter using a contact-less transfonner are verified on the simulation based on the theoretical analysis and the 150W experimental prototype.

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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.

유도 전동기 구동용 다이오드 브릿지-타입 ZVT 인버터 (A Diode Bridge-type ZVT Inverter for Induction Motor Drive Applications)

  • 이성룡;고성훈;송인석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권6호
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    • pp.561-569
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    • 1999
  • 최근에 유도 전동기의 고효율 구동을 위하여 ZVT(Zero Voltage Transition) 언버터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 또한 많은 토폴로지가 제안되었다. 하지만 기존의 ZVT 인버터는 보조공진 회로부분에 과도한 컴포년트의 추가사용으로 인하여 가격상승 및 제어회로가 복잡해지는 문제점이 있다. 이의 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 보조 공진 수위치 하나만을 사용하는 다이오드 브릿지-타입 ZVT 인버터를 제안하고, 이의 동작을 이론적으로 해석하였으며, ZVT용 보조공진회로의 설계 방법에 대하여 논하였다. 또한 제안된 ZVT 인버터가 최적의 조건으로 구동하기 위한 공진기간 가변제어에 대해 논의하고 이의 유용성을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 입증하였다.

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새로운 DCM-ZVS DC-DC 컨버터에 관한 연구 (A Study on New DCM-ZVS DC-DC Converter)

  • 곽동걸;심재선
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.131-137
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    • 2012
  • 본 논문에서는 영전압 스위칭(ZVS)과 전류불연속 모드(DCM)에 의한 새로운 고효율의 DC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 일반적으로 고효율의 컨버터를 만들기 위해서는 전력변환기내에 사용된 반도체 스위칭 소자의 손실을 최소화하여 이루어진다. 제안한 컨버터는 DCM에 의하여 스위치의 턴-온 동작을 영전류 스위칭(ZCS)으로 만들고, 또한 새로운 유사공진 회로를 접목하여 컨버터의 고효율을 실현시킨다. 제안한 컨버터에 사용된 제어용 스위칭 소자들은 유사공진 기법에 의해 소프트 스위칭, 즉 ZVS와 ZCS으로 동작시키고, 이에 따른 제어용 스위칭 소자들은 전압과 전류의 스트레스 없이 동작한다. 그 결과 제안한 컨버터는 스위칭 손실의 저감에 의해 고효율로 구동된다. 제안한 DCM-ZVS 컨버터의 소프트 스위칭 동작과 시스템 효율은 디지털 시뮬레이션과 실험결과를 통해 그 타당성이 입증된다.

Novel ZCS-PFM Series Resonant High Frequency Inverter for Electromagnetic Induction Eddy Current-Heated Roller

  • Mun, Sang-Pil;Kang, Shin-Chul;Kim, Soo-Wook;Nakaoka, Mutsuo
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.28-36
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    • 2008
  • This paper presents a novel prototype of zero current switching pulse frequency modulation (ZCS-PFM )high frequency series resonant inverter using IGBT power module for electromagnetic induction eddy current heated roller in copy and printing machines. The operating principle and unique features of this voltage-fed half bridge inverter with two additional soft commutation inductor snubber are presented including the transformer modeling of induction heated rolling drum. This soft switching inverter can achieve stable zero current soft commutation under a discontinuous and continuous resonant load current for a widely specified power regulation processing. The experimental results and computer-aided analysis of this inverter are discussed from a practical point of view.

액티브 보조 공진 스너버를 이용한 ZVT-PWM AC-DC 컨버터의 실험적 고찰 (The Experimental Consideration of ZVT-PWM AC-DC Converter using Active Auxiliary Resonant Snubber)

  • 서기영;문상필;김주용;박진민
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.75-82
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    • 2004
  • 본 논문에서 액티브 스너버 회로를 가진 영전압 변환 펄스 폭 변조(ZVT-PWM) 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 경부하 상태에서도 동작하며, 영전압 스위칭과 영전류 스위칭 부근에서 온-오프 되며, 주 스위치와 주다이오드에 전압과 전류의 스트레스가 추가적으로 발생하지 않는다. 그리고 보조 스위치와 보조 다이오드의 전압과 전류 허용 레벨을 제시하였다. 제안된 750[W], 80[KHz] PWM 부스터 컨버터는 전 출력 전력에서 소프트 스위칭 컨버터를 적용하여 실행한 결과 주 스위치에서의 손실은 하드 스위칭과 비교해서 약 27[%], 전체 회로 손실은 약 36[%] 저감되었으며, 전체 효율은 기존의 컨버터보다 보다 6{%] 정도 향상됨을 확인하였다.