• 제목/요약/키워드: Resonant Zero voltage switching

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인터리브 방식을 이용한 액티브 클램핑 포워드 컨버터에 관한 연구 (A Study on the Interleaved Active-Clamping Forward Converter)

  • 정재엽;김용;권순도;배진용;이동현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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    • pp.156-160
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    • 2009
  • This paper presents the interleaved active-clamping ZVS(Zero Voltage Switching) forward converter, which is mainly composed of two active-clamping forward converters. Only two switches are required, and each one is the auxiliary switch for the other. The circuit complexity and cost are thus reduced. The leakage inductance of the transformer or an additional resonant inductance is employed to achieve ZVS during the dead times. The duty cycles are not limited to be equal and within 50%. The complementary switching and the resulted interleaved output inductor currents diminish the current ripple in output capacitors. Accordingly, the smaller output chokes and capacitors lower the converter volume and increase the power density. Detailed analysis and design of this new interleaved active-clamping forward converter are described.

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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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Dual 모드로 동작하는 새로운 ZCS PWM Boost 컨버터 (A Novel ZCS PWM Boost Converter with operating Dual Mode)

  • 김태우;김학성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.346-352
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    • 2002
  • 본 논문에서는 정류용 다이오드의 역 회복시 발생하는 손실을 줄이기 위한 새로운 듀얼 모드로 동작하는 ZCS-PWM 승압형 컨버터를 제안한다 제안된 회로에서 각각의 스위치는 소프트 스위칭 조건에서 매 사이클마다 교번으로 스위칭 동작을 하고 스위치 $S_2$에 직렬로 공진형 인덕터 Lr을 달아서 스위칭 손실과 EMI 노이즈와 관련된 정류용 다이오드$(D, D_1)$의 역 회복 전류를 감소시켰다. 제안된 컨버터는 기존의 ZVT-PWM 컨버터$^{[2]}$에 수동 및 능동 소자를 더 이상 추가하지 않기 때문에 각 소자들이 받는 전류/전압 스트레스는 기존의 하드 스위칭 컨버터 같다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작을 분석하고 이를 바탕으로 제작 및 실험을 통해서 타당성을 입증하였다.

Wireless Power Transfer for Electric Vehicles Charging Based on Hybrid Topology Switching With a Single Inverter

  • Chen, Yafei;Zhang, Hailong;Kim, Dong-Hee;Park, Sung-Jun;Park, Seong-Mi
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권2_1호
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    • pp.115-124
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    • 2020
  • In wireless power transfer (WPT) system, the conventional compensation topologies only can provide a constant current (CC) or constant voltage (CV) output under their resonant conditions. It is difficult to meet the CC and CV hybrid charging requirements without any other schemes. In this study, a switching hybrid topology (SHT) is proposed for CC and CV electric vehicle (EV) battery charging. By utilizing an additional capacitor and two AC switches (ACSs), a double-side LCC (DS-LCC) and an inductor and double capacitors-series (LCC-S) topologies are combined. According to the specified CC and CV charging profile, the CC and CV charging modes can be flexibly converted by the two additional ACSs. In addition, zero phase angle (ZPA) also can be achieved in both charging modes. In this method, because the operating frequency is fixed, without using PWM control, and only a small number of devices are added, it has the benefits of low-cost, easy-controllability and high efficiency. A 3.3-kW experimental prototype is configured to verify the proposed switching hybrid charger. The maximum DC efficiencies (at 3.3-kW) of the proposed SHT is 92.58%.

3상 PFC 부스트 컨버터를 채용한 상압플라즈마 세정기용 고역률 정형파 펄스 출력형 전원장치에 관한 연구 (A Study On High Power Factor Sine Pulse Type Power Supply For Atmospheric Pressure Plasma Cleaning System with 3-Phase PFC Boost Converter)

  • 한희민;김민영;서광덕;김준석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.72-81
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    • 2009
  • 본 논문에서는 대기압 플라즈마 발생용 정현파펄스형 교류 전원 장치에 대한 연구를 진행하였다. 정현파펄스형 전원장치는 기존의 LC공진을 이용한 교류 전원장치보다 높은 dv/dt를 갖게 되므로 안정적인 플라즈마 공급이 가능하며 펄스형에 비해 고조파 노이즈가 적고, 정전류 턴온-영전압 턴오프 형태로 동작하므로 매우 높은 효율을 갖는다. 또한 플라즈마 점화 기능을 강화하고 안정적인 전압제어를 위해 3상 부스트형 컨버터를 입력단에 사용하여 입력 역률이 매우 높은 시스템을 구성할 수 있다. 실험실 수준의 10kW부하시설을 사용하여 본 연구의 결과를 입증하였다.

Investigation of a SP/S Resonant Compensation Network Based IPT System with Optimized Circular Pads for Electric Vehicles

  • Ma, Chenglian;Ge, Shukun;Guo, Ying;Sun, Li;Liu, Chuang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권6호
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    • pp.2359-2367
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    • 2016
  • Inductive power transfer (IPT) systems have become increasingly popular in recharging electric vehicle (EV) batteries. This paper presents an investigation of a series parallel/series (SP/S) resonant compensation network based IPT system for EVs with further optimized circular pads (CPs). After the further optimization, the magnetic coupling coefficient and power transfer capacity of the CPs are significantly improved. In this system, based on a series compensation network on the secondary side, the constant output voltage, utilizing a simple yet effective control method (fixed-frequency control), is realized for the receiving terminal at a settled relative position under different load conditions. In addition, with a SP compensation network on the primary side, zero voltage switching (ZVS) of the inverter is universally achieved. Simulations and experiments have been implemented to validate the favorable applicability of the modified optimization of CPs and the proposed SP/S IPT system.

Voltage Source Resonant Inverter for Excimer Gas Discharge Load

  • Koudriavtsev Oleg;Nakaoka Mutsuo
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.89-92
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    • 2001
  • Silent gas discharge method has been widely applied for ozone production, ultraviolet light and UV laser generation. Since ozone and ultraviolet applications have tendency to spread widely in industry, the development of efficient and low-cost power supply for such systems is a task of great impotency. This paper introduces high-frequency inverter type mode power supply designed for ozone generation tube and ultraviolet generation excimer lamp and considerations on this inverter and pulse density modulation control strategy applied in it.

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직.병렬 구조를 가지는 고압 DC 전원장치 (High Voltage DC Power Supply having Serial-Parallel Structure)

  • 정창용
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.372-375
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    • 2000
  • 본 논문은 대용량에 적합한 직·병렬 구조를 가지는 공진형 고압 DC 전원장치에 대한 것이다 이 장치는 전력소자(IGBT)가 스위칭 할 때 발생하는 스위칭 손실과 EMI를 감소시키기 위해서 UC3879를 이용한 영전압 스위칭 (ZVS; Zero Voltage Switching)방식을 채택하였고 영전압 스위칭 위상차제어 직렬 공진형(ZVS PCS-SPI ; ZVS Phase Shifted Control Series Resonant Inverter)으로 동작시켜 고압변압기의 누설 인덕터와 기생 캐패시터를 이용하여 승압이 효과적으로 일어나도록 하였다 또한 고압부는 입력과 효과적으로 일어나도록 하였다 또한 고압부는 입력과 출력부분이 각각 병렬과 직렬로 구성되어 있어서 각각의 모듈이 독립적인 ZVS가 일어나도록 하여 대용량화가 용의 하도록 하였다 본 논문에서10kV/60kW급의 대용량 고압 DC 전원 장치를 구성하여 이를 증명하였다.

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PDP을 위한 새로운 저가형 비대칭 전류 주입 에너지 회수 회로 (A new low-cost asymmetric current-fed energy-recovery circuit for a plasma display panel)

  • 김태성;한상규;문건우;윤명중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.78-80
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    • 2006
  • A new low-cost asymmetric current-fed energy-recovery circuit (ERC) for a plasma display panel (PDP) is proposed. LC resonant circuit biased by $V_s/2$ and composed of single switch is used as ERC on both sides of the PDP, slow discharging and fast charging times can be employed, and inductor currents are built up before the PDP is charged and discharged. Therefore, it features a low cost, fully charged/discharged PDP, zero voltage switching (ZVS), low electromagnetic interference (EMI), low current stress, no severe voltage notch, and high energy-recovery capability.

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Voltage Source Resonant Inverter for Excimer Gas Discharge Load

  • Koudriavtsev, Oleg;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제2권3호
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    • pp.206-211
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    • 2002
  • Silent gas discharge method has been widely applied fur ozone production, ultraviolet light and UV laser generation. Since ozone and ultraviolet applications have tendency to spread widely in industry, the development of efficient and low - cost power supply for such systems is an important task at present. This paper introduces high-frequency inverter type mode power supply designed fur ozone generation tube and ultraviolet generation excimer lamp and considerations on the design of the inverter and pulse density modulation control strategy applied in it.