• 제목/요약/키워드: Single-phase active rectifier

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멀티레벨 인버터를 이용한 전기철도용 하이브리드 능동전력필터 (A Hybrid Active Power Filter for Electric-Railway Systems using Multi-Level Inverters)

  • 김윤호;김수홍;노성찬;이강희
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1427-1432
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    • 2004
  • This paper proposes transformerless power conversion system consisting of a single-phase diode rectifier and a shunt hybrid filter for the electric-railway system. The hybrid filter consists of a single tuned LC filter per a phase and a low-rated NPC type multi-level inverter. Compared with conventional active filters. Transformers are not used. Also, LC filter works as not only a harmonic filter tuned at the 5th harmonic frequency but also a switching-ripple filter. The rating of the active filter can be decreased by using a NPC type multi-level inverter. The simulation results confirm the validity of the system

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Single-Stage Double-Buck Topologies with High Power Factor

  • Pires, Vitor Fernao;Silva, Jose Fernando
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권5호
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    • pp.655-661
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    • 2011
  • This paper presents two topologies for single-stage single-phase double-buck type PFC converters, designed to operate at high power factor, near sinusoidal input currents and adjustable output voltage. Unlike the known buck type PFC topologies, in which the output voltage is always lower than the maximum input voltage, the proposed converters can operate at output voltages higher than the ac input peak voltage. A reduced number of switches on the main path of the current are another characteristic of the two proposed topologies. To shape the input line currents, a fast and robust controller based on a sliding mode approach is proposed. This active non-linear control strategy, applied to these converters allows high quality input currents. A Proportional Integral (PI) controller is adopted to regulate the output voltage of the converters. This external voltage controller modulates the amplitude of the sinusoidal input current references. The performances of the presented rectifiers are verified with experimental results.

부하변동 시의 고조파제거 및 절전기 개발 (Development of the Harmonics Reduction and Energy Saving Equipment in Variable Loads)

  • 송영복;조용현;최동진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.87-95
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    • 2006
  • 본 연구에서는 부하의 변동 시에 고품질의 전력을 얻기 위하여 중성선과 전력선에 흐르는 각각의 영상 전류 성분과 제3고조파 전류 성분을 감소시킬 수 있는 Zig-Zag 변압기, 그리고 그 변압기의 2차측에 3상 브리지 정류기와 케패시터로 구성된 단상 능동 필터를 제작하였다. 이 단상 능동 필터를 변압기와 비선형 부하에 연결시켜 각 상에 보상 전류를 발생시킴으로써, 비선형 부하로 인하여 발생하는 제3고조파 성분을 감소시킬 수 있었다.

절연변압기를 생략한 새로운 계통연계형 햇빛발전시스템 고찰 (A Study of New Transformerless Utility Interactive Inverter for Photovoltaic System)

  • 정명웅
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.670-673
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    • 2000
  • This paper describes a new inverter active inverter between a photovoltaic(PV) array and single-phase utility that avoid the bulky input(60Hz) transformer on the AC side. The interface employs a pwm boost converter on the DC side followed by a pwm boost converter on the DC side followed by a pwm current-forced single-phase rectifier for injecting the power from the PV array into the mains. The current waveform at the AC side remains sinusoidal and exactly in phase at all time. The circuit also has the advantage of requiring fewer switching device than high-frequency link system. This paper describes modeling of PV array and new system topology. Simulation results on the performance of the connection are also presented.

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BTB 전압형 컨버터 기반의 전기철도 급전변전 시스템의 기본 모델링 및 해석 (Basic Modeling and Analysis for AC Railway System based on BTB Voltage Source Converter)

  • 유형준;김학만;정호성
    • 전기학회논문지
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    • 제61권11호
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    • pp.1737-1742
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    • 2012
  • The scott transformer is used to supply single-phase power to the AC railway system. Since the scott transformer is a passive facility, it cannot regulate load-side voltage according to load change. Meanwhile, the Voltage Source Converter (VSC) is able to convert the voltage and control active and reactive power. In this paper, the feasibility of a AC railway system based on Back-to-Back (BTB) VSC which is composed of a rectifier, a DC-DC converter, a inverter, has been proposed. A three-phase to single-phase BTB VSC is modeled. The proposed AC railway system based on BTB VSC is tested on Matlab/Simulink.

단상전원에 적합한 단일단 및 2단 역률개선회로 (Two-stage & Single-stage Power Factor Correction circuits for Single-phase Power source)

  • 김철진;유병규;김충식;김영태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1214-1216
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    • 2004
  • Conventional Switched Mode Power Supplies(SMPS) with diode-capacitor rectifier have distorted input current waveform with high harmonic contents. Typically, these SMPS have a power factor lower than 0,65. To improve with this problem the power factor correction(PFC) circuit of power supplies has to be introduced. PFC circuit have tendency to be applied in new power supply designs. The input active power factor correction circuits can be implemented using either the two-stage or the single-stage approach. In this paper, the comparative analysis of power factor correction circuit using feedforward control with average current mode single-stage flyback method converter and two-stage converter which is combination of boost and flyback converter. The two prototypes of 50W were designed and tested a laboratory experimental. Also, the comparative analysis is confirmed by simulation and experimental results.

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단상 AC/DC PWM 변환기의 단위 역률 제어 (Unity Power Factor Control for A Single Phase AC/DC PWM Converter)

  • 강동우;차영길;이득기;김흥근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.373-377
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    • 1996
  • Recently, active power factor control for AC/DC converter has been required to replace for a conventional diode rectifier. A voltage type AC/DC converter is widely used to obtain higher regulated DC voltage than input voltage with a unity power factor and a sinusoidal line current. This paper describes several active power factor control method for AC/DC converter. The analysis of several active power factor control is given. The simulations for hysteresis control, peak current control. constant frequency control and average current mode control are represented and compared.

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Three-Level H-Bridge 컨버터를 이용한 철도차량용 지능형 변압기의 구조 및 제어 (Structure and Control of Smart Transformer with Single-Phase Three-Level H-Bridge Cascade Converter for Railway Traction System)

  • 김성민;이승환;김명룡
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.617-628
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    • 2016
  • 본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

고조파전류 보상 기능을 갖는 능동 직렬 전압보상기의 제어 및 보상특성에 관한 연구 (A Study on Control and Compensating Characteristics of Active Series Voltage Compensator with Harmonic Current Compensating Capability)

  • 이승요;김홍성;최규하;신우석;김홍근
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.484-492
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고조파전류 보상기능을 갖는 전압 보상기에 관한 연구를 수행하고 그 보상 특성을 해석하였다. 제안된 보상시스템은 하이브리드형 능동전력필터에서와 같이 LC로 구성되어 전력선에 병렬로 연결되는 수동필터와 직렬 변압기를 사용하여 전력선에 직렬로 연결되는 PWM 컨버터를 동시에 사용하는 회로구조를 갖는다. 제안된 보상시스템을 통해 다이오드 정류기와 같은 비선형 부하로 인해 발생되는 고조파 전류의 보상 및 전원 이상 현상으로 발생되는 전원측 이상 전압의 보상을 모두 수행한다. 단상 등가회로를 통해 보상시스템의 동작 원리를 설명하고 d-q 동기좌표계 축 상에서 보상시스템의 모든 제어를 수행하는 제어 알고리즘의 개발을 수행하였으며 실험을 통해 제안된 보상시스템의 보상특성을 확인하였다.

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릴레이 구동회로 및 수동필터를 이용한 단상 전원의 부하 적응형 고조파 전류 제거 기법 (The Method for Harmonics Elimination of a Single Phase Current by the Analog Relay Control Circuit and Passive Filters)

  • 박종연;이후찬;이봉진;최원호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권6호
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    • pp.292-298
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    • 2006
  • Because of the high cost for the active power filter, passive filters have been widly used to eliminate harmonic currents of nonlinear load and can also improve the power factor. They are not often optimal filters because the passive filters are designed under the fixed load conditions. In this paper we proposed the method which only the necessary harmonic filters are operated by detecting the various harmonic current components. We presents the new control method of passive filter selection type with the relay control circuit which is consist of analog GIC, comparater, flip-flop and etc. By the experimental results using the proposed system for the rectifier load, we concluded that the researched method is cost effective and the performance is better than the passive filter.