• Title/Summary/Keyword: Soft switching PWM

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전압형 인버터로 구동되는 유도기의 안정화 제어 (The Stablized Control Method for The Voltage Source Inverter Fed Induction Motor Driver)

  • 노성채;이현우;이오걸;우정인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.567-570
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    • 1989
  • A constant V/F control system of voltage contrlled PWM inverter has a unstable operation of the low- speed and the light-load. In this paper, the authors propose stability control with idealized operation of induction motor by the neglect of primary leakage inductance and resistance. Also ldealized operation system is adopted voltage error, feed back impedance circuit, and increasing resistance from dead time of switching is compensated by the soft ware with u-processors. The proposed simulation of the idealized control method is proved at the low-speed operation for three phase induction motor.

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Sinewave-PWM ZVS Inverter using High-Frequency Transformer for Utility AC Voltage Link

  • Chandhaket S.;Ogura K.;Konishi Y.;Nakaoka M.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.511-515
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    • 2003
  • This paper presents a novel prototype of the utility-interfaced sinusoidal pulse width modulated (SPWM) inverter using the high-frequency flyback transformer fur the small-scale solar photo-voltaic power conditioner (1kW - 4kW). The proposed SPWM power conditioner circuit with a high-frequency link has a function of electrical isolation, which is vital fur solar photovoltaic power conditioner systems with the viewpoint of safety and convenience. The discontinuous conduction mode (DCM) operation of the flyback transformer is also maintained to simplify the topology of the inverter circuit and control scheme. First, the operating principle of the proposed circuit is described far the understanding of the circuit parameters establishment. Then, the digitally constructed SPWM control scheme is presented. The proposed circuit is verified by the computer simulation and the prototype experiment.

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가변 무손실 영전압 스위칭 구간 특성을 가지는 고효율 공진형 DC-Link Inverter (High Efficiency Quasi-Parallel Resonant DC-Link Inverter with Lossless Controllable Zero Voltage Interval)

  • 권경안;박재식;박민용;김권호;정용채
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.350-352
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    • 1996
  • A Hight Efficiency Quasi-Parallel Resonant DC-Link Inverter which shows highly improved PWM capability, low loss characteristic and low voltage stress is presented. A method to minimize freewheeling interval, which is able to largely decrease DC-link operation losses and to steadily guarantee soft switching in the wide operation region is proposed. Analysis and simple experiments were performed to verify validity of the proposed inverter topology.

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역률개선을 위한 고효율 교류-직류 승압형 변환기 (A High Efficiency Single-Phase AC-DC Boost Converter for Power Factor Correction)

  • 박해동;윤덕용;홍순찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부A
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    • pp.117-120
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    • 1998
  • This paper proposes a new high efficiency single-phase AC-DC boost converter for power factor correction. Lossless commutation circuit is interposed in the proposed converter for soft-switching. Due to this commutation circuit, the converter operates in 9 mode. In spite of changing input voltage and load, It attracts a constant DC output voltage because of the PWM control scheme using both the output voltage feedback and the input voltage feedforward. The converter is suitable for high power applications and operates in continuous conduction mode. In this paper, a 2.4[kW] converter is designed and simulated.

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마이크로프로세서에 의해 제어되는 연료전지용 전력변환장치에 관한 연구 (A Study on Power Conversion System for Fuel Cell Controlled by Micro-Processor)

  • 김주용;정상화;문상필;류재엽;서기영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.10-24
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    • 2007
  • 본 연구에서는 연료전지의 전압을 $380[V_{DC}]$로 승압하기 위한 새로운 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 $220[V_{DC}]$로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 연료전지용 전력변환장치를 제안하였다. 여기서 기존의 컨버터보다 부품수가 적고 제어가 용이하며, 대용량에 적합한 새로운 DC-DC 컨버터는 2차측에 스위치 $S_5,\;S_6$을 추가로 구성하여 위상천이 폭을 조절함으로써 출력 전력을 제어할 수 있으며, 넓은 출력 전압 조정에서도 $93{\sim}97[%]$의 효율을 얻을 수 있다. 그리고 연료전지와 유사한 출력 특성을 갖는 연료전지 시뮬레이터를 구현하였으며, 적절한 데드 타임 td을 제어하여 고주파 변압기의 여자 전류의 피크값과 고주파 변압기 1차측 전류가 일치하는 부분에서 소프트 스위칭을 실현 시켰다. 또한 직렬 인덕턴스 La를 추가적으로 적절하게 설정하여 2차측의 스위치와 직렬 다이오드에 발생하는 서지 전압과 경부하시에 발생되는 도통 손실을 저감시켰다. 끝으로 TMS320C31보드와 EPLD를 이용한 PWM 스위칭 기법에 의해 동작하는 단상 인버터를 설계, 제작하여 가정용 교류전압 공급에 유용하게 활용할 수 있다.

고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터 (High Efficiency Resonant Asymmetrical Half-Bridge Flyback Converter)

  • 정강률;유두희
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.81-94
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고효율 공진형 비대칭 하프브리지 플라이백컨버터가 제안된다. 컨버터의 1차측 하프브리지 회로는 공진커패시턴스와 변압기 누설인덕턴스를 이용하여 비대칭 펄스폭변조(PWM; Pulse-Width Modulation) 방식에 의한 소프트스위칭 형태로 동작한다. 그리고 컨버터 2차측의 플라이백 회로는 간단한 구동회로에 의해 새로운 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기를 이용한다. 제안된 컨버터는 이렇게 하여 컨버터의 전체효율을 향상시킨다. 또한 본 논문에서는 제안된 컨버터의 동작원리를 모드별로 설명하고 컨버터 설계 시의 고려사항과 프로토타입 컨버터의 설계 예를 각각 제시한다. 그리고 본 논문에서 제안하는 전압구동방식으로 동작하는 동기정류기의 간단한 구동기법에 관하여 간략하게 설명한다. 설계된 프로토타입 컨버터는 광범위 입력전압(교류 $V_{in,rms}$=75~265[V])이 가능하며 5[V]의 직류 출력전압과 100[W]의 출력전력을 가진다. 제안된 컨버터의 우수한 성능을 입증하기 위하여 설계된 파라미터로써 프로토타입 컨버터를 제작하여 실험하였으며, 이를 통하여 제안된 컨버터의 우수한 성능을 보인다.

0.18 um CMOS 공정을 이용한 승압형 DC-DC 컨버터 설계 (Design of a step-up DC-DC Converter using a 0.18 um CMOS Process)

  • 이자경;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.715-720
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    • 2016
  • 본 논문에서는, 휴대기기를 위한 PWM(Pulse Width Modulation), 전압모드 DC-DC 승압형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 현재 소형화 되어가고 있는 휴대기기 시장에 적합하도록 1 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여 칩 면적을 줄였다. 제안하는 DC-DC 컨버터는 전력단과 제어단으로 이루어지며 전력단은 인덕터, 출력 커패시터, MOS 트랜지스터 등으로 구성되며 제어단은 연산증폭기, 밴드갭 회로, 소프트 스타트 블록, 히스테리시스 비교기와 비겹침 드라이버로 구성된다. 설계된 회로는 히스테리시스 비교기와 논오버랩 드라이버를 사용하여 낮은 전압에서 구동되는 휴대기기의 잡음의 영향을 줄이고 출력전압 리플을 감소시켰다. 제안하는 회로는 1-poly 6-metal CMOS 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ 공정을 사용하여 레이아웃을 진행하였다. 설계된 컨버터는 입력 전압 3.3 V, 출력전압 5 V, 출력전류 100 mA 출력전압 대비 1%의 출력 전압 리플과 1 MHz의 스위칭 주파수의 특성을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 승압형 DC-DC 컨버터는 PDA, 휴대폰, 노트북 등 휴대용 전자기기 시장에 맞는 고효율, 소형화 컨버터로서 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.

LCL Resonant Compensation of Movable ICPT Systems with a Multi-load

  • Hua, Jie;Wang, Hui-Zhen;Zhao, Yao;Zou, Ai-Long
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1654-1663
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    • 2015
  • Compared to LC resonance, LCL resonance has distinct advantages such as a large resonant capability, low voltage and current stresses of the power device, constant voltage or current output characteristics, and fault-tolerance capability. Thus, LCL resonant compensation is employed for a movable Inductive Contactless Power Transfer (ICPT) system with a multi-load in this paper, which achieves constant current output characteristics. Peculiarly, the primary side adopts a much larger compensation inductor than the primary leakage inductor to lower the reactive power, reduce the input current ripple, generate a large current in the primary side, and realize soft-switching. Furthermore, this paper proposes an approximate resonant point for large inductor-ratio LCL resonant compensation through fundamental wave analysis. In addition, the PWM control strategy is used for this system to achieve constant current output characteristics. Finally, an experimental platform is built, whose secondary E-Type coils can ride and move on a primary rail. Simulations and experiments are conducted to verify the effectiveness and accuracy of both the theory and the design method.

High Efficiency Active Clamp Forward Converter with Synchronous Switch Controlled ZVS Operation

  • Lee Sung-Sae;Choi Seong-Wook;Moon Gun-Woo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제6권2호
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    • pp.131-138
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    • 2006
  • An active clamp ZVS PWM forward converter using a secondary synchronous switch control is proposed in this paper. The proposed converter is suitable for low-voltage and high-current applications. The structure of the proposed converter is the same as a conventional active clamp forward converter. However, since it controls the secondary synchronous switch to build up the primary current during a very short period of time, the ZVS operation is easily achieved without any additional conduction losses of magnetizing current in the transformer and clamp circuit. Furthermore, there are no additional circuits required for the ZVS operation of power switches. Therefore, the proposed converter can achieve high efficiency with low EMI noise, resulting from soft switching without any additional conduction losses, and shows high power dens~ty, a result of high efficiency, and requires no additional components. The operational principle and design example are presented. Experimental results demonstrate that the proposed converter can achieve an excellent ZVS performance throughout all load conditions and demonstrates significant improvement in efficiency for the 100W (5V, 20A) prototype converter.

부하 공진을 이용한 소프트 스위칭 방식의 부스트형 대기압 플라즈마 파워서플라이에 대한 연구 (A Study on Soft Switching Boost Type Power Supply Using Load Resonance for Atmospheric Pressure Plasma Generation)

  • 김민영;서광덕;한희민;최병준;김준석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.25-28
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    • 2008
  • 본연구는 부스트형 대기압 플라즈마 전원장치에 대한 연구로서 부스트형 전원장치는 플라즈마의 발생을 원활하게 하기위해 커패시터로 모델링되는 부하단에 인가되는 전압을 직접 제어하는 방식을 의미한다. 기존의 정현파 공진형 전원장치는 PWM기법을 이용하여 펄스의 폭을 증감하는 방식으로 전압의 크기를 제어하지만 이 방식은 별도의 공진회로를 이용하여 공진을 일으킨 다음 이를 부하에 인가하는 방식으로 구성되기 때문에 속응성이 떨어지고 균일한 플라즈마를 발생시키기 어렵다. 부스트형 전원장치는 별도의 부스트 컨버터로 직류전압을 제어하여 부하단에 입력되는 전압을 직접 제어하므로 매우 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 이점이 있으나 별도의 부스트용 스위치가 필요하고 이로 인한 효율의 감소 및 사이즈의 증가가 되는 문제점이 생긴다. 본 연구에서는 커패시터로 모델링되는 부하를 이용하여 직접 공진을 일으키고 공진된 부하 전압을 직접 부스트 스위치에 인가시키는 방식으로 부스트용 스위치의 소프트 스위칭이 가능한 새로운 방식을 개발하였다. 개발된 방식에서는 부스트용 스위치가 ZCS형태로 켜지고 ZVS형태로 꺼지는 특성을 갖게 되므로 별도의 추가 회로 없이도 획기적인 효율 증가와 방열판 사이즈의 감소로 인한 제품의 경량화가 가능한 장점이 있다. 또한, DC링크 커패시터의 최소화로 인하여 부하단의 아크 문제가 자동적으로 해결되는 장점도 있다. 제안된 제어 방식은 시뮬레이션과 실험으로 그 타당성을 입증하였다.

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