• Journal of Power Electronics
• /
• 제14권3호
• /
• pp.478-487
• /
• 2014

This study presents a new interleaved three-level zero-voltage switching (ZVS) converter for high-voltage and high-current applications. Two circuit cells are operated with interleaved pulse-width modulation in the proposed converter to reduce the current ripple at the input and output sides, as well as to decrease the current rating of output inductors for high-load-current applications. Each circuit cell includes one half-bridge converter and one three-level converter at the primary side. At the secondary side, the transformer windings of two converters are connected in series to reduce the size of the output inductor or switching current in the output capacitor. Based on the three-level circuit topology, the voltage stress of power switches is clamped at $V_{in}/2$. Thus, MOSFETs with 500 V voltage rating can be used at 800 V input voltage converters. The output capacitance of the power switch and the leakage inductance (or external inductance) are resonant at the transition interval. Therefore, power switches can be turned on under ZVS. Finally, experiments verify the effectiveness of the proposed converter.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제4권6호
• /
• pp.491-499
• /
• 1999

본 논문은 새로운 제어기법의 고성능 전동차 추진용 IGBT VVVF 인버터에 관한 것이다. 현차 적용 전에 견인력 제어성의 우수함과 안정성을 검증하기 위해, 현차 조건에서 발생될 수 있는 경우에 대한 모의 주행시험을 실시하고 그 결과를 보인다. 모의 주행시험은 160톤의 차량을 등가화한 관성부하장치를 이용하여 정상상태는 물론 전압변동 등 각종 과도상태에 대해서도 실시하였다. 본 논문에서는 4병렬 접속된 견인전동기의 토오크 제어성 향상을 위한 벡터제어기법 적용과 공간벡터 변조기법에 동기방식을 적용하여 500Hz이하의 저주파 스위칭으로써 6스텝까지 연속 과변조 제어가 가능한 최적의 PWM방법을 제시한다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권4호
• /
• pp.939-950
• /
• 2015

A single-stage AC-AC converter has been designed for a wind energy conversion system (WECS) that eliminates multistage operation and DC-link filter elements, thus resolving size, weight, and reliability issues. A simple switching strategy is used to control the switches that changes the variable-frequency AC output of an electrical generator to a constant-frequency supply to feed into a distributed electrical load/grid. In addition, a modified random sinusoidal pulse width modulation (RSPWM) technique has been developed for the designed converter to make the overall system more efficient by increasing generating power capacity and reducing the effects of inter-harmonics and sub-harmonics generated in the WECS. The technique uses carrier and reference waves of variable switching frequency to calculate the firing angles of the switches of the converter so that the three-phase output voltage of the converter is very close to a sine wave with reduced THD. A comparison of the performance of the proposed RSPWM technique with the conventional SPWM demonstrated that the power generated by a turbine in the proposed approximately increased by 5% to 10% and THD reduces by 40% both in voltage and current with respect to conventional SPWM.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권2호
• /
• pp.399-410
• /
• 2015

A 6.5 V/50 kA high-frequency switching power supply (HSPS) system composed of 10 power modules is developed to meet the requirements of copper-foil electrolysis. The power module is composed of a two-leg pulse width modulation (PWM) rectifier and a DC/DC converter. The DC/DC converter adopts two full-wave rectifiers in parallel to enhance the output. For the two-leg PWM rectifier, the ripple of the DC-link voltage is derived. A composite control method with a ripple filter is then proposed to effectively improve the performance of the rectifier. To meet the process demand of copper-foil electrolysis, the virtual impedance-based current-sharing control method with load current full feedforward is proposed for n-parallel DC/DC converters. The roles of load current feedforward and virtual impedance are analyzed, and the current-sharing control model of the HSPS system is derived. Virtual impedance is used to adjust the current-sharing impedance without changing the equivalent output impedance, which can effectively reduce current-sharing errors. Finally, simulation and experimental results verify the structure and control method.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.376-382
• /
• 2014

This paper proposes the pulse width modulation (PWM) control strategy for low-speed operation in the three-level neutral-point-clamped (NPC) inverters based on the bootstrap gate drive circuit. As a purpose of the cost reduction, several papers have paid attention to the bootstrap circuit applied to the three-level NPC inverter. However, the bootstrap gate driver IC cannot generate the gate signal to the IGBT for low-speed operation, because the bootstrap capacitor voltage decreases under the threshold level. For low-speed operation, the dipolar and partial-dipolar modulations can be the effective solution. However, these modulations have drawbacks in terms of the switching loss and THD. Therefore, this paper proposes the PWM control strategy to operate the inverter at low-speed and to minimize the switching loss and harmonics. The experimental results are presented to verify the validity on the proposed method.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.126-133
• /
• 2022

This study proposes a suppression of zero sequence current (ZSC), which is caused by zero sequence voltage (ZSV) for a dual two-level inverter with single DC bus. Large output voltages enable the dual inverter with single DC bus to improve a system efficiency compared with single inverter. However, the structure of dual inverter with single DC bus inevitably generates ZSC, which reduces the system efficiency and causes a current ripple. ZSV is also produced by dead time, and its magnitude is determined by the DC bus and current direction. This study presents a novel space vector modulation method that allows the instantaneous suppression of ZSC. Based on a condition where a switching period is twice a sampling (control) period, the proposed control method is implemented by injecting the offset voltage at the primary inverter. This offset voltage is injected in half of the switching period to suppress the ZSC. Simulation and experiments are used to compare the proposed and conventional methods to determine the ZSC suppression performance.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.440-447
• /
• 2007

교환 다이버시티 방식은 선택 다이버시티 방식보다 성능은 다소 떨어지지만, 안테나 개수와 상관없이 1개의 수신 RF 회로만 사용한다는 장점 때문에 널리 사용되고 있는 기술이다. 본 논문에서는 적응 변조 기능을 갖는 대역 확산 시스템에 안테나 교환 다이버시티(switched diversity) 기술을 적용한 방식을 제안하고, 해당 방식의 평균 비트 전송 속도를 최대로 하는 안테나 교환 임계값을 유도하였다. 그리고 안테나 다이버시티를 사용하지 않는 방식과 선택 다이버시티를 사용하는 방식을 비교 대상으로 하여 제안한 시스템의 성능을 심볼 당 평균 비트 수와 송신 중단 확률 그리고 평균 BER 측면에서 비교하였다. 성능을 비교한 결과, 제안한 방식과 선택 다이버시티를 사용하는 방식은 채널 경로 개수가 증가함에 따라 심볼 당 평균 비트 개수 측면에서 그 격차가 줄어든다는 사실을 확인할 수 있었다. 그리고 평균 SNR이 높을 때는 제안한 방식이 갖는 송신 중단 확률이 선택 다이버시티를 사용한 경우보다 다소 높게 나타나지만, 평균 SNR이 낮을 때는 거의 대등한 송신 중단 확률을 갖는다는 것을 알 수 있었다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.826-835
• /
• 2014

최근 공간 상관성이 존재하는 채널상황에서 수신 성능을 향상시킬 수 있는 공간 변조(spatial modulation, SM) 기법이 활발히 연구되고 있다. 공간 변조 기법은 수신된 신호들 간의 간섭을 제거하기 위하여 여러 개의 송신안테나 중에서 일부만을 이용하여 신호를 전송하고, 안테나 조합에 따라 추가적인 정보를 전송할 수 있다. 따라서 공간 변조 기법을 사용하여 기존 다중안테나(multi-input multi-output, MIMO) 시스템에 적용하면 도심무선채널환경의 상관성에 의한 간섭을 극복할 수 있다. 그러나 상관성이 존재하는 도심무선채널환경에서 공간 변조 기법들의 수신 성능 분석이 정확하게 이루어지지 않고 있다. 그러므로 본 논문에서는 상관성을 가진 도심 채널 모델에서 여러가지 공간 변조 기법들의 수신 성능 및 채널효율을 분석하고, 도심무선채널환경에 적합한 공간 변조 시스템을 제안한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.51-57
• /
• 2017

본 논문에서는 Ka 대역 소형 레이다용 주파수합성기를 제안하였다. 제작된 주파수합성기는 시스템에서 요구하는 다양한 파형을 생성하고 고속의 파형 및 주파수 전환을 위해 DDS를 적용하였다. 소형화를 위해 Ku 대역에는 MMIC를 최대한 적용하여 Ka 대역 회로를 소형 집적화 하였고 파형발생부 과 주파수 상향 변환부를 하나의 모듈로하여 설계 제작하였다. 제안된 주파수합성기는 선형 주파수 변조 파형과 위상변조 가능한 주파수 변조 연속 파형 등 발생이 가능하고, 대역폭 1GHz, 주파수 전환 속도 $0.191{\mu}sec$, 1 kHz 오프셋(offset)에서 -89.16 dBc/Hz의 위상잡음, 불요파 -50.9 dBc가 측정되었다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.120-127
• /
• 2009

본 논문에서는 고효율 및 고전력밀도의 새로운 주파수 가변형(PFM) 직렬 부스트 캐패시터(SBC) 풀 브리지 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터와 달리 스위칭 주파수에 따라 직렬 부스트 캐패시터의 전압을 가변하여 출력전압을 제어하는 방식으로, 50% 고정 시비율로 구동되므로 환류구간이 존재하지 않아 도통손실이 작다. 또한 넓은 부하 영역에 대해 영전압 스위칭 동작이 보장되며, 출력 인덕터 전류 리플도 매우 작아 출력 인덕터의 사이즈를 줄일 수 있어 대전류 사양에 매우 적합한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 회로의 이론적 해석 및 PSIM Simulation을 수행하며, 이를 실제로 1.2kW급(12V, 100A) 서버용 컴퓨터 전원장치의 프로토 타입 제작을 통한 실험결과로부터 제안된 회로의 동작특성과 타당성을 검증한다.