• 제목/요약/키워드: Variable Phase Shift Switching

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가변 위상변위 스위칭방식을 적용한 연료전지용 변압기 직렬형 DC/DC 컨버터 (Series Connected DC/DC Converter for Fuel Cell System using Variable Phase Shift Switching Method)

  • 박노식;권순재;박성준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.461-468
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    • 2008
  • 본 논문에서는 연료전지용 전력변환 장치에서 높은 승압비를 구현하기 위하여 절연형 풀브릿지 컨버터의 고주파 변압기 2차측을 직렬로 연결한 새로운 DC/DC 컨버터와 이에 적합한 가변 위상변위 스위칭 방식을 제안하였다. 제안된 컨버터는 기존 방식에 비해 정류부와 필터부의 일원화가 가능한 구조로 출력레벨의 증가를 위해 컨버터의 수를 증가 하더라도, 수동소자의 수를 대폭 줄일 수 있다. 제안된 직렬 방식의 컨버터의 출력전압은 기존의 일정위상변위 스위칭 방식으로는 극성이 반대로 되는 구간이 발생하므로, 제안된 전력변환기에 적합한 간단한 가변 위상 변위 스위칭 방식을 적용함으로써, 출력전압의 감소문제를 해결하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 방식의 타당성을 검증하였다.

스위칭 소자의 전도손실과 스트레스를 저감하기 위한 디지털 위상천이 공진형 컨버터에 관한 연구 (A Study of the Digital Phase-shift Resonant Converter to Reduce the conduction Loss and Stress of the Switching Device)

  • 신동률;황영민;김동완;우정인
    • 전기학회논문지P
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    • 제51권1호
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    • pp.10-17
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    • 2002
  • Due to the development of information communication field, the interest of the SMPS(Switched Mode Power Supply) is increased. The size and weight of SMPS are decided by inductor, capacitor and transformer. Thus, the low loss converter which is operated in high speed switching is required. The resonant FB DC-DC converter is able to operate in high speed switching and apply to high power field because the switching loss is low. In this thesis, it is proposed to control strategy for constant output power of resonant FB DC-DC converter in variable input voltage. The proposed control system is a digital I-PD type control and apply to phase-shift resonant type controller. The output voltage tracks reference without steady state error in variable input voltage. The validity of proposed control strategy is verified from results of simulation and experiment.

양방향 풀-브릿지 DC-DC 컨버터를 위한 새로운 소프트 스위칭 기법 (A New Soft Switching Technique for Bi-directional Power Flow, Full-bridge DC-DC Converter)

  • 송유진;박석인;정학근;한수빈;정봉만
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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    • pp.251-255
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    • 2005
  • This paper proposes a new soft switching technique for a phase-shift controlled bi-directional DC-DC converter. The described converter employs a low profile high frequency transformer and two active full-bridge converters for bidirectional power flow capability. A new soft switching technique is proposed, which guarantees soft switching over wide range (no load to full load) without any additional circuit components. In the proposed switching scheme, the switch pairs in the diagonal position of the converter each are turned on/off simultaneously by the switching signals with a variable duty ratio depending on the phase shift amount, and the converter is operated without freewheeling interval.

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디지털 I-PD 위상 쉬프트 제어기를 가진 개선된 영전류.영전압 스위칭 공진형 컨버터의 설계 (The Design of an Improved ZCZVS Resonant Type Converter by Digital I-PD Phase-shift Controller)

  • 김영문;안인모;김해재;신동률;김동완
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.66-70
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    • 2000
  • This paper deal with a design and a constant output power control of Zero Current Zero Voltage Switching(ZCZVS) resonant type DC-DC converter by a digital I-PD phase shift controller. When the DC-DC converter for a high density and a high effect control is operated in high speed switching, the switching loss and switching stress of the switching devices are increased. So, the ZCZVS method, which has the phase shift control with the digital I-PD controller, must be use in order to reduce its. And the constant output power voltage that controlled by the digital I-PD controller tracks a reference without steady state error in variable input voltage. The validity of control strategy that proposed is verified experimental results by the Digital Signal Processor TMS320C32.

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개선된 위상 천이 제어에 의한 소프트 스위칭 공진형 FB DC-DC 컨버터의 정출력 제어 (The Constant Output Power Control of SSRT FB DC-DC Converter by an Improved Phase-shift Control)

  • 신동률;조용길;김동완;우정인
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.27-35
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    • 2000
  • 본 논문에서는 공진형 Full Bridge DC-DC 컨버터의 고효율 및 고밀도의 적류 안정화 전원장치의 전력제어를 위해서 스위칭 소자 대한 스위칭 손실 스위칭 스트레스를 줄이고, 가변입력에 대한 정상상태의 오차를 없애기 위해서 개선된 소프트 스위칭 방법인 디지털 I-PD 워상천이 제어기를 설계하여 적용하고자 한다. 공진형 FB DC-DC 컨버터에 대한 회로분석을 통한 모드별 소프트 스위칭 동작 특성을 해석하고, 질렬공진 등가회로로부터 이산시간계 상태방정식을 도출하며 입력에 대한 급변하는 error를 막고, 정성상태 오차없이 추종하도록 하는 디지털 I-PD형 제어기를 구성한다. 또한 고속의 소프트 스위청 공진혐 FB DC-DC 컨버터 제어기에 위해서 디지털 I-PD제어기에 위상천이 제어기를 부가하므로서 컨버터의 중량을 줄이고 스위치 소자의 스트레스가 경감되는 컨버터를 실현하였다.

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DAB 컨버터의 전도 손실 저감을 위한 가변 주파수의 단일 위상 시프트 변조기법 (Single Phase-Shift Modulation with Variable-Frequency to Reduce Conduction Losses of DAB Converters)

  • 다오녹닷;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.124-125
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    • 2019
  • This paper proposes a novel control method to minimize conduction losses of dual active bridge (DAB) converters for on-board chargers of electric vehicles (EVs). In the control method, two variables are regulated, which are the phase-shift angle between the primary and secondary full bridges and the switching frequency. From time-domain analysis, an optimal phase-shift angle is derived to achieve the minimum RMS value of the transformer current. The proposed method was implemented for a 3.6-kW SiC-based prototype to validate its effectiveness. A high efficiency over 97.3% has been achieved for a wide output voltage range.

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Multimode Hybrid Control Strategy of LLC Resonant Converter in Applications with Wide Input Voltage Range

  • Li, Yan;Zhang, Kun;Yang, Shuaifei
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권1호
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    • pp.201-210
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    • 2019
  • This paper proposes a multimode hybrid control strategy that can achieve zero-voltage switching of primary switches and zero-current switching of secondary rectifier diodes in a wide input voltage range for full-bridge LLC resonant converters. When the input voltage is lower than the rated voltage, the converter operates in Mode 1 through the variable-frequency control strategy. When the input voltage is higher than the rated voltage, the converter operates in Mode 2 through the VF and phase-shift control strategy until the switching frequency reaches the upper limit. Then, the converter operates in Mode 3 through the constant-frequency and phase-shift control strategy. The secondary-side diode current will operate in the discontinuous current mode in Modes 1 and 3, whereas it will operate in the boundary current mode in Mode 2. The current RMS value and conduction loss can be reduced in Mode 2. A detailed theoretical analysis of the operation principle, the voltage gain characteristics, and the realization method is presented in this paper. Finally, a 500 W prototype with 100-200 V input voltage and 40 V output voltage is built to verify the feasibility of the multimode hybrid control strategy.

3[kW]급 연료전지용 전력변환기 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of 3[kW] Power Conversion System for Fuel Cell)

  • 김세민;박성준;송성근
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.88-95
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    • 2009
  • 본 논문은 연료전지용 전력변환기 개발에 관한 연구로 높은 승압비를 갖는 DC/DC 컨버터를 구성함에 있어서 기존 방식과 달리 변압기의 2차측 출력을 직렬로 연결하여 다이오드와 콘덴서 및 리액터를 줄일 수 있는 구조의 새로운 멀티 DC/DC 컨버터의 구조를 제안한다. 이러한 구조는 직렬 연결된 변압기의 2차측의 정류부분과 필터부분이 하나의 모듈로 구성되는 장점을 가지며 레벨수의 증가가 용이하다. 또한 제안된 구조에서 출력전압 리플을 줄일 수 있는 새로운 가변 위상 변위형 스위칭 방식을 제안한다. 이러한 모든 사항을 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증 하였으며, 제안된 컨버터는 넓은 영역의 출력이 요구되는 부하에 매우 유용할 것으로 사료된다.

전기자동차용 DC-DC 컨버터 최적설계 (Optimization Design and Implementation of DC-DC Converter(LDC) for Electric Vehicle)

  • 권용효;김승모;김표수;김말수;남광희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.107-108
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    • 2012
  • This paper presents design and implementation of the LDC(1.8 kW DC-DC Converter for Electric Vehicles). For Implementation of the LDC, the adapted topology is ZVS(Zero Voltage Switching) PSFB(Phase Shift Full Bridge) with Digital Control is adopted. Also, for the purpose of stable operation of the LDC in vehicle with variable electrical load condition, Continuous Voltage and Current Limit Control scheme based on PI controller are developed. According to real-car test mode, the prototype of proposed the LDC is verified with performance and stability. Thus, optimizing design and implement of the LDC are discussed, and experimental results are presented.

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New Single-stage Interleaved Totem-pole AC-DC Converter for Bidirectional On-board Charger

  • 함자 벨카멜;김상진;김병우;신양진;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.192-194
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    • 2018
  • In this paper a new single-stage ac-dc converter with high frequency isolation and low components count is introduced. The proposed converter is constructed using two interleaved boost circuits in the grid side and non-regulating full bridge in the DC side. An optimized switching is implemented on the two interleaved boost circuits resulting in a ripple-free grid current without a ripple cancellation network; hence very small filter inductors are used. A simple and reliable closed-loop control system is easily implemented, since the phase-shift angle is the only independent variable. Moreover, current imbalance is avoided in the presented topology without current control loop in each phase. The proposed charger charges the battery with a sinusoidal-like current instead of a constant direct current. ZVS turn on of all switches is achieved throughout the operation in both directions of power flow without any additional components.

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