In this paper, an improved full wave mode ZVT-PWM DC-DC Converter is presented to maximize the regeneration ratio of resonant energy by only putting an additional diode in series with auxiliary switch. The operation of auxiliary switch in a half wave mode makes possible the soft switching condition of all switches. Furthermore, the increase of the regeneration ratio to resonant energy results in low conduction losses and minimum voltage and current stresses. The operation principles of the proposed converters are analyzed using the PWM boost converter topology as an example. Theoretically analysis and experimental results verify the validity of the boost converter topology with the proposed full wave mode ZVT-PWM converters
전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.694-700
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1998
A novel zero-voltage-transition (ZVT) isolated PWM boost converter for single stage power factor correction (PFC) is presented to improve the performance of the previously presented ZVT converter[8]. A simple auxiliary circuit which includes only one active switch provides zero-voltage-switching (ZVS) condition to all semiconductor devices. (Two active switches are required for the previous ZVT converter) This leads to reduced cost and simplified control circuit comparing to the previous ZVT converter. The ZVS is achieved for wide line and load ranges with minimum device voltage and current stresses. Operation principle, control strategy and features of the proposed converter are presented and verified by the experimental results from a 1.5 kW, 100 KHz laboratory prototype.
This paper proposes a unity power factor ZVT PWM single-phase rectifier. The ZVT soft switching are achieved by using a simple ZVT circuit, and the reduced conduction losses are achieved by employing a single-stage converter, instead of a typical double-stage converter composed of front end diode rectifier and cascaded boost rectifier. Furthermore, thanks to good features such as simple PWM control at constant frequency, low switch stress and low VAR rating of commutation circuits, it is suitable for high power applications. The principle of operation is explained in detail, and simulation results of the new converter are also included.
In this paper, the proposed current control algorithm is analized and discussed about how to design the auxiliary circuit with auxiliary switch which can apply ZVT operation for the main switch. The simulation results would be shown to verify the proposed current algorithm, because the main power switch is turn on with ZVT and the bi-directional Inverter is operated.
본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 zero voltage transition(ZVT) interleaved bi-direction low voltage DC-DC converter(IB-LDC)의 도통 손실을 최소화하기 위한 위상 제어가 제안된다. IB-LDC의 출력단 배터리가 완충되어 영전류 모드로 진입하면 IB-LDC의 입 출력 평균 전류는 0[A]로 감소하지만 보조 회로 전류는 기존의 설계 값에 의해 감소하지 않아 지속적인 도통 손실을 일으킨다. 따라서 본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 IB-LDC의 보조 회로에 ZVT 조건을 만족시키는 공진 전류만 흐르도록 하여 도통 손실을 최소화하는 위상 제어를 제안하였다. 또한 PSIM simulation 및 실험을 통해 증명하였다.
본 논문에서는 ZVT 인터리브드 양방향 LDC의 순환전류 손실 저감을 위한 스위칭 주파수 변조 기법을 제안하였다. 제안된 컨버터 회로는 ZVT 동작을 수행하기 위해 보조 인덕터 전류가 부하 전류보다 커야하는 조건이 필요하다. 하지만 부하전류 변화에도 불구하고 보조 인덕터 순환전류는 변하지 않고 같은 값을 유지하는 문제점이 있다. 따라서 부하 전류가 감소함에 따라 도통 손실이 발생하여 컨버터의 효율이 감소한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 부하 전류와 시비율에 따른 최적의 주파수 값을 적용하여 보조 인덕터 순환 전류의 크기를 변화시켰다. 따라서 도통 손실을 저감시켰고 컨버터의 전반적인 효율이 증가함을 확인하였다. 본 논문에서 제안된 기법은 실험을 통해 검증되었다.
This paper proposes a high step-up converter with zero-voltage transition (ZVT) cell for fuel cell electric vehicle. The proposed converter applies a ZVT cell to a dual floating output boost converter (DFOBC) so that not only the main switch but also the ZVT switch can achieve full-range soft switching. The current rating of the ZVT switch is 17% of the main switch. The proposed converter has high reliability in that no timing issue occurs. Therefore, online calculation is not required. The minimum turn-on time of the ZVT switch that guarantees soft switching at all loads and input/output voltage is obtained by analysis. In addition, the proposed DFOBC allows the use of a 650 V device even at 800 V output and has the advantage of being able to boost the voltage by 3.5 times with 0.56 duty. Planar coupled inductor with PCB winding was successfully implemented with the converter operated at 300 kHz. The 25 kW prototype achieves peak efficiency of 99% and power density of 63 kW/L.
The two-phase interleaved bidirectional DC-DC converter (TIBDC) is a very attractive solution to problems related to battery energy storage systems. However, the hard-switching TIBDC increases the switching loss and electromagnetic interference noise when the switching frequency increases. Hence, a soft-switching technique is required to overcome these disadvantages. In this study, a novel TIBDC with zero-voltage transition (TIBDC-ZVT) is proposed. Soft switching in the boost and buck main switches is achieved through a resonant cell that consists of a single resonant inductor and four auxiliary switches. Given its single resonant inductor, the proposed TIBDC-ZVT has a reduced size and can easily be implemented. The validity of the proposed TIBDC-ZVT is verified through experimental results.
본 논문에서 액티브 스너버 회로를 가진 영전압 변환 펄스 폭 변조(ZVT-PWM) 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 경부하 상태에서도 동작하며, 영전압 스위칭과 영전류 스위칭 부근에서 온-오프 되며, 주 스위치와 주다이오드에 전압과 전류의 스트레스가 추가적으로 발생하지 않는다. 그리고 보조 스위치와 보조 다이오드의 전압과 전류 허용 레벨을 제시하였다. 제안된 750[W], 80[KHz] PWM 부스터 컨버터는 전 출력 전력에서 소프트 스위칭 컨버터를 적용하여 실행한 결과 주 스위치에서의 손실은 하드 스위칭과 비교해서 약 27[%], 전체 회로 손실은 약 36[%] 저감되었으며, 전체 효율은 기존의 컨버터보다 보다 6{%] 정도 향상됨을 확인하였다.
This paper presents an ZVT(Zero Voltage Transition) Forward Converter using Primary Auxiliary Circuit operation. An auxiliary resonant circuit was added to the basic forward converter, implementing the fVT technique for the main switch. The switch employed by the auxiliary circuit operates under Zero-Current-Switching(ZCS) condition. The complete operating principle, simulation and experimental results are presented
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[게시일 2004년 10월 1일]
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