• 제목/요약/키워드: ZVZCS DC/DC Converter

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3[kW]급 연료전지용 전력변환장치의 개발 (Development of 3.0[kW]class Fuel Cell Power Conversion System)

  • 서기영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.54-63
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    • 2007
  • 최근 저전압 대전류 출력 특성을 갖는 연료전지를 위한 새로운 발전시스템으로 주목받고 있다. 연료전지 발전시스템에서는 DC-DC 승압용 컨버터와 DC-AC 인버터가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 연료전지의 전압을 $380[V_{DC}]$로 승압하기 위한 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 $220[V_{AC}]$로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다. 특히 제안한 고주파 절연형 ZVZCS PWM DC-DC 컨버터는 환류 다이오드를 포함한 탭부 인덕터 필터를 이용하여 순환 전류를 저감시켰으며, 스위치 및 변압기의 턴-온, 턴-오프시에 오버슈트 전압이나 과도현상이 발생하지 않는다. 그리고 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 $93{\sim}97[%]$정도 얻을 수 있으며, 출력 부하전류의 변화에 대해 거의 일정한 출력 전압 특성을 가졌다.

에너지 회생 스너버를 적용한 3레벨 DC/DC 컨버터 (Three Level DC/DC Converter Using Energy Recovery Snubber)

  • 조용현;김윤호;김은수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.64-73
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    • 2001
  • 영전압 영전류 스위칭 3레벨 DC/DC 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 높은 순환 에너지, 정류다이오드들의 제한적인 기생순환, 그리고 내부 스위치에 의한 제한된 영전암 스위칭 부하뜰 갖는 일반적인 영전압 영전류 스위칭 3레벨 DC/DC 컨버터 약점을 극복한다. 본 논문에서 제안된 컨버터는 외부스위치가 영전압 스위칭을 이룰 수 있도록 하고 1차 측에 플라잉 커패시터로 위상전이 제어하도록 되었다. 또 컨버터는 내부 스위치플이 영전류 스위칭을 이루는 구간동안 l차 측에 에너지 회생 스너버에 의해 리셋 하는 보조회로를 갖는다. 제안된 컨버터들은 6kW, 30kHz 의 실험 장치를 제작하였고 해석하였다.

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3레벨 컨버터를 이용한 철도차량용 주 전력변환장치 (A Main Power Supply for Railway Vehicles using 3-level converters)

  • 노성찬;김윤호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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    • pp.646-652
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    • 2003
  • AS a main Power Supply of the Railroad Vehicles, a three-Level ZVZCS DC/DC Converter is proposed in this paper. The proposed three-Level DC/DC Converter achieves zero voltage and zero current switching for the main switches. Its attribute is that the voltage across the switches is half the value of the input voltage. Also. using a diode and secondary side of the transformer, and simple auxiliary circuits it achieves zero current switching of the auxiliary switches. The principle operation and simulation results are included.

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동기 정류기를 이용한 고효율 역률보상형 AC/DC 컨버터 (High Efficiency PFC AC/DC Converter with Synchronous Rectifier)

  • 박한웅
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.266-269
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    • 2000
  • This paper presents a novel single-stage unity power factor converter which features the reduced switching losses by zero-voltage switching and zero-current switching (ZVZCS). Hence the turn-on and turn-off losses of switches are sufficiently reduced. And the reduced conduction losses are achieved by the elimination of one leg of front-end rectifier. And low on-resistance MOSFETs (Synchronous Rectifier) are used in the rectifier at the secondary side of high frequency transformer instead of diodes. Theoretical analysis simulated results of a AC to DC 150W(5V, 30A) converter are presented.

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연료전지 응용을 위한 고효율 3상 ZVZCS DC-DC 컨버터 (A High Efficiency Three-Phase ZVZCS DC-DC Converter for Fuel Cell Applications)

  • 김형준;윤창우;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.213-215
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    • 2008
  • 본 논문에서는 수 kW급 이상의 연료전지 응용을 위한 고효율 전압원 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 전압원 컨버터임에도 작은 턴비(기존 풀브리지의 1/2 이하)를 가지며 입 출력 전류 리플이 작다. 또한 클램프 회로의 동작으로 다이오드 서지전압 제거는 물론 저전압측 순환전류를 큰 폭으로 감소시켜 스위치의 도통손실과 변압기의 동손을 최소화하였고 전 부하영역에서 하측 스위치의 ZVZCS를 성취하여 스위칭 손실을 최소화 하였다. 또한 유효 듀티를 증가시켜 누설인덕턴스에 의한 듀티 손실을 보상하였다. 본 논문에서는 제안하는 컨버터의 동작원리를 서술하고 1.5kW Prototype을 제작하여 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

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아크 용접에 적합하며 1차 측 보조회로를 사용하는 영전압-영전류 직류-직류 컨버터 (A Primary-Side-Assisted Zero-Voltage and Zero-Current Switching Full Bridge DC-DC Converter with Transformer Isolation for Arc Welding)

  • 전성집;조규형
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권10호
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    • pp.683-692
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    • 2000
  • A new primary-side-assisted zero-voltage and zero-current switching full bridge DC-DC converter with transformer isolation is proposed. The auxiliary circuit adopted to assist ZCS for the leading leg is composed of only one small transformer and two diodes. It has a simple and robust structure, and load current control capability even in short circuit conditions. Possibility of magnetic saturation due to asymmetricity of circuits or transient phenomena is greatly reduced, which is a very attractive feature in DC/DC converters with transformer isolation. The power rating of the auxiliary transformer is about 10% of that of the main transformer. Operation of a 12.5KW prototype designed for welding application was verified by experiments.

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High-Frequency Forward Transformer Linked PWM DC-DC Power Converter with Zero Voltage Switching and Zero Current Switching Bridge Legs

  • Moisseev, Serguei;Hamada, Satoshi;Ishitobi, Manabu;Hiraki, Eiji;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제2권4호
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    • pp.278-287
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    • 2002
  • A novel zero-voltage and zero-current switching PWM DC-DC converter with lowered conduction losses is presented in this paper. A new double two-switch forward high frequency transformer type soft-switching converter topology is developed to minimize circulating currents occurs during freewheeling period. This converter has advantages as less number of the components, simple control principle under constant operation frequency, free of transformer Imbalance effect. The principle of operation is illustrated with steady-state analysis. Moreover, the effectiveness of the proposed converter topology is verified by implementation of a 500w-100kHz breadboard using IGBTs.

Ni-Cd전지용 충전 알고리즘을 이용한 고속전철용 ZVZCS형 충전장치개발 (The Development of ZVZCS type Battery Charger for High Speed Trail Car with Ni-Cd Battery Charging Algorithm)

  • 김연준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.548-551
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    • 2000
  • The battery charger for high speed trail car is very important power source for the purpose of safty and system stability. it provides control power of VVVF, CVCF, DC/DC converter and inverter for traction motor. This paper included power circuit of the ZVZCS type battery charger for high speed trail car and battery included power circuit of the ZVZCS type battery charger for high speed trail car and inverter for traction motor. This paper included power circuit of the ZVZCS type battery charger for high speed trail car an battery charging algorithm. Also the optimum parallel operation of 50Kw battery charger for high speed trail car and charging control method of Ni-Cd battery illustrates validity and effectiveness through the experiments.

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낮은 턴오프 전류를 갖는 비절연 고승압 ZVZCS DC-DC 컨버터 (Non-isolated High Step-up ZVZCS DC-DC Converter with Low Turn-off Current)

  • 정병길;최세완;박요한
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.334-335
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    • 2011
  • 본 논문에서는 절연이 요구되지 않는 고승압 응용에 적합한 비절연 고승압 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 기존의 부스트 컨버터에 비해 약 2배의 승압비를 가지며 스위치와 다이오드의 전압 정격이 1/2로 감소되어 RDS(ON)이 작은 소자를 선정할 수 있다. 또한 스위치의 ZVS 턴온과 ZCS 턴오프가 성취되며 보조 회로의 공진을 이용함으로서 기존 방식에 비해 스위치의 턴오프 전류가 낮아져 스위칭 손실이 감소한다. 2kW의 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

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낮은 인덕터 맥동전류를 가지는 새로운 영전압 영전류 스위칭 풀 브릿지 DC/DC 컨버터 (Novel Zero-Voltage and Zero-Current-Switching (ZVZCS) Full Bridge PWM Converter with a Low Output Current Ripple)

  • 백주원;조정구;유동욱;송두익;임근희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2204-2206
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    • 1997
  • A novel zero voltage and zero current switching (ZVZCS) full bridge (FB) PWM converter with a low output current ripple is proposed. The proposed circuit improve the demerits of the previously presented ZVBCS-FB-PWM converters[5-8] such as use of lossy components or additional active switches. A simple auxiliary circuit which includes neither lossy components nor active switches provides ZVZCS conditions to primary switches, ZVS for leading-leg switches and ZCS for lagging-leg switches. In addition, this proposed circuit reduces a output current ripple considerably. Many advantages including simple circuit topology, high efficiency, low cost and low current ripple make the new converter attractive far high power (> 1kW) applications.

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