• 제목/요약/키워드: Zero voltage soft switching (ZVS)

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Development of Induction Heater Hot Water System using New Active Clamping Quasi Resonant ZVS PWM Inverter

  • Kwon, Soon-Kurl;Mun, Sang-Pil
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.23-29
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    • 2008
  • This paper presents a new conceptual electromagnetic induction eddy current based stainless steel plate spiral type heater for heat exchanger or dual packs heater in hot water system boiler steamer and super heated steamer, which is more suitable and acceptable for new generation consumer power applications. In addition, an active clamping quasi-resonant PWM high frequency inverter using trench gate IGBTs power module can operate under a principle of zero voltage soft commutation with PWM is developed and demonstrated for a high efficient induction heated hot water system and boiler in the consumer power applications. This consumer induction heater power appliance using active clamping soft switching PWM high frequency inverter is evaluated and discussed on the basis of experimental results.

새로운 고효율 소프트 스위칭 3상 PWM 정류기 (A NEW High Efficiency Soft-Switching Three-Phase PWM Rectifier)

  • 문상필;서기영;이현우;권순걸
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권2호
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    • pp.49-58
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    • 2005
  • 새롭게 개발되어진 소프트 스위칭 3상 PM 정류기는 간단한 회로 구성과 고효율을 가지고 있다. 제안한 회로는 ARCP 컨버터의 한 종류이다. 기존의 ARCP 컨버터는 3상 보조 리액터와 소프트 스위칭 보조 회로를 6개의 보조 스위치, 각 스위치의 게이트 구동 회로, 제어회로가 필수적이나 결과적으로 이 회로는 높은 손실을 가지고 있다. 본 논문에서 제안한 주 회로는 두 개의 보조 리액터와 두 개의 스위치와 각각의 다이오드로 구성되는 보조 소프트 스위칭 회로이다. 부가적으로 두 개의 주 스위치와 간단한 보조 스위치의 제어회로는 PWM 제어 회로로 만들어지며, 공통으로 사용하였다. 소프트 스위칭 보조 회로의 작용을 의미하며, 주 스위치는 WS로 동작되고, 보조스위치는 ZCS로 동작된다. 본 논문에서 제안한 회로의 구성과 동작 원리를 설명하였으며, 실험결과에 의해서 증명하였다 용랑5[kW]의 시작품을 사용하여 변환효율은 최대$98.8[\%]$과 역률$99[\%]$를 얻었다.

FGS를 이용한 황전등 전원장치의 설계 및 구현 (The Design and Implementation of Inverter Power Supply with FGS for Sulfur Lamp)

  • 정원근
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.10-16
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    • 2005
  • 본 논문에서는 퍼지 이득 조정기를 이용한 황전등 전원장치를 제안하고, 회로를 설계하고 제작을 통해 성능을 확인하였다. 직렬 공진 하프 브리지 인버터를 기본으로 하여 전원변동 및 출력 보상을 위한 PFM(Pulse Frequency Modulation), 영전압 스위칭, 소프트 스위칭, 소프트 스타트를 적용하고 퍼지 이득 조정 알고리즘을 통해 역률과 효율을 개선하여 마그네트론의 수명 연장 및 안정된 출력을 얻을 수 있도록 하였고, 기존의 고정 출력에서 $900\~1250[W]$ 연속 가변 출력이 가능하게 하였다. 제작된 전원장치는 전원 전압의 변동에 대하여 상용 전원 $220V{\pm}15[\%]$에서 안정적인 출력 특성과 광효율 97[1m/W], 역률 $96[\%]$로서 만족한 결과를 얻을 수 있었다.

공진 점등 기능과 효율 향상을 위한 HID 램프의 저주파수 구형파 2단 전자식 안정기 (Digital Control of Low-Frequency Square-Wave Two-Stage Electronic Ballast for HID Lamps with Resonant Ignition and High Efficiency)

  • 이우철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • In this paper, electronic ballast using resonant inverter for HID lamp is designed and implemented. The proposed electronic ballast is used the soft switching technology ZVS(Zero Voltage Switching) to reduce turn-on and turn-off loss. The ignition of proposed electronic ballast is achieved by controlling a full bridge inverter which is consisted of LC filter for resonance. After ignition the ballast operates as a low frequency square wave inverter by controlling a full bridge inverter as a buck converter. After ignition at resonant frequency of $f_o$=160kHz, the switching frequency of a buck converter is consisted of 50kHz of high frequency and 170Hz of low frequency. This is for attenuating high frequency harmonics and avoiding acoustic resonance. The experimental results show that electronic ballast using resonant inverter is operated stably.

하프 브릿지 듀얼 컨버터를 위한 새로운 능동형 무손실 스너버 (A New Active Lossless Snubber for Half-Bridge Dual Converter)

  • 한상규;윤현기;문건우;윤명중;김윤호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.419-426
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    • 2002
  • 전류원 하프브릿지 듀얼 컨버터(이하 '듀얼 컨버터')를 위한 새로운 능동형 무손실 스너버가 제안된다. 제안된 능동형 무손실 스너버는 주 스위치의 턴 오프 시 변압기 누설 인덕터로 인해 발생되는 스위치 양단 전압 서지를 흡수해줄 뿐만 아니라 주 스위치 및 부가된 보조스위치의 턴 온 시 영전압 스위칭까지 보장해 주기 때문에 스위칭손실을 거의 무시할 수 있으며, 고 효율 및 고속 스위칭에 매우 유리한 장점을 가져 높은 전력밀도를 가진 고성능승압형 컨버터의 구현을 가능하게 한다. 또한 영전압 스위칭을 위해 별도의 인덕터 없이 변압기의 누설 인덕터만으로 그 구현이 가능하며 보조 스위치의 구동신호가 주 스위치와 교대로(complementary) 온 오프 되므로 별도의 PWM IC가 필요 없는 간단한 구조를 가지며, 제작 시 단가 절감 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 바 있는 듀얼 컨버터에 제안된 능동형 무손실 스너버를 적용하여 그 동작 원리, 영전압스위칭 조건, 그리고 설계방법 등에 대해 살펴보고 최종적으로 제시된 이론적인 분석결과 및 동작의 유효성 검증을 위해 24V/DC 입력에 200V/DC 출력을 갖는 200W급 축소모델을 제작하여 100kHz로 구동한 실험 결과를 제시한다.

새로운 무손실 스너버에 의한 PWM-PFC 스텝-업 컨버터 (PWM-PFC Step-Up Converter For Novel Loss-Less Snubber)

  • 곽동걸;이봉섭;정도영
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권1호
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    • pp.45-52
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    • 2006
  • 본 논문에서는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 적용한 PWM-PFC 스텝-업 컨버터에 대해 제안한다. 제안된 컨버터는 전류불연속 제어모드에 의해 제어회로 구성이 간단하고 회로 구성소자의 용량을 줄일 수 있다. 또한 입력전류는 스위치의 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례한 불연속적인 펄스열의 정현파상으로 된다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 주어지고 듀티율 일정제어에 의해서 제안된 컨버터는 제어기법이 간단하게 된다. 일반적으로 입력전류 불연속제어에 의한 컨버터의 경우, 사용된 스위치의 턴-온 동작은 영전류 스위칭으로 되는 장점이 있지만, 스위치의 턴-오프 동작은 최대 전류에서 스위칭되어 스위칭 손실을 증대시키고 스위치의 과중한 스트레스를 가져오게 된다. 이것은 컨버터의 효율을 저하 시키는 요인이다. 본 논문에서는 부분공진 회로로 동작되는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 스위치들의 턴-온, 턴-오프 동작을 소프트 스위칭으로 만들어 컨버터의 효율을 더욱 증대시킨다 제안된 PWM-PFC 스텝-업 컨버터는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 입증된다.