• 제목/요약/키워드: auxiliary resonant circuit

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보조 스위치를 이용한 3상 ZCS 인버터에 관한 연구 (A Study on the Three Phase Inverter using Auxiliary Switches)

  • 배진용;김용;백수현;최근수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.155-158
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    • 2004
  • This paper proposes a soft-transition control strategy for a three phase ZCS(Zero Current Switching) inverter circuit. Each phase leg of inverter circuit consists of an LC resonant tank, two main switches, and two auxiliary switches. This paper presents design consideration via a study example of a three phase prototype inverter for motor drives. A simple device tester with zero current switching capability is proposed to select eligible auxiliary switches. The principle of operation, feature and design consideration is illustrated and verified through the experiment with a 2.2kW 5kHz IGBT based experimental circuit.

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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.

스위칭 손실 없는 보조회로를 이용한 고효율 부우스트 컨버터 설계 (A New Soft-switched PWM Boost Converter with a Lossless Auxiliary Circuit)

  • 최현칠
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.149-158
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    • 2006
  • 본 논문에서는 기존에 널리 사용되는 펄스폭 변조 (Pulse width modulation : PWM) 방식의 컨버터와 공진형 컨버터의 장점을 활용하고 단점을 보완할 수 있는 새로운 형태의 영전류 천이형 (Zero current transition : ZCT) 부우스트 컨버터를 제안한다. 제안한 회로는 기존의 PWM 부우스트 컨버터에 보조회로를 추가하여 주 스위치와 출력 다이오드의 스위칭 천이 순간에만 소프트 스위칭 조건을 제공함으로써 전체적인 동작은 기존의 부우스트 컨버터와 크게 차이가 없도록 하였다. 아울러, 보조회로에서의 부가적인 손실 역시 존재하지 않으므로 해서 고효율이 가능하게 된다. 본 논문에서는 제안한 회로의 동작을 분석하고 이를 바탕으로, 보조 회로의 소자값 결정에 도움이 되는 설계방식을 제공한다. 또한, 실험을 통하여 제안한 회로의 동작 원리 및 유용성을 검증하였다.

Three Phase Voltage Source Soft Switching Inverter with High Frequency Pulse Current Transformers

  • Inaba, Claudio Y.;Hiraki, Eiji;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제2권4호
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    • pp.288-296
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    • 2002
  • In this paper, a high frequency transformer - assisted auxiliary active resonant commutated snubber (HFTA-ARCS) for voltage source soft switching pulse width modulated power conversion circuits is presented. A three phase voltage source type soft switching inverter incorporating HFTA-ARCS circuits in its three bridge legs can reduce current rating of auxiliary active power switches and has sensorless simplified control scheme which any specified boost current management is not required for soft switching. Its operation principle and digital control scheme are described and a practical design method of circuit parameters on this HFTA-ARCS circuit is also introduced on the basis of computer simulation. Moreover, this space voltage vector modulated soft switching inverter system with DSP-based digital control scheme Is discussed and its effectiveness is proved on the basis of performance evaluations. The operating performances of this inverter system are also compared with those of conventional three-phase hard switching inverter under practical conditions of specified parameters.

대용량에 적합한 영전류 턴-오프 특성을 가진 새로운 공진 폴 인버터 (A Novel Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter Topology with Zero Current Turn-off for High Power Applications)

  • 김민홍;서범석;현동석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1996년도 창립기념 전력전자학술발표회 논문집
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    • pp.39-42
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    • 1996
  • This paper proposes a novel Auxiliary Resonant Commutated Pole Inverter (ARCPI) topology. The conventional ARCPIs make the hard switching at turn-off likewise the conventional PWM inverters. Therefore, turn-off switching losses may be so serious and can be so much considerable in high power level. The proposed ARCPI can solve this problem with high frequency transformers, switches, and capacitors. All the switches in the expanded auxiliary circuit achieves the soft switching and operates only during the commutating intervals. The characteristics and the analysis for each operation mode are described in detail and the validity is verified by the simulations and the experimental results.

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소프트 스위칭 방식의 보조 회로를 갖는 영전류 및 영전압 스위칭 양방향 DC-DC 컨버터 (A Family of Zero Current and Zero Voltage Switching Bidirectional DC-DC Converter with Soft Switched Auxiliary Circuit)

  • 이일호;김준구;김재형;원충연;정용채
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.438-439
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    • 2011
  • In this paper, soft switching bidirectional DC-DC converter is proposed. The proposed topology is added two auxiliary switches, two resonant capacitors and one resonant inductor to convectional bidirectional DC-DC converter. Therefore, this proposed topology can reduce switching loss of each power switch by ZVS (Zero Voltage Switching) and ZCS (Zero Current Switching). We have performed mode analysis, simulation and experiment for the proposed topology.

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듀얼 모드 위상 시프트 ZVS PWM 제어 고주파 공진형 인버터를 이용한 IH 온수기 (Induction Heating Water Heater using Dual Mode Phase Shifted ZVS-PWM High Frequency Resonant Inverter)

  • 정상석;유의정;우경일;박한석
    • 전기학회논문지P
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    • 제67권2호
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    • pp.82-89
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    • 2018
  • This paper presents a novel prototype of dual mode control based phase shift ZVS PWM high frequency load resonant inverter with lossless snubber capacitors in addition to a single active auxiliary resonant snubber for electromagnetic induction heating(IH) foam metal based consumer fluid dual packs(DPA) heater. The operating principle in steady state and unique features of this voltage source soft switching high frequency inverter circuit topology are described in this paper. The lossless snubber and auxiliary active resonant snubber assisted constant frequency phase shift ZVS PWM high frequency load resonant inverter employing IGBT power modules actually is capable of achieving zero voltage soft commutation over a widely specified power regulation range from full power to low power. The steady state operating performances of this dual mode phase shift PWM series load resonant high frequency inverter are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results for induction heated foam metal heater which is designed for compact and high efficient moving fluid heating appliance in the consumer pipeline systems.

액티브 보조 공진 스너버를 이용한 ZVT-PWM AC-DC 컨버터의 실험적 고찰 (The Experimental Consideration of ZVT-PWM AC-DC Converter using Active Auxiliary Resonant Snubber)

  • 서기영;문상필;김주용;박진민
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.75-82
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    • 2004
  • 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.

저 도통손실 특성을 갖는 향상된 영전압 부분 직렬 공진형 DC/DC 컨버터 (An Improved ZVS Partial Series Resonant DC/DC Converter with Low Conduction Losses)

  • 김의성;이동윤;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.386-393
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    • 2000
  • 본 논문에서는 고전력, 고주파 응용에 적합한 저 도통손실 특성을 갖는 향상된 양전압 부분 직렬 공진행 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 많은 범위에서 주 스위치의 영전압 스위칭을 보장히며 주 스위치의 전류 스트레스 감소에 의해 저도통 손실 특성올 이룬다. 또한 제안된 컨버터의 보조회로는 주 전력 흐름과 분리되어 있어 주 회로의 공진 시간동안 유효 듀티비 감소는 발생하지 않는다. 보조 회로는 인덕터, 커피시터, 다이오드 그리고 과포화 리엑터의 수동 소자들만으로 구성 되어있다. 따라서 향상된 ZVS PSRC는 전체 시스템의 효율과 전류 스트레스 감소면 에서 개선된 특성을 지닌다. 제안한 컨버터의 동작 원리를 자세히 설명하고 그 타당성올 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하고자 한다.

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There-Phase Voltage-Source Soft-Switching Inverter with Auxiliary High Frequency Transformer Linked Power Regeneration Resonant Snubbers

  • Hattori, Hiroshi;Nakaoka, Mutsuo;Sakamoto, Kenji
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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    • pp.153-158
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    • 1998
  • In this paper, a prototype of the auxiliary resonant commutated snubber circuit(ARCS) with a high frequency transformer power regeneration loop is described for voltage source type sinewave inverter system. This is a new soft switching topology developed for three phase voltage source soft-switching inverter, active power filter and reactive power compensator has significant advantage of current rating reduction for auxiliary active switching devices. In addition, this paper presents a novel prototype of voltage-source soft switching space vector-modulated inverter with ARCS mentioned above, which is more suitable and acceptable for high-power utility interactive power conditioning, along with a digital control scheme. The steady-state operating analysis of ARCS has the remarkable features and the practical design procedure of this resonant snubber are illustrated on the basis of computer simulation analysis. The operating performance evaluations in the steady-state of this three phase voltage source soft switching inverter are discussed and compared with the three phase voltage source hard switching inverter.

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