• Title/Summary/Keyword: bi-directional DC/DC converter

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Development of High Efficiency Bi-directional Resonant DC-DC Converter for Residential ESS (가정용 ESS를 위한 고효율 공진형 양방향 DC-DC 컨버터 개발)

  • Park, Junsung;Oh, Secheol;Lee, Sanghyuk;Kim, Minjae;Park, Chansoo;Han, Kookin;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.191-192
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    • 2011
  • 본 논문에서는 가정용 ESS를 위한 직렬 공진형 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 2단 방식으로 비절연 컨버터가 전압 전류 및 양방향 제어를 하며 절연부는 고정듀티와 고정주파수로 동작시켜 전 부하영역에서 ZCS 턴온 턴오프가 가능하다. 50kHz, 3kW 시작품으로 제안한 방식의 타당성을 검증하였으며 강압시 최대효율 95.2 %, 승압시 최대효율 94.8%를 달성하였다.

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Interleaved Bi-directional DC-DC Converter with High Gain (고승압비를 갖는 인터리빙 양방향 DC-DC 컨버터)

  • Yang, Jin-Young;Lee, Sang-Won;Choi, Se-Wan;Kim, Tae-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.200-202
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    • 2008
  • 본 논문에서는 높은 승압비를 갖는 응용에 적합한 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 작은 듀티로 높은 승압이 가능하므로 기존의 단상 또는 다상의 컨버터에 비해 스위칭 소자의 전류 스트레스가 작고, 전압 정격이 출력전압 보다 작은 장점이 있어 작은 도통 손실을 갖는 소자의 선정이 가능하다. 또한 기존의 다상 병렬연결 인터리빙 부스트 컨버터와 마찬가지로 인터리빙을 적용 할 수 있다. 제안한 컨버터의 이론적 분석을 행하고, 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

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Design Optimization of Bi-directional Dual Active Bridge DC/DC Converter for Solid State Transformer (Solid State Transformer를 위한 양방향 Dual Active Bridge DC/DC 컨버터 최적 설계)

  • Choi, Hyun-Jun;Park, Hwa-Pyeong;Jung, Jee-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.197-198
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    • 2014
  • 본 논문에서는 양방향 DC-DC Dual Active Bridge (DAB) 컨버터의 수학적 모델로부터 컨버터의 변압기와 결합 인덕터의 최적 설계 방법을 제안한다. DAB컨버터는 1차 측과 2차 측이 동일한 구조를 가진 고효율 절연형 컨버터로써, Soft Switching이 쉽게 구현되고, 양방향으로 Power를 전달 할 수 있는 장점으로 널리 사용되고 있다. 본 논문에서 제안하는 컨버터는 Solid State Transformer (SST) 용으로 변압기 1차 측과 2차 측의 턴 비가 동일한 구조로써, 최대의 ZVS영역을 확보하고, 전력 변환 효율을 극대화 할 수 있다. 3.3 kW급 시제품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하고자 한다.

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Development of 12V, 1000A Isolated Bi-directional DC-DC Converter (12V, 1000A 절연형 양방향 DC-DC 컨버터 개발)

  • Park, Junsung;Han, Kookin;Jung, Byoungkil;Kwon, Minho;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.474-475
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    • 2012
  • 본 논문에서는 저전압 대전류응용의 양방향 절연형 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 직렬 공진형 컨버터를 이용한 2단 방식으로 비절연 컨버터가 전압 및 양방향 제어를 하며 절연부는 고정듀티와 고정주파수로 동작시켜 전 부하영역에서 ZCS 턴온 턴오프가 가능한 장점을 갖는다. 12V, 1000A 시작품으로 제안한 방식의 타당성을 검증하였으며 강압시 최대효율 98.5%, 승압시 최대효율 98.6%를 달성하였다.

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80kW SiC Bi-directional Converter using DC Droop Control in DC Nano-grid (DC Nano-grid에서 DC Droop Control을 적용한 80kW급 SiC 양방향 컨버터)

  • Park, Sungyoul;Kim, Yeonwoo;Kwon, Minho;Choi, Sewan;Jung, Sehyoung;Kim, Minkook;Oh, Seongjin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.17-18
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    • 2016
  • 본 논문에서는 DC droop control을 적용한 80kW급 SiC 양방향 컨버터를 제안한다. 시스템은 20kW 모듈 4개를 이용하는 모듈형 컨버터이며, 토폴로지는 넓은 입력전압 범위를 만족하기 위하여 Cascade 부스트-벅 컨버터 구조이다. 모듈 컨버터의 제어는 모듈 간 통신이 필요 없는 DC droop control에 부하분담과 전압 regulation 성능을 모두 향상시키기 위하여 Secondary control을 적용했다. 제안하는 시스템의 타당성을 검증하기 위하여 20kW급 시작품 2대 실험을 통해 병렬 운전을 검증하였으며, 14kW에서 최고 효율 98.9%를 달성하였다.

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Feedforward Compensation Method for Improving Output Current Response in Bi-directional DC-DC Converter (출력전류 응답성 향상을 위한 양방향 DC-DC 컨버터의 전향보상 기법)

  • Seong, Ho-Jae;Hyun, Seung-Wook;Choi, Hyeong-Jun;Hong, Seok-Jin;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.3-4
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    • 2016
  • 본 논문은 양방향 DC-DC 컨버터에서 출력 전류 응답성 향상을 위한 전향보상 기법을 제안하였다. 배터리의 충전 및 방전 수행 시, 안정적인 전압, 전류 제어를 위해 전향 보상은 필수적이다. 충전 모드일 때, 변압기 턴수비를 고려하여 1차측 스위치의 Phase shift 값을 전향보상 하였다. 방전모드 일 때, 전압 전달비와 변압기 턴수비를 고려하여 전향보상 하였다. 제안한 전향보상 기법은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Design and Fabrication of 1.2GHz range RF Transmitter and Receiver for Bi-directional Capsule Endoscopes (양방향 캡슐형 내시경용 1.2GHz 대역 RF 송수신기 설계 및 제작)

  • 장경만;문연관;류원열;윤영섭;조진호;최현철
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.11c
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    • pp.81-85
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    • 2003
  • The Bi-directional Wireless Capsule endoscope con sists of CMOS Image sensor, FPGA, LED, Battery, DC to DC Converter, Transmitter, Receiver and Antennas. The RF transmitter at 1.2GHz range is designed and fabricated with 10 mm(diameter)x1.6 mm(thickness) dimension considering the maximum permission exposure(MPE), system size, power consumption, linearity and modulation method. The fabricated RF receiver at 400MHz range can demodulate the external signals so as to control the behavior of CMOS image sensor. four LEDs and Transmitter.

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Digital State Feedback Current Control using the Pole Placement Technique

  • Bae, Hyun-Su;Yang, Jeong-Hwan;Lee, Jae-Ho;Cho, Bo-Hyung
    • Journal of Power Electronics
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    • v.7 no.3
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    • pp.213-221
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    • 2007
  • A digital state feedback control method for the current mode control of DC-DC converters is proposed in this paper. This approach can precisely achieve interleaved current sharing among the converter modules. As the controller design and system analysis are performed in the time domain, the proposed method can easily satisfy the required converter specification by using the pole placement technique. The digital state feedback controller in the continuous and discrete time domain is derived for the robust tracking control. For the verification of the proposed control scheme, a parallel module bi-directional converter in a prototype 42V/14V hybrid automotive power system, which is a design example in the continuous time domain, and a parallel module buck converter, which is a design example in the discrete time domain, are implemented using a TMS320F2812 digital signal processor (DSP).

The Operation Analysis of the Three-phase Bi-directional AC-DC Converter during the Grid Faults (계통사고 시 3상 양방향 AC-DC 컨버터의 동작 분석)

  • Song, In-Beom;Jung, Doo-Yong;Lee, Woo-Won;Lee, Su-Won;Han, Ki-Jun;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.305-306
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    • 2011
  • 본 논문에서는 3상 양방향 AC-DC 컨버터의 계통사고 검출기법을 제안한다. 3상 양방향 AC-DC 컨버터는 동기좌표법을 이용하여 PLL(Phase locked loop)을 구현하였고, PLL제어에 있어서 dq변환을 수행한다. dq변환은 입력의 크기 정보와 위상정보를 포함하기 때문에 이를 이용하여 계통사고의 검출이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 3상 양방향 AC-DC 컨버터를 이용하여, 계통사고에 대한 검출 기법을 제안하였으며, 계통의 d축, q축 전압대하여 사고를 정의하였다.

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Optimal Design of Resonant Network Considering Power Loss in 7.2kW Integrated Bi-directional OBC/LDC (7.2kW급 통합형 양방향 OBC/LDC 모듈의 전력 손실을 고려한 공진 네트워크 최적 설계)

  • Song, Seong-Il;Noh, Jeong-Hun;Kang, Cheol-Ha;Yoon, Jae-Eun;Hur, Deog-Jae
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.25 no.1
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    • pp.21-28
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    • 2020
  • Integrated bidirectional OBC/LDC was developed to reduce the volume for elements, avoid space restriction, and increase efficiency in EV vehicles. In this study, a DC-DC converter in integrated OBC/LDC circuits was composed of an SRC circuit with a stable output voltage relative to an LLC circuit using a theoretical method and simulation. The resonant network of the selected circuit was optimized to minimize the power loss and element volume under constraints for the buck converter and the battery charging range. Moreover, the validity of the optimal model was verified through an analysis using a theoretical method and a numerical analysis based on power loss at the optimized resonant frequency.