This paper proposes a model-based optimal control algorithm for the clamp switch of a zero-voltage switching (ZVS) bidirectional DC-DC converter. The bidirectional DC-DC converter (BDC) can accomplish the ZVS operation using the clamp switch. The minimum current for the ZVS operation is maintained, and the inductor current is separated from the input and output voltages by the clamp switch in this topology. The clamp switch can decrease the inductor current ripple, switching loss, and conduction loss of the system. Therefore, the optimal control of the clamp switch is significant to improve the efficiency of the system. This paper proposes a model-based optimal control algorithm using phase shift in a micro-controller unit. The proposed control algorithm is demonstrated by the results of PSIM simulations and an experiment conducted in a 1-kW ZVS BDC system.
A bidirectional flyback converter is a suitable topology for use in a PV-to-bus differential power processing (DPP) module for PV applications due to its electrical isolation capability, bidirectional power transfer, high step-up ratio, and simple circuit structure. However, the bidirectional flyback converter design should consider the effect of the output-side power switch utilized for bidirectional operation compared with that of the conventional flyback converter. This study presents the structure and design methodology of the bidirectional flyback converter for a PV DPP module. Magnetizing inductance is designed by calculating the power loss of converter components within the rated load range under the discontinuous conduction mode, which is unaffected by the reverse recovery characteristics of the anti-parallel diode of the output-side power switch. The validity of the proposed design methodology is verified using a 25 W bidirectional flyback converter prototype. The operational principles and the performance of the DPP operation are verified using practical DPP modules consisting of bidirectional flyback converters implemented according to the proposed design methodology.
This paper proposes an open-switch fault tolerant strategy based on the model predictive control for a full bidirectional switches indirect matrix converter (FBS-IMC). Compared to the conventional Indirect Matrix Converter (IMC), the FBS-IMC can provide healthy current path when open-switch fault is occurred. To keep the continuous operation, the fault tolerant strategy is developed by means of reversing the DC-link voltage polarity regardless of the faulty switch location in the rectifier or inverter stage. Therefore, the proposed control strategy can maintain the same input and output performances during the faulty condition as the normal condition. The simulation results are given to verify the effectiveness of the proposed strategy.
본 논문에서는 현재 우리 나라의 초고속 국가기간전송망의 기본 전송장비인 2.5Gb/s SDH 전송시스템에 적용되어 2-선 양방향 선로 스위칭 링의 자기치유동작을 가능하게 하는 공간분할스위치 소자의 설계와 시스템에의 적용을 다룬다. Compass tool로 설계된 스위치 소자는 1.25Gb/s의 스위치 처리용량을 가지며 0.8$\mu\textrm{m}$ CMOS gate-array로 제작되었다. 제안된 스위치 소자는 2-선 양방향 전송선로 상에 장애가 발생했을 때 신속한 자기치유동작을 가능하게 한다. 스위치의 구조는 Add/Drop 제어부, Cross-point switch, 데이터 프레임 위상 정렬부, 비장착(Unequipped) 신호 프레이머부, 프로세서 접속부 등으로 구성된다. 제작된 2개의 스위치를 병렬구조로 구성하여 2.5Gb/s SDH 전송시스템에 적용하여 시험한 결과 임의의 광선로 장애 시 신호채널들의 링 스위칭 동작으로 즉시 복구가 가능함을 보여준다.
Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
/
제1권4호
/
pp.448-456
/
2012
This paper presents a multilevel inverter configuration which is designed by insertion of a bidirectional switch between capacitive voltage sources and a conventional H-bridge module. The modified inverter can produce a better sinusoidal waveform by increasing the number of output voltage levels. By serial connection of two modified H-bridge modules, it is possible to produce 9 output voltage levels including zero. There are 24 basic switching patterns with the 9 output voltage levels. Among the patterns, we select the 2 most efficient switching patterns to get a lower switching loss and minimum dv/dt stress. We then analyze characteristics of Total Harmonic Distortion (THD) of the output voltage with variation of input voltage by computer-aided simulations and experiments.
This paper proposes a soft-switching bidirectional dc-dc converter (BDC) with an auxiliary circuit. The proposed BDC can achieve the zero-voltage switching (ZVS) using an auxiliary circuit in the buck and boost operations. The auxiliary circuit supplies optimal energy for the ZVS operation of the main switches. The auxiliary circuit consists of a resonant inductor, a back-to-back switch and two capacitors. A small-sized resonant inductor and an auxiliary switch with a low-rated voltage can be used in the auxiliary circuit. Zero-current switching (ZCS) turn-on and turn-off of the auxiliary switches are possible. The proposed soft-switching scheme has a look-up table for optimal switching of the auxiliary switches. The proposed strategy properly adjusts the turn-on time of the auxiliary switch according to the load current. The proposed BDC is verified by the results of PSIM simulations and experiments on a 3-kW ZVS BDC system.
In this study, a novel zero voltage zero current transition (ZVZCT) bidirectional DC-DC converter is proposed by employing coupled inductors. This converter can turn the main switch on at ZVZCT and it can turn it off with zero voltage switching (ZVS) for both the boost and buck modes. These characteristics are obtained by using a simple auxiliary sub-circuit regardless of the power flow direction. In the boost mode, the auxiliary switch achieves zero current switching (ZCS) turn-on and ZVS turn off. Due to the coupling inductors, this converter can make further efficiency improvements because the resonant energy in the capacitor or inductor can be transferred to the load. The main diode operates with ZVT turn-on and ZCS turn-off in the boost mode. For the buck mode, there is a releasing circuit to conduct the currents generated by the magnetic flux leakage to the output. The auxiliary switch turns on with ZCS and it turns off with ZVT. The main diode also turns on with ZVT and turns off with ZCS. The design method and operation principles of the converter are discussed. A 500 W experimental prototype has been built and verified by experimental results.
본 논문은 V2G를 위한 Bidirectional OBC를 제안한다. 상용화 시 적시 적용 가능한 높은 역/전송 효율의 Bidirectional OBC 전력회로를 제안하고 베터리 전력을 입력원으로 분산형 전력공급 장치에서 요구하는 품질을 만족하는 전력 생산을 위해 계통연계 회로 및 제어 기술을 제안한다. Bidirectional OBC의 PFC Type은 양방향 구현을 위해 기존 MOSFET과 Diode로 구현된 구조와 달리 모두 IGBT를 이용하여 Single Phase Inverter를 구현 하였으며, IGBT 이용 시 예측되는 Reverse Recovery Loss 개선을 위하여 Hybrid Switch 구조를 제안 하였다. Bidirectional OBC의 DC/DC Type은 전송 및 역송에 따라 Buck동작과 Boost 동작이 가능하도록 설계 하였고 Secondary LC Resonant Topology 가변구조법을 사용 하였다.
Multiport power converters have recently become popular to researchers and engineers. However, more improvements are required in terms of their soft-switching operation, bidirectional operation, and integration. In this study, a bidirectional three-port three-switch DC-DC converter is proposed. The converter contains a low-current ripple port and ripple-free current port. Through the integrated structure, utilization of a coupled inductor, and a new switching strategy, the aforementioned specifications are achieved. A modified switching strategy is also utilized in the converter, which has resulted in the bidirectional operation of the converter between ports. Finally, a comprehensive analysis is presented, and the converter characteristics are validated by experimental results.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
제36권6호
/
pp.844-849
/
2012
양방향 컨버터는 신재생에너지를 이용하는 전력시스템, 무정전 전원 공급장치, 전기차 등 여러분야에서 사용되며, 양방향 절연 컨버터는 양방향 비절연 컨버터보다 높은 신뢰성을 갖지만 효율이 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서는 개선된 효율을 가지는 절연된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 양방향 Flyback 컨버터와 양방향 Zeta 컨버터의 중첩으로서 순방향 동작과 역방향 동작에서 전력 흐름이 변압기와 소자를 통해 수행되어 변압기 이용률이 증가하고, 출력 전압은 스위치의 일정 주파수 PWM의 듀티비에 의해 제어된다. 제안된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터와 양방향 Flyback 컨버터를 비교하면 제안된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터가 더 높은 효율을 갖으며 이를 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.