• Title/Summary/Keyword: cascaded converter

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Individual DC Voltage Balancing Method at Zero Current Mode for Cascaded H-bridge Based Static Synchronous Compensator

  • Yang, Zezhou;Sun, Jianjun;Li, Shangsheng;Liao, Zhiqiang;Zha, Xiaoming
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • v.13 no.1
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    • pp.240-249
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    • 2018
  • Individual DC voltage balance problem is an inherent issue for cascaded H-bridge (CHB) based converter. When the CHB-based static synchronous compensator (STATCOM) is operating at zero current mode, the software-based individual DC voltage balancing control techniques may not work because of the infinitesimal output current. However, the different power losses of each cell would lead to the individual DC voltages unbalance. The uneven power losses on the local supplied cell-controllers (including the control circuit and drive circuit) would especially cause the divergence of individual DC voltages, due to their characteristic as constant power loads. To solve this problem, this paper proposes an adaptive voltage balancing module which is designed in the cell-controller board with small size and low cost circuits. It is controlled to make the power loss of the cell a constant resistance load, thus the DC voltages are balanced in zero current mode. Field test in a 10kV STATCOM confirms the performance of the proposed method.

The Implementation of DDC for the WLAN Receiver (WLAN 수신기를 위한 Digital Down Converter (DDC) 구현)

  • Jeong, Kil-Hyun
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.17 no.2
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    • pp.113-118
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    • 2012
  • In this paper, we discuss the design of the Digital Down Converters for the IEEE 802.11 wireless LAN receiver, which can be used for the customized receiver. The customized receiver can be used for special puropsed services which cannot be realized using the general custom chip. In the OFDM receiver, DDC receives the up sampled Inphase/Quadrature signal from the AD converter and process down sampling and filtering procedures using the Cascaded Intergrator Filter and FIR filters. We discuss the structure and design methodology of DDC's and analyze the simulation results.

Development of 80kW Bi-directional Hybrid-SiC Boost-Buck Converter using Droop Control in DC Nano-grid (DC 나노그리드에서 Droop제어를 적용한 80kW급 양방향 하이브리드-SiC 부스트-벅 컨버터 개발)

  • Kim, Yeon-Woo;Kwon, Min-Ho;Park, Sung-Youl;Kim, Min-Kook;Yang, Dae-Ki;Choi, Se-Wan;Oh, Seong-Jin
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.22 no.4
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    • pp.360-368
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    • 2017
  • This paper proposes the 80-kW high-efficiency bidirectional hybrid SiC boost/buck converter using droop control for DC nano-grid. The proposed converter consists of four 20-kW modules to achieve fault tolerance, ease of thermal management, and reduced component stress. Each module is constructed as a cascaded structure of the two basic bi-directional converters, namely, interleaved boost and buck converters. A six-pack hybrid SiC intelligent power module (IPM) suitable for the proposed cascaded structure is adopted for high-efficiency and compactness. The proposed converter with hybrid switching method reduces the switching loss by minimizing switching of insulated gate bipolar transistor (IGBT). Each module control achieves smooth transfer from buck to boost operation and vice versa, since current controller switchover is not necessary. Furthermore, the proposed parallel control using DC droop with secondary control, enhances the current sharing accuracy while well regulating the DC bus voltage. A 20-kW prototype of the proposed converter has been developed and verified with experiments and indicates a 99.3% maximum efficiency and 98.8% rated efficiency.

Advanced Three-Phase PFC Power Converters with Three-Phase Diode Rectifier and Four-Switch Boost Chopper

  • Nishimura Kazunori;Hirachi Katsuya;Hiraki Eiji;Ahmed Nabil A.;Lee Hyun-Woo;Nakaoka Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • v.6 no.4
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    • pp.356-365
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    • 2006
  • This paper presents an improved three-phase PFC power rectifier with a three-phase diode rectifier cascaded four-switch boost converter. Its operating principle contains the operating principle of two conventional three-phase PFC power rectifiers: one switch boost converter type and a two switch boost converter type. The operating characteristics of the four switch boost converter type three-phase PFC power rectifier are evaluated from a practical point of view, being compared with one switch boost converter type and two switch boost converter topologies.

Reduction of Components in Cascaded Transformer Multilevel Inverter Using Two DC Sources

  • Banaei, Mohamad Reza;Salary, Ebrahim;Alizadeh, Ramin;Khounjahan, Hossein
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • v.7 no.4
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    • pp.538-545
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    • 2012
  • In this paper a novel cascaded transformer multilevel inverter is proposed. Each basic unit of the inverter includes two DC sources, single phase transformers and semiconductor switches. This inverter, which operates as symmetric and asymmetric, can output more number of voltage levels in the same number of the switching devices. Besides, the number of gate driving circuits is reduced, which leads to circuit size reduction and lower power consumption in the driving circuits. Moreover, several methods to determination of transformers turn ratio in proposed inverter are presented. Theoretical analysis, simulation results using MATLAB/SIMULINK and experimental results are provided to verify the operation of the suggested inverter.

Development of the High Power Cascaded Push-Pull Converter for Environmentally Friendly Trucks (친환경 상용차를 위한 고출력 Cascaded Push-Pull 컨버터 개발)

  • Han, Keun-Woo;Kang, Cheol-Ha;Park, Jin-Seong;Kim, Seong-Gon;Lee, Chung-Hoon;Choi, Myoung-Hyun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.417-418
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    • 2016
  • 일반적인 상용차에서 사용되고 있는 기계식 에어컨 시스템은 엔진의 가동(주행 또는 공회전)에 의해 발생되는 에너지를 이용해 차량 실내온도를 유지시켜준다. 이러한 기계식 에어컨 시스템의 작동은 엔진 구동력의 일부를 사용하기 때문에 상용차의 연비와 큰 관련성 있다. 상용차량은 경우 하절기 작업대기, 차량 내 야간취침 등이 빈번해 운전자의 운행습관에 따라 연료 소비량이 증가하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하고자 대형 상용차량이 정차중인 무시동 기간에도 일정 온도의 유지가 가능한 전동식 압축기 구동용 Cascaded Push-Pull 컨버터를 제안하였다.

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Analysis of Operation Characteristic of Parallel Cascade Buck-Boost Converter (Cascaded Buck-Boost 컨버터 병렬 구성에 따른 동작특성 분석)

  • Kim, Min-Jung;Kim, Dong-Hee;Lee, Byoung-Kuk
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.149-150
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    • 2013
  • 비반전 승강압형 토폴로지인 Cascaded Buck-Boost는 크게 Buck단과 Boost단으로 나눌 수 있다. 2상 병렬로 연결되는 Cascaded Buck-Boost 컨버터는 병렬로 연결되는 소자에 따라서 총 3가지의 회로 구성이 가능하며, 제어방법에 따라 1개의 스위치로도 Interleaved 회로처럼 동작이 가능하다. 본 논문에서는 각각의 Cascade Buck-Boost 컨버터의 병렬 구성에 따른 입출력 전압비, 전류리플, 시스템 효율 등을 분석한다.

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Hybrid Control Method for Improving Dynamic Chracteristic of Cascaded NPC/H-Bridge Converter (Cascaded NPC/H-Bridge 컨버터의 동특성 개선을 위한 혼합제어기법)

  • Kang, Jin-Wook;Park, Woo-Ho;Lee, Hoon;Ha, Jae-Ok;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.123-124
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    • 2017
  • Cascaded NPC/H-Bridge(CNHB) 컨버터는 전압 레벨 증가의 용이성 및 고효율 양방향 토폴로지로써 대전력 및 고전압 전력변환장치에 널리 사용되고 있다. 하지만 과도상태 및 정상상태에서의 단상으로 구성된 각 DC-link의 전압변동은 DC-link의 커패시턴스 증가 및 출력 전력의 품질을 저하시킨다. 이에 본 논문은 CNHB 컨버터의 정상상태 특성과 동특성 개선을 위하여 PI제어와 모델예측제어를 혼합한 제어기법을 제안한다. 제안한 기법의 타당성은 PSIM 9.1.4 시뮬레이션을 이용하여 검증한다.

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Converter functioned Buck-boost and Forward operation for driving of Cascaded H-bridge multilevel inverter with a single input source (Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 단일 입력전원 구동을 위한 Buck-boost와 Forward 기능을 갖는 컨버터)

  • Kwon, Cheol Soon;Kang, Feel-soon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.453-454
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    • 2011
  • 본 논문에서는 벅-부스트와 포워드 컨버터의 기능을 갖는 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터와 같이 다수의 독립된 전원을 요구하는 회로 구조를 단일 입력 전원단으로 구성할 수 있는 특징을 가진다. 벅-부스트 컨버터의 입력 인덕터는 변압기로 대체되며 컨버터 스위치의 ON 동작시 포워드 동작에 의해 변압기 2차측으로 전력전달이 이루어지며, 스위치 OFF시 변압기 1차측 자화인덕턴스에 저장된 에너지가 비절연된 벅-부스트 컨버터의 출력 커패시터로 전달된다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

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Unification of Input Sources by combination of Boost and Forward converter in Cascaded H-bridge Multilevel Inverter (Boost 컨버터와 Forward 컨버터의 조합을 이용한 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터 입력전원의 단일화)

  • Kwon, Cheol Soon;Kang, Feel-soon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.455-456
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Boost 컨버터와 Forward 컨버터를 조합한 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 시스템 구성상 다수의 독립된 전원을 요구하는 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터와 같은 회로구조에 있어 다수의 독립전원의 확보가 곤란한 경우 단일 입력 전원단으로 시스템을 구성할 수 있는 특징을 가진다. Boost 컨버터의 입력 인덕터는 변압기로 대체되며 컨버터 스위치의 ON 동작시 변압기 일차측 자화인덕턴스에 저장된 에너지가 변압기 이차측과 비절연된 Boost 컨버터의 출력 커패시터로 전달된다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

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