DC/DC 컨버터의 리액티브 성분의 물리적 크기를 저감하고 동특성을 개선하기 위해서는 동작 스위칭 주파수 를 증가시키는 것이 바람직하다. 그러나 이것은 발열 및 스트레스로 인한 파워 소자의 파괴, 스위칭 손실 증가 로 인한 효율 감소 및 EM! 동의 문제가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 보조 회로를 웅용한 소프트 스위칭 Forward-Flyback PWM DC/DC 컨버터를 제안하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과로부터 제안한 컨버터의 타당성을 확인하였다.
최근 배출가스 규제로 인해 연비 개선에 대한 노력을 하고 있다. 그 중에서도 기존의 내연기관 자동차에 결합하여 연비를 개선할 수 있는 ISG 시스템의 개발이 활발하게 진행되어 왔다. ISG 시스템은 모터를 구동하기 위한 인버터, 회생에너지를 저장하기 위한 에너지 저장장치 및 저 전압 배터리를 충전하기 위한 양방향 DC-DC 컨버터로 구성되어 있다. 현재 ISG 구동용 모터와 인버터는 일체형으로 개발되고 있으며, 에너지 저장장치와 양방향 DC-DC 컨버터 또한 일체형으로 개발을 진행중에 있다. 부피와 가격 경쟁력을 확보하기 위한 연구개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 ISG용 양방향 DC-DC 컨버터를 제안하고 실제 자동차의 연비모드 JC08모드에 의해서 주행하는 에너지 저장장치의 용량을 선정하여 통합적으로 설계를 진행하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 양방향 DC-DC 컨버터를 구현한다.
Electrolytic capacitors have been widely used in power electronics system because of the features of large capacitance, small size, high-voltage, and low-cost. Electrolytic capacitors, which is most of the time affected by aging effect, plays a very important role for the power electronics system quality and reliability. Therefore it is important to estimate the parameter of an electrolytic capacitor to predict the failure. The estimation of the equivalent series resistance(ESR) is important parameter in life condition monitoring of electrolytic capacitor. This paper proposes a simple technique to measure the ESR of an electrolytic capacitor. This method uses a switching DC/DC boost converter to measure the DC Bus capacitor ESR of power converter. Main advantage of the proposed method is very simple in technique, consumes very little time and requires only simple instruments. Simulation results are shown to verify the performance of the proposed method.
본 논문은 용량성 부하 구동용 하이브리드 구동장치에서 사용되는 절연된 외부 소형 DC-DC 컨버터에 관한 연구이다. 외부 소형 DC-DC 컨버터는 스위칭 소자를 구동하는데 필요한 독립 전원을 공급해 준다. 기존의 제품들은 트랜스를 사용하고 절연을 위해 절연 소자를 추가하여 사이즈의 축소가 어렵다. 이러한 문제를 커플드 인덕터를 통하여 소형화된 컨버터를 제작하였다. 제작된 소형 DC-DC 컨버터는 실험을 통해 기존의 DC-DC 컨버터와 비교, 분석을 진행 하였다.
최근 직류 출력을 갖는 분산전원 시스템의 증가와 높은 에너지 변환효율을 갖는 직류(DC) 배전 시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 직류(DC) 배전을 빌딩에 적용하기 위해서는 계통연계형 AC/DC 컨버터가 필수적이다. 빌딩용 직류(DC)배전 시스템에서는 다양한 부하들이 상시 대용량의 AC/DC 컨버터에 연결되어 있기 때문에 컨버터의 기동시 과도상태를 최소화한 안정적인 DC전압 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 외부 파라미터 변화나 외란에 대한 강인한 성능을 가지는 슬라이딩 모드 제어기를 사용하여 3상 AC/DC 컨버터의 초기 운전 시 발생할 수 있는 DC전압의 오버슈트 저감을 시뮬레이션에 의해 검증하였다.
T-type isolated DC/DC converters have recently attracted attention due to their numerous advantages, including few components, low cost, and symmetrical operation of transformers. This study proposes an improved control strategy for increasing the efficiency of T-type isolated DC/DC converters. Under the proposed strategy, the primary circulating current flows through the auxiliary switches (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors) instead of their body diodes in free-wheeling periods. Such feature can reduce conduction losses, thereby improving the efficiency of T-type isolated DC/DC converters. The operation principles and performances of T-type isolated DC/DC converters under the proposed control strategy are analyzed in detail and verified through the simulation and experimental results.
So, Jooyeong;Choi, Kyeongdal;Lee, Ji-kwang;Kim, Woo-Seok
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제23권2호
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pp.19-23
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2021
We have studied the breaking system that combines a resistive superconducting fault current limiter (SFCL) and a DC circuit breaker for DC fault current. To verify the design of the 15 kV DC SFCL, which was driven from the previous work, a 500 V DC system was built and a scale-down SFCL were manufactured. The manufactured SFCL module was designed as a bifilar coil which is a structure that minimizes inductive reactance. The manufactured SFCL module has been experiment to verify characteristics of the current-limiting performance in the DC 500 V system. Also, the manufactured FCL module was combined with the DC circuit breaker to be experimented to analyze the breaking performance. As a result of the experiment, when SFCL was combined to the DC circuit breaker, the energy dissipation received by the DC circuit breaker was reduced by up to 84% compared to when the DC circuit breaker operates alone. We are preparing methods and experiments for the optimal method for much higher performance as a future work.
기존의 아날로그 제어방식과는 달리 디지털 제어 방식은 기본적으로 마이크로프로세서를 포함하고 있기 때문에 아날로그 제어방식에서는 할 수 없었던 DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터의 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 또 한 PC와의 통신을 통해 원거리에 있는 DC-DC 컨버터에 정확한 전압이 출력되고 있는지를 알 수 있는 원격 감시도 할 수 있다. 본 논문에서는 DSP(TMS320C31)을 이용한 DC-DC 컨버터를 설계하기 위해 간단한 Buck 컨버터를 구성하였으며, Buck 컨버터는 15V 입력으로부터 DSP의 에뮬레이터를 이용하여 PC상에서 원격으로 0V에서 5V까지 다양한 출력 전압을 만들 수 있다. PWM의 듀티(Duty) 제어를 위한 제어기로써는 DSP를 이용하여 간단하면서도 가장 많이 사용되는 PID제어기 중에서 PD제어기를 사용하였으며, 이 디지털 제어방식 컨버터의 실용성을 검토하기 위해 과도상태의 특성과 정상 상태의 특성을 비교, 분석하여 본 논문에서 설계된 DC-DC 컨버터의 우수성을 확인하였다.
Takegami, E.;Tomioka, S.;Watanabe, K.;Higuchi, K.;Nakano, K.;Kajikawa, T.
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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pp.232-237
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2004
In many application of DC-DC converters, loads cannot be specified in advance, i.e., their amplitudes are suddenly changed from the zero to the maximum rating. Generally, design conditions are changed for each load and then each controller is re-designed. Then, a so-called robust DC-DC converter which can cover such extensive load changes and also input voltage changes with one controller is needed. Analog control IC is used usually for the controller of DC-DC converter. Simple integral control etc. are performed with the analog control IC. However it is difficult to retain sufficient robustness of DC-DC converter by these techniques. The authors proposed the method of designing an approximate 2-degree-of-freedom (2DOF) controller of DC-AC converter. This controller has an ability to attain sufficient robustness against extensive load and DC power supply changes. For applying this approximate 2DOF controller to DC-DC converter, it is necessary to improve the degree of approximation for better robustness. In this paper, we propose a method of designing good approximate 2DOF digital controller which makes the control bandwidth wider, and at the same time makes a variation of the output voltage very small at a sudden change of resistive load. The proposed good approximate 2DOF digital controller is actually implemented on a DSP and is connected to a DC-DC converter. Experimental studies demonstrate that this type digital controller can satisfy given specifications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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