• Journal of Power Electronics
• /
• 제10권3호
• /
• pp.285-292
• /
• 2010

This paper presents a current mode integrated control technique (CM-ICT) using a modified voltage space vector modulation (MSVM) for Z-source inverter (ZSI) fed induction motor drives. MSVM provides a better DC voltage boost in the dc-link, a wide range of AC output voltage controllability and a better line harmonic profile. In a voltage mode ICT (VM-ICT), the outer voltage feedback loop alone is designed and it enforces the desired line voltage to the motor drive. An integrated control technique (ICT), with an inner current feedback loop is proposed in this paper for the purpose of line current limiting and soft operation of the drive. The current command generated by the PI controller and limiter in the outer voltage feedback loop, is compared with the actual line current, and the error is processed through the PI controller and a limiter. This limiter ensures that, the voltage control signal to the Z-source inverter is constrained to a safe level. The rise and fall of the control signal voltage are made to be gradual, so as to protect the induction motor drive and the Z-source inverter from transients. The single stage controller arrangement of the proposed CM-ICT offers easier compensation. Analysis, Matlab/Simulink simulations, and experimental results have been presented to validate the proposed technique.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제19권2호
• /
• pp.380-393
• /
• 2019

Traditional boost converters have difficulty realizing high efficiency and high voltage gain conversion due to 1) extremely large duty cycles, 2) high voltage and current stresses on devices, and 3) low conversion efficiency. Therefore, a function decoupling high voltage gain DC/DC converter composed of a DC transformer (DCX) and an auxiliary converter is proposed. The role of DCX is to realize fixed gain conversion with high efficiency, whereas the role of the auxiliary converter is to regulate the output voltage. In this study, different forms of combined high voltage gain converters are compared and analyzed, and a structure is selected for the function decoupling high voltage gain converter. Then, topologies and control strategies for the DCX and auxiliary converter are discussed. On the basis of the discussion, an optimal design method for circuit parameters is proposed, and design procedures for the DCX are described in detail. Finally, a 400 W experimental prototype based on the proposed optimal design method is built to verify the accuracy of the theoretical analysis. The measured maximum conversion efficiency at rated power is 95.56%.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2000년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.727-732
• /
• 2000

This paper is on the development of a auxiliary power supply for the coach of Indian Railways. The auxiliary power supply system supplies the power for air-conditioners, air-compressors, lighting equipments, controllers, etc. It converts the input voltage, DC 110V which is supplied from battery, to AC 3${\Phi}$ 415V of 30kVA capacity. This is a low voltage-high current type converter system and largely consists of boost chopper and 3 phase inverter. Adopting a optimal control algorithm and simple power circuit, we realized the more reliable and competitive system for satisfaction of Indian Railway's strict requirement for vibration, temperature and dust. We completed the design, the manufacture and the field test of the system successfully and proved the system performance and reliability as a result of those tests.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
• /
• 제51권10호
• /
• pp.581-586
• /
• 2002

To improve the current waveform of diode rectifiers, we propose a new operating principle for the voltage-doubler diode rectifiers. In the conventional voltage-doubler rectifier circuit, relatively large capacitors are used to boost the output voltage, while the proposed circuit uses smaller ones and a small reactor not to boost the output voltage but improve the input current waveform. A circuit design method is shown by experimentation and confirmed simulation. The experimental results of the proposed diode rectifier satisfies the harmonic guide lines. A high input power factor of 97(%) and an efficiency of 98[%] are also obtained. The new rectifier with no controlled switches meet the harmonic guide lines, resulting in a simple, reliable and low-cost at-to dc converters in comparison with the boost-type current-improving circuits. This paper proposes a nonlinear impedance circuit composed by diodes and inductors or capacitors. This circuit needs no control circuits and switches, and the impedance value is changed by the polarity of current or voltage. And this paper presents one of these applications to improve the input current of capacitor input diode rectifiers. The rectifier using the nonlinear impedance circuit is constructed with four diodes and four capacitors in addition to the conventional rectifiers, that is, it has eight diodes and five capacitors, including a DC link capacitor. It makes harmonic components of the input current reduction and the power factor improvement. Half pulse-width modulated (HPWM) inverter was explained compared with conventional pulse width modulated(PWM) inverter. Proposed HPWM inverter eliminated dead-time by lowering switching loss and holding over-shooting.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제44권5호
• /
• pp.62-70
• /
• 2007

본 논문에서는 일정 토크영역에서 승압형 PFC 컨버터와 직접토크제어(DTC) 방법을 사용하여 BLDC 모터의 구동 시스템을 DSP(TMS320F2812)로 구현하였다. 기존의 6단계 PWM 전류제어와 달리 미리 정한 샘플시간 마다 간단한 look-up 표로부터 2상 도통 모드에 대한 인버터의 전압 상태 벡터를 설정함으로써 원하는 전류파형을 만들었으며 이로부터 기존의 전류제어기보다 훨씬 빠른 토크 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 BLDC 모터의 비 이상적인 사다리형 역기전력에 의해 발생되는 저주파 토크변동을 저감하기 위하여 위치 loop-up 표를 사용하였다. 아울러 역률을 보정하기 위해 승압형 PFC 컨버터를 구성하였고 이 때 전파 정류된 입력전압과 출력전압, 인덕터의 전류에 의해 평균전류모드 제어 방식으로 80 kHz마다 PWM 듀티(duty)가 조절 되도록 하였다. 이와 같이 복잡한 제어 알고리즘은 초고속 DSP의 출현으로 PFC와 DTC 알고리즘이 동시에 제어가 가능하며, 본 논문에서는 DTC 알고리즘을 구현할 때 DSP의 일반 범용의 출력포트를 사용하여 구현하였고 단지 PFC에서만 1개의 PWM을 사용하여 디지털 제어기를 구현하였다. 실험을 통해 DTC 알고리즘과 PFC 컨버터를 이용한 BLDC 모터 구동 시스템의 타당성과 효용성을 보였고, 실험결과로부터 PFC 컨버터를 사용하지 않았을 때는 역률이 약 0.77이었으나 PFC 컨버터를 사용하였을 때는 부하변동에 관계없이 약 0.9997로 크게 향상됨을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
• /
• pp.709-712
• /
• 1998

A new ZVS-CV PWM converter with power factor correction (PFC) function is presented in this paper. The new topology is a integration of a boost converter and a ZVS-CV topology in a single power conversion stage. The new converter can be regulated in pulse-width modulation (PWM) by universal integrated control circuits. Some design considerations are given in detail. A laboratory prototype has been implemented to show the feasibility of the approach and the analysis.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
• /
• pp.44-45
• /
• 2010

In this paper a new PFC Controller for 3-Phase Modular UPS is proposed. The PFC circuit for 3-Phase Modular UPS is implemented using three 1-phase 3-level boost PFC circuits. To control DC output voltage and AC input current, single voltage controller considering imbalance of two capacitor voltages and three independent current controllers are used in proposed PFC controller.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제41권1호
• /
• pp.76-82
• /
• 2017

최근 전자제어엔진 및 전기추진선박이 도입된 이래, 배터리를 사용하는 비상 전력공급시스템에서 무정전 전원공급장치의 중요성이 강조되어왔다. 비상 전력공급시스템에서 양방향 컨버터는 중요한 구성요소이다. 본 연구에서는 개선된 DC-DC 양방향 컨버터의 토폴로지를 제시한다. 이것은 기존의 컨버터에 비해 전압변환율은 증가되고 스위치에 인가되는 전압 스트레스는 감소되는 장점을 지닌다. 제안된 컨버터의 성능을 확인하기 위해 소프트웨어 PSIM을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이 컨버터의 변환율은 기존의 컨버터에 비해 승압모드에서 4배, 강압모드에서 1/4배 이었고 스위치에 걸리는 전압은 고압 측의 1/4배 이었다. 또한 블로킹 커패시터가 전하를 균등하게 분배하기 때문에 다른 추가 제어회로 없이 인터리브 모듈 사이에서 전하가 균등하게 분담된다는 것을 확인하였다.

• 에너지공학
• /
• 제15권3호
• /
• pp.181-187
• /
• 2006

본 논문에서는 소방 비상용으로 이용되는 태양전지 발전시스템을 제안하고, 발전시스템의 효율을 증대시키기 위한 새로운 고효율의 전력변환장치(승압용 초퍼와 인버터)가 설계된다. 직류-직류(DC-DC) 승압용 초퍼와 직류-교류(DC-AC) 인버터는 사용된 제어스위치들의 스위칭 손실을 최소화하기 위해 공진회로를 이용한 새로운 소프트 스위칭 기법이 적용되고 시스템의 효율을 증대시킨다. 또한 본 논문에서는 태양전지(solar cell)의 최대전력 전송에 의한 태양전지의 효율적인 사용을 위한 태양전지 발전전력의 최대점 $P_{max}$을 손쉽게 추종하고 검출하는 새로운 제어기법과 제어회로에 대해 상세히 해석된다. 고효율의 전력변환 장치와 태양전지 최대전력 전송회로는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 입증된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.2707-2712
• /
• 2011

본 논문에서는 400V, 120W 급 LED 구동을 위한 1단 전류 경계모드(Boundary Condition Mode) 제어방식의 역률 개선 제어회로를 설계하였다. 제안하는 제어회로는 역률 개선 및 고조파 발생을 감소시키는 기능을 가지고 있으며, 또한 PFC(Power Factor Correction)회로 내에서 상대적으로 많은 면적을 차지하는 기존의 바이폴라 트랜지스터 구조 대신 새로운 CMOS 회로로 설계하였다. 기존대비, 약 30% 정도의 레이아웃 면적을 줄이게 되었고, 상용화 시 칩의 가격 경쟁력이 클 것으로 사료된다.