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Dead-Time for Zero-Voltage-Switching in Battery Chargers with the Phase-Shifted Full-Bridge Topology: Comprehensive Theoretical Analysis and Experimental Verification

  • Zhang, Taizhi;Fu, Junyu;Qian, Qinsong;Sun, Weifeng;Lu, Shengli
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권2호
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    • pp.425-435
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    • 2016
  • This paper presents a comprehensive theoretical analysis and an accurate calculation method of the dead-time required to achieve zero-voltage-switching (ZVS) in a battery charger with the phase-shifted full-bridge (PSFB) topology. Compared to previous studies, this is the first time that the effects of nonlinear output filter inductance, varied Miller Plateau length, and blocking capacitors have been considered. It has been found that the output filter inductance and the Miller Plateau have a significant influence on the dead-time for ZVS when the load current varies a lot in battery charger applications. In addition, the blocking capacitor, which is widely used to prevent saturation, reduces the circulating current and consequently affects the setting of the dead-time. In consideration of these effects, accurate analytical equations of the dead-time range for ZVS are deduced. Experimental results from a 1.5kW PSFB battery charger prototype shows that, with the proposed analysis, an optimal dead-time can be selected to meet the specific requirements of a system while achieving ZVS over wide load range.

단상 PV 인버터용 온라인 데드타임 보상기 연구 (A New On-Line Dead-Time Compensator for Single-Phase PV Inverter)

  • 부우충기엔;이상회;차한주
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.409-415
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    • 2012
  • This paper presents a new software-based on-line dead-time compensation technique for a single-phase grid-connected photovoltaic (PV) inverter system. To prevent a short circuit in the inverter arms, a switching delay time must be inserted in the pulse width modulation (PWM) signals. This causes the dead-time effect, which degrades the system performance around zero-crossing point of the output current. To reduce the dead-time effect around the zero-crossing point of grid current, a harmonic mitigation of grid current is used as an additional part of the synchronous frame current control scheme. This additional task mitigates the harmonic components caused by the dead-time from the grid current. Simulation and experimental results are shown to verify the effectiveness of the proposed dead-time compensation method in the single-phase grid-connected inverter system.

SOGI를 이용한 단상 계통연계형 인버터의 데드타임 보상 (Dead time Compensation of Single-phase Grid-connected Inverter Using SOGI)

  • 성의석;이재석;황선환;김장목
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.166-174
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    • 2017
  • This study proposes a compensation method for the dead-time effects on a single-phase grid-connected inverter. Dead time should be considered in the pulse-width modulation gating signals to prevent the simultaneous conduction of switching devices, considering that a switching device has a finite switching time. Consequently, the output current of the grid-connected inverter contains odd-numbered harmonics because of the dead time and the nonlinear characteristics of the switching devices. The effects of dead time on output voltage and current are analyzed in this study. A new compensation algorithm based on second-order generalized integrator is also proposed to reduce the dead-time effect. Simulation and experimental results validate the effectiveness of the proposed compensation algorithm.

불감대 특성을 지닌 터빈제어 계통에 관한 연구 (A Study on Dead-Zone Turbine Control System)

  • 황재호;이상혁;서진헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.332-336
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    • 1989
  • This paper describes the nonlinear analysis and effectual operation methods of thermal power plant turbine control system. When the turbine control governor system has dead-zone characteristic, the effectual frequency development control is difficult, because turbine output does not correspond to frequency deviation in dead-zone. Therefore to obtain effectual correspondance, the turbine dead-zone characteristic must be analyzed by proper method. This paper proposes this nonlinear analysis and effectual plant operating load.

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시간지연을 갖는 프로세서의 견실한 2자유도 제어기 (Robust 2 D.O.F. Controller for the Precesses with dead-time)

  • 최주용;배종일;이만형
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.319-319
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    • 2000
  • In this paper, A dead-time compensator (DTC) for the processes with long dead-time is proposed. The processes which consist of dead-time, time-constant, gain are estimated by the linear least squares method in the frequency domain. A Smith predictor(SP) modified by including a filter becomes a two degree of freedom DTC. So the proposed DTC can yield the desirable setpoint and load disturbance responses separately. PI controller is used for the primary controller and the filter is tuned to be robust. Simulation examples demonstrate the properties of the proposed DTC.

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적응 추정 기법을 이용한 PWM 인버터의 Dead Beat 제어 (Dead Beat Controlled PWM Inverter with On Line Parameter Estimation)

  • 노정욱;문건우;정영석;윤명중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.388-390
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    • 1995
  • A new control scheme based on dead beat control with adaptive parameter estimation for PWM Inverter is proposed. The proposed scheme updates dead beat control parameters continouously, and make PWM inverter excellent performance at any load or parameter condition. Simulation results show very attractive features in this proposed scheme.

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현행(現行) 수의(壽衣) 착의법(着衣法) 관(關) 연구(硏究) (A Study about Current Putting on a Shroud)

  • 남민기;백영자
    • 패션비즈니스
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    • 제3권2호
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    • pp.85-90
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    • 1999
  • A shroud is clothes for giving a dead person a bath and being finely dressed:though our routine clothes have been western, putting on a shroud has been kept comparatively well as a tradition of a conventional ceremony garments. This study is about the current using of dressing a shroud, and for presenting foundations of a way about dressing a shroud in order to make the most of this by everyone, therefore this research will be worthwhile to preserve the traditional custom of giving a dead person a bath and being finely dressed. 1. We must confirm the death of a person before we do Su-Si for controlling rightly a corse. Su-Si is ways of changing a clean clothes after bathing the dead person, tieing up hands, feet and ankles with a string, filling up a mouth, a nose and ears with a wad of cotton, laying down the dead person with his head toward east, and setting up a screen after covering the dead person with a bed sheet. 2. Here are processes of putting on a shroud. After the day of death, first of all, you must untie the string to control rightly a corpse, take off the clothes, and give a dead man a bath. You trim the dead person's fingernails and toenails, put them in O-nang, then put his hands and feet in five pouches, finally put feet in korean socks and wrap with Ak-su. You put a underwear in a overwear in order to put on the clothes easily, and then put on an upper garments after putting on trousers. And put on Sb-sin After you wash the dead person's face and his hair, you put gems and raw rice in his mouth, wrap head with cotton fabrics, and put hairs into five pouches, then put on a headgear which is filled with five pouches. 3. You tie up with hem cloth the dead person dressed a shroud after wrapping with Dae-ryum-km and So-ryumkm. 4. After you encoffin the dead person, you weave coffin strings with cotton fabrics in order to lift up the coffin easily, and lay down a red fabrics having white letters about the dead person's name or social position onto the coffin, then cover the coffin with a coffin cover : finally you leave the coffin at the former place and set up screen.

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죽은 사람의 마음 이론: 죽은 사람의 마음은 시공간을 초월하는가? (Theory of the Dead's Mind: Does the Mind of the Dead Transcend Time and Space?)

  • 김의선;김성호
    • 인지과학
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    • 제29권2호
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    • pp.105-120
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    • 2018
  • 현대 신경과학은 인간의 마음이 신체기관인 뇌 활동의 산물이며, 뇌의 활동이 멈추면 마음의 작용도 함께 정지한다는 심신 일원론을 지지한다. 그러나 상당수의 일반인은 여전히 일원론적 입장으로 설명하기 어려운 마음영속성과 사후세계에 대한 믿음을 갖고 있다. 본 연구에서는 죽은 사람의 마음이 단순히 작동정지하거나 약화된 마음이 아니라, 살아있는 사람의 마음과 구별되는, 시공간의 물리적 제약을 초월하는 마음으로 간주되는지 살펴보았다. 참가자들은 주인공이 교통사고 후 사망하거나, 생존하거나, 또는 뇌사상태가 되는 가상의 시나리오를 읽은 뒤, 각 상태의 주인공이 보유한 '일반적 정신능력'과 '초월적 정보수집 능력' 수준을 평정하였다. 연구 결과, 주인공이 사망한 조건에서는 주인공의 일반적 정신능력이 높다고 평가할수록 초월적 정보수집 능력도 높다고 응답하는 상관관계가 관찰되었으나, 생존 조건에서는 이러한 경향성이 관찰되지 않았다. 이는 죽은 사람과 산 사람에게 기대되는 정신능력의 속성이 서로 달라서, 죽은 사람이 소유한 높은 일반 정신능력은 초월적인 능력을 함축함을 시사한다. 추가적으로, 참가자의 종교적 믿음 또한 사망한 사람의 초월적 정보수집 능력에 대한 태도에 영향을 주는 변인임을 확인하였다.

PWM 전압원 인버터의 새로운 스위칭 방법 (A New Switching Strategy for PWM Voltage Source Inverters)

  • 조규민;강완식;김남정
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권3호
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    • pp.84-93
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    • 2000
  • PWM 전압원 인버터를 통상적인 스위칭 방법으로 동작시킬 때, 직류 전압원의 단락을 방지하기 위하여 스위칭 신호에 데드타임을 삽입한다. 이러한 데드타임은 인버터 시스템의 제어 성능에 좋지 않은 영향을 발생시킨다. 따라서 이 데드타임의 영향을 보상하는 것이 필요하다. 또한 이 데드타임의 영향을 근본적으로 방지할 수 있는 최선의 방법으로써 데드타임 최소화 스위칭 방법을 고려할 수도 있다. 본 논문에서는 데드타임 최소화 스위칭 방법의 하나인 새로운 스위칭 방법을 제안하였다. 제안한 스위칭방법에 의하면 전류 극성이 절환되는 경우에 있어서, 단 한 번의 매우 짧은 데드타임만이 적용된다. 적용되는 데드타임은 스위칭 소자의 턴오프 시간보다 짧거나 같다. 그리고 제안하는 방법은 인버터의 출력 전류를 제어하는 경우에 있어서는, 지령전류의 극성 정보에 의하여 구현될 수 있기 때문에 극성 절환 시점을 판단하기 위하여 실제 전류를 이용하는 경우에 비하여 레벨 검출의 난점, 노이즈 등등의 문제점을 해결하기 쉽다.

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SVPWM 방식의 3상 인버터에 대한 간단한 데드타임 보상 알고리즘 (Dead Time Compensation Algorithm for the 3-Phase Inverter using SVPWM)

  • 김홍민;추영배;이동희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.610-617
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    • 2011
  • 본 논문은 공간벡터펄스 변조법(SVPWM, Space Vector Pulse Width Modulation)을 사용하는 3상 인버터의 새로운 데드타임 직접 보상 방법을 제안한다. 제안된 데드타임 보상방식은 인버터에 인가되는 데드타임을 중간상 전류의 방향에 따라, 유효전압이 인가되는 유효전압벡터 인가시간에서 직접 보상하는 방식이다. 3상 인버터에서 각상에 인가되는 전압의 크기는 유효전압이 인가되는 시간에 의해 결정되고, 데드타임의 영향에 따라, 실제로 유효전압이 인가되는 스위칭 시간은 전류의 방향에 따라 손실이 발생하게 된다. 제안된 방식에서는 실제로 전류의 방향에 따라 손실이 발생하는 유효전압벡터의 인가시간에 직접적으로 손실 시간을 더하여 유효전압벡터의 인가시간을 계산하는 방식으로 별도의 전압오차를 보상하기 위한 제어기와 복잡한 d-q 변환을 필요로 하지 않는 장점이 있다. 제안된 방식은 3상 R-L 부하에 대하여 컴퓨터 모의해석과 실험을 통하여 제안된 방식의 데드타임 보상을 검증하였다.