• 제목/요약/키워드: fly-back converter

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Voltage Equalizing of Solar Modules for Shadowing Compensation

  • Jou, Hurng-Liahng;Wu, Kuen-Der;Wu, Jinn-Chang;Chung, Cheng-Huan;Huang, Ding-Feng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권2호
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    • pp.514-521
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    • 2017
  • This paper proposes a shadowing compensation method for the solar modules of grid-connected photovoltaic generation systems. The shadowing compensator (SC) implemented by the proposed shadowing compensation method is used only for the solar modules that can be shaded by predictable sources of shading. The proposed SC can simplify both the power circuit and the control circuit as well as improve power efficiency and utilizes a voltage equalizer configured by a modified multi-winding fly-back converter. The proposed SC harvests energy from the entire solar cell array to compensate for the shaded sub-modules of the solar cell array, producing near-identical voltages of all shaded and un-shaded sub-modules in the solar cell array. This setup prevents the formation of multiple peaks in the P-V curve under shaded conditions. Hardware prototypes are developed for the SCs implemented by the conventional and modified multi-winding fly-back converters, and their performance is verified through testing. The experimental results show that both SCs can overcome the multiple peaks in the P-V curve. The proposed SC is superior to the SC implemented by the conventional multi-winding fly-back converter.

0.35 um CMOS 공정을 이용한 플라이백 컨버터용 피크검출기의 집적회로 설계 (Integrated Circuit of a Peak Detector for Flyback Converter using a 0.35 um CMOS Process)

  • 한예지;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.42-48
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    • 2016
  • 본 논문에서는 플라이백 DC-DC 컨버터에 사용되는 출력전압 정보를 보다 정확하게 감지하는 피크검출기를 집적회로로 설계하였다. 제안하는 피크검출기의 회로는 하나의 op-amp와 세 개의 트랜지스터로 이루어져 있다. 제안하는 회로는 단순한 구조로 이루어져 있기 때문에 제안하는 회로는 출력전압을 감지하는 과정에서 지연시간을 최소화 할 수 있다. 회로에서 op-amp와 몇 개의 트랜지스터를 사용함으로써, 제안하는 피크검출기가 종래의 커패시터와 다이오드로 설계된 피크검출기를 대신해 칩의 집적화가 가능해지고, 플라이백 컨버터의 모듈을 구성하는 소자가 트랜지스터로 대체되고 칩의 면적이 줄어들어 가격을 줄일 수 있다. 제안하는 회로는 0.35 um CMOS 공정을 이용하여 칩으로 제작하여 측정하였고, 칩 측정결과 모의실험결과와 잘 일치함을 보였다. 시뮬레이션 결과 사인파의 입력신호를 출력신호가 최대 0.3 ~ 3.1 %의 오차 범위 내에서 피크전압을 유지하는 것을 확인하였다. 칩 측정결과 모의실험결과와 잘 일치함을 보였다. 제안하는 회로의 결과를 통하여 종래의 피크검출기 회로의 좋지 않은 레귤레이션을 향상시키기 위하여 높은 플라이백 컨버터의 동작을 보일 수 있다. 플라이백 컨버터의 출력전압을 정확하게 감지하여 안정적인 컨버터 동작을 할 수 있을 것으로 사료된다.

새로운 단계층 Single-Switch PFC 컨버터 (Novel Single-Switch Converter with PFC)

  • 이희승;김봉규;윤재한;서재호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1292-1295
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    • 2000
  • In this paper, we proposed a new single-stage single-switch power factor correction(S-4 PFC) converter with output electrical isolation. The configuration of this converter is achieved by combining a fly back circuit and a forward circuit in one power stage. To verify the theoretical analysis of the proposed converter, a design example is given with its Pspice simu-lation and experimental results.

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리튬-이온 배터리 시스템을 위한 전압안정화 회로 (Voltage Balancing Circuit for Li-ion Battery System)

  • 박경화;이강현
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.73-80
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    • 2013
  • 최근 인공위성의 에너지 저장 매체로서 리튬-이온 배터리가 각광을 받는 추세이다. 리튬-이온 배터리는 다른 화학적 특성을 가지는 배터리들에 비해 높은 작동 전압과 큰 용량을 가지면서 부피도 작기 때문에 위성의 eclipse 기간 동안 위성에 전력을 공급하는 데에 매우 효과적이다. 위성에 전력을 공급하기 위한 에너지 저장 장치로서 리튬-이온 배터리를 사용하기 위해서는 하나의 cell이 아닌 다중 cell을 직렬 연결해서 사용해야 한다. 그러나 cell 간의 미소한 내부저항 차이 때문에 cell 전압의 언밸런스 (Unbalance)가 야기되고 충전 시 저항이 낮은 cell이 과 충전 되어 전지 용량이 급격히 저하되고 이로 인해 배터리의 수명이 줄어들게 된다. 따라서 본 논문에서는 Fly-back topology를 이용하여 다중 cell을 직렬 연결할 때 각 cell간의 전압 편차를 줄여주는 전압안정화 회로를 구현하였으며, prototype 제작 및 시험을 통해 배터리의 전압이 균일해지는 것을 확인하였다.

계통연계형 모듈형 태양광 전력변환 장치 고 효율화 (High Efficiency of Grid-Connected Modular Photovoltaic Power Conversion Device)

  • 이승민;이우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.269-270
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    • 2012
  • 이 논문에서는 Fly-Back-Converter로 Interleaving 동작하는 계통연계형 마이크로 인버터를 연구하고 200W급 태양전지 모듈에서 발생되는 전기에너지를 효율적으로 이용하여 계통에 연계하기 위한 전력변환시스템 개발을 목표로 하고 있다. 저렴하면서 효율이 높은 계통연계 인버터를 실현하기 위해서는 기존의 중앙집중식 인버터 구조와 다른 접근이 필요하다. 따라서 영전위 소프트 스위칭이 가능한 2병렬 인터리빙 구동의 Fly-Back DC/DC 컨버터 토폴로지로 입력 단 회로를 구성하여 모든 전력변환 동작이 일어나도록 한다. 출력전류를 사인파 open loop로 제어를 하고 CRM(Critical Conduction Mode) 스위칭 동작으로 높은 효율로 작동을 실현시켰다. 이 논문에서는 인터리빙으로 동작하였을 시 200W급 출력으로 나올 수 있는 전류 최대치를 계산 하였고 출력 전류가 사인파로 동작하게 제어방법을 기재하였다.

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유도무기 및 항공기 탑재장비용 30W급 군사용 DC-DC 변환장치 개발 (Design and Development of 30W Military Grade DC-DC Converter for Guided Weapon and Aircraft)

  • 박상민;주동명;채수용;김형중;이병국
    • 전기학회논문지
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    • 제66권9호
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    • pp.1341-1350
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    • 2017
  • In this paper, a high reliability 30W DC-DC converter is designed considering military standard (MIL-STD) for military applications such as guided weapon and aircraft. The performances and specifications of conventional military grade DC-DC converter are practically analyzed. The requirements for military grade DC-DC converter are established in consideration of MIL-STD and analysis results of conventional product. Two isolated DC-DC converter, forward and fly-back converter, are designed and compared to determine topology. From experimental results under various operating conditions, the forward topology satisfied performances and specifications of MIL-STD for military DC-DC converter.

Flyback switching loss analysis by capacitor charge and energy conservation

  • Jin, ChengHao;Chung, Bong-Geun;Moon, SangCheol;Koo, Gwan-Bon
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.179-180
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    • 2015
  • The task of measuring losses becomes more challenging with ever increasing efficiencies and operating frequencies in power electronics applications. Generally, the process of traditional switching loss calculation in flyback converter is very complicated. MOSFET drain-source voltage and current waveforms are needed to calculate switching loss. However, as we know in switched capacitor converter, switching loss can be easily calculated by charge and energy conservation law with known initial and final capacitor voltages. In this paper, the same method is applied to fly-back converter switching loss analysis to simplify calculation procedure.

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자동차 헤드라이트용 전자식 안정기 개발 (Development of Electronic Ballast for Automotive HID Lamp)

  • 조계현;박종연;한재현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.1023-1026
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    • 2003
  • An electronic ballast for driving automotive HID lamps is presented. The circuit topology is composed of a fly back converter, a Ful bridge inverter, and an igniter. A prototype was developed and tested on a 35W lamp with a 12V input voltage. To avoiding the acoustic resonance, the full bridge inverter is operated at 250Hz and provided a squared-wave voltage source to the lamp. The transient and steady state characteristics of the tested HID lamps are measured and analyzed.

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평균전류모드 플라이백 토폴로지를 이용한 PDP용 고효율 AC-DC 컨버터 및 Hold-up 특성 개선 (High Efficiency AC-DC Converter Using Average-Current Mode Flyback Topology for PDP and Improvement of Hold-up Characteristic)

  • 이경인;임승범;정용민;오은태;이준영
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.23-27
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    • 2008
  • Recently, regulation for THD (Total Harmonic Distortion) such as IEC 61000-3-2, IEEE 519 is being reinforced about a product which directly connects to AC line in order to prevent distortion of common power source in electronic equipment and electrical machinery. In order to satisfy these regulations, conventional circuits were used two-stage structure attached power factor correction circuit at ahead of converter but this method complicate the circuit and then a number of element increases thereupon the cost of production rises. in this paper, we propose a high efficiency single-stage 300W PFC fly-back converter that improved power factor and efficiency than conventional two-stage power module.

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피에조 펌프 구동용 에너지 회수형 하이브리드 구동장치 고성능 운전에 관한 연구 (A Study on High Performance Operation of Hybrid Energy Recovery Drive System for Piezoelectric Pump)

  • 홍선기;이정섭;조용호;김기석;강태삼
    • 전기학회논문지
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    • 제64권10호
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    • pp.1426-1431
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    • 2015
  • Piezoelectric pump can be considered as R-C load and it needs something special driver because the output voltage does not become 0 even though the applied voltage is 0 with common converter. This operating system consists of fly-back converter to increase the input voltage and energy recovery inverter to apply square voltage to the piezoelectric pump. The energy recovery inverter can charge and discharge the energy of capacitive load. In this paper, to enhance performance of the driver, a few elements or circuits are added and modified. To drive the inverter safely, current limit resister is added and adjusted the value to valance the charging and discharging current. In addition, a current limit inductor is added to the input side to limit the input current and enhance the efficiency. Inductor only may make oscillation and another resister is added parallel to the inductor to solve this problem. The converter and inveter are assembled to one board for compactness. The appropriateness is proved with simulation and experiments.