The characteristics of wireless power transfer is achieved at high frequencies in short range magnetic resonant wireless power transfer system. Use PFC pre-regulator for power supply of high frequency inverter. Supplied power to high power factor and high efficiency. Accordingly, the input voltage is 110V-220V. The designed of 175W Class with the output voltage of 385V. As a experiment result, maximum power factor and maximum efficiency measured 99% and 97% respectively. Therefore, in this paper, the design of a inductor which is the most important element in PFC converter for short range magnetic resonance wireless power transfer system was studied. Used an CS330125 core through the designed of 175W class. Examination results power loss was 0.2%.
본 논문에서는 비접촉 시스템에 있어서 스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)뿐만 아니라 2차측 정류 다이오드 역시 영 전류 스위칭(ZCS)을 이룰 수 있는 비접촉 변압기를 이용한 Half-Bridge 직렬 공진 컨버터 적용 비접촉 충전 시스템을 제안 적용하였다. 본 논문에서 제안한 비접촉 변압기 적용 Half-Bridge 직렬 공진컨버터는 공진 주파수보다 낮은 영역에서 스위칭 동작이 가능하기 때문에 불연속 공진전류에 의한 2차측 정류 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)이 가능하다. 또한 좁은 주파수 영역에서 제어가 가능하며 높은 전압 이득특성에 따라 적은 턴-수비의 변압기를 사용할 수 있으므로 기존의 비접촉 시스템과 비교해 보았을 때 효율특성을 개선시킬 수 있다. 시뮬레이션과 이론적인 분석을 토대로 3.15W 시제품을 제작하고 실험내용을 서술했다.
Zheng, Hong;Liang, Zheng-feng;Li, Meng-shu;Li, Kai
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제10권4호
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pp.1626-1634
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2015
LCL filters are widely used in three-phase PWM converter for its advantages of small volume, low cost and inhibition of high frequency current harmonic. However, it is difficult to optimize its design because its parameters are mutually influenced while the value of each parameter for LCL filter has impacts on the converter's cost and size. In this paper, the target of optimization is to minimize the parameter values of LCL filter, and an optimization method for parameters of LCL filter of three-phase PWM converter based on least square method is proposed. With this method, a quantitative calculation of the harmonic component of the converter’s side phase voltage is performed first, and then the quantitative relationship between phase voltage harmonics and grid phase current harmonics is analyzed. After that, the attenuation requirement of each harmonic is obtained by taking into account the requirements for each harmonic component of grid current. Then according to the optimization objective, the objective function with minimum harmonic attenuation deviation is established, and least squares method is adopted for three-dimensional global searching of parameters for LCL filter. Thus, the designed harmonic attenuation curve approximates the minimum attenuation requirements, and the optimized LCL filter parameters are obtained. Finally, the effectiveness of the method is verified by the experiments.
본 논문에서는 offset self-calibration 기법을 적용한 7-bit 1GSPS folding-interpolation A/D 변환기를 제안한다. 제안하는 A/D 변환기는 folding rate 2, interpolation rate 8의 1+6 구조로 고속 동작에 적합하게 설계되었다. 또한 offset self-calibration 회로를 설계하여 공정 mismatch, 기생 저항, 기생 캐패시턴스 등에 의한 offset-voltage의 변화를 감소시켜 A/D 변환기의 성능 특성을 향상 시켰다. 제안하는 A/D 변환기는 1.2V 65nm 1-poly 6-metal CMOS 공정을 사용하여 설계 되었으며 유효 칩 면적은 $0.87mm^2$, 1.2V 전원전압에서 약 110mW의 전력소모를 나타내었다. 측정 결과 샘플링 주파수 800MHz, 입력 주파수 250MHz에서 39.1dB의 SNDR 특성을 보여주었으며, offset self-calibration 회로를 사용 하지 않은 A/D 변환기에 비해 SNDR이 약 3 dB 향상되었다.
Ponnusamy, Rajan Soundar;Subramaniam, Manoharan;Irudayaraj, Gerald Christopher Raj;Mylsamy, Kaliamoorthy
Journal of Power Electronics
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제17권1호
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pp.115-126
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2017
This paper presents a new cascaded asymmetrical single phase multilevel converter with a reduced number of isolated DC sources and power semiconductor switches. The proposed inverter has only two H-bridges connected in cascade, one switching at a high frequency and the other switching at a low frequency. The Low Switching Frequency Inverter (LSFI) generates seven levels whereas the High Switching Frequency Inverter (HSFI) generates only two levels. This paper also presents a solution to the capacitor balancing issues of the LSFI. The proposed inverter has lot of advantages such as reductions in the number of DC sources, switching losses, power electronic devices, size and cost. The proposed inverter with a capacitor voltage balancing algorithm is simulated using MATLAB/SIMULINK. The switching logic of the proposed inverter with a capacitor voltage balancing algorithm is developed using a FPGA SPATRAN 3A DSP board. A laboratory prototype is built to validate the simulation results.
연료전지와 같은 저전압 대전류 응용에는 입력전류 리플이 작고 변압기의 턴비가 작은 전류원 DC-DC 컨버터가 더 효과적이다. 5kW급 이상의 응용에서는 기존의 단상을 기본으로 하는 전류원 풀브리지, 하프브리지 또는 푸시풀 의 토폴로지로는 스위치등 소자의 전류부담이 크고 소자의 선정 및 최적설계가 용이하지 않다. 본 논문에서는 대전력 고승압 응용에 적합한 능동 클램프방식의 3상 전류원 푸쉬풀 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 소자의 전류부담이 작고 전 영역(0~1)의 듀티 사용으로 입력전압 변동이 큰 응용에 적합하다. 3상 고주파변압기를 비롯한 주요부품의 설계방법을 제시하고 5kW급의 시작품으로부터 제안한 컨버터의 타당성 및 성능을 검증하였다.
In this paper, hysteresis voltage control method is proposed to an unidirectional inverter control for piezoelectric load. Piezoelectric load has electrically RC characteristic, and is driven by the inverter to control the output voltage waveform. When controling the output waveform by PI control, appropriate gains need to be selected. However, hysteresis control may minimize the output distortion because it has maximum proportional gain. In addition, Hysteresis control algorithm has simple structure to realize and the response is fast. Although the switching frequency of the inverter by hysteresis control varies, the switching frequency for the piezoelectric load is lower than that by PI control for equivalent performance. In particular, on implementing the algorithm using FPGA, the algorithm can be implemented in fewer pabrics and the processing time can be reduced. The superiority of the proposed hysteresis voltage control was proved for piezoelectric load through simulation and experiment.
연료전지의 낮고 변동폭이 큰 전압을 안정된 높은 전압으로 승압시키기 위하여 부스트 컨버터가 사용되고 있다. 전기적인 절연이 요구되지 않는 응용에서는 손실, 가격 및 부피 상승의 원인이 되는 고주파 변압기가 없는 무변압기형의 부스트 컨버터가 장점을 갖는다. 본 논문에서는 새로운 무변압기형 부스트 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 $6{\sim}8$배의 실제 사용가능 한 승압비를 가지며 입 출력 전류 리플이 매우 작아 연료전지 응용에 적합하다. 이에 대한 이론적 해석과 시뮬레이션 및 실험파형을 통해 타당성을 검증하였다.
본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 2개의 스위치와 2개의 무손실 스너버 부분 공진 커패시터, 2개의 다이오드로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 하프 브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 하프 브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 기존 회로의 DC 버스라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류출력을 얻어 수 있었다. 그리고, 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작하므로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIG MIG MAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다.
Based on the average method and the geometrical technique to calculate the average value, the average model of the open-loop step-up converter in CCM operation is established. The DC equilibrium point and corresponding small signal model is derived. The control-to-output transfer function is presented and analyzed. The theoretical analysis and PSIM simulations shows that the control-to-output transfer function includes not only the DC input voltage and the DC duty cycle, but also the two inductors, the two energy-transferring capacitors, the switching frequency and the load. Finally, the hardware circuit is designed, and the circuit experimental results are given to confirm the effectiveness of theoretical derivations and analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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