• 제목/요약/키워드: hybrid-switching circuit

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광 네트워크를 위한 Hybrid 스위칭 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of an Hybrid Switching System for Optical Networks)

  • 이규명;;;최준균
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권10호
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    • pp.16-23
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    • 2003
  • 본 논문에서 광 네트워크에서 광 버스트 스위칭(Optical Burst Switching, OBS)과 광 회선 스위칭 (Optical Circuit Switching, OCS) 기술의 장점을 동시에 가지는 새로운 광 hybrid 스위칭(Optical Hybrid Switching) 시스템을 제안한다. 이 시스템은 들어오는 IP 트래픽을 hybrid 스위칭을 위해 짧은(short-lived) 흐름과 긴(long-lived) 흐름 구분한다. 성능 분석을 위하여 시스템을 Markovian 환경에서 단일 서버 큐로서 모델링 한다. 버스트 생성 프로세스는 two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP)를 따른다고 가정하고 서비스 율은 동시에 발생하는 OCS 세션의 수에 따라 변한다. OBS 버스트에 대한 평균 지연 및 큐 사이즈의 결과를 보인다.

Analysis of Hybrid Converter with Wide Voltage Range Operation

  • Lin, Bor-Ren
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권5호
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    • pp.1099-1107
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    • 2019
  • A soft switching converter with wide voltage range operation is investigated in this paper. A series resonant converter is implemented to achieve a high circuit efficiency with soft switching characteristics on power switches and rectifier diodes. To improve the weakness of the narrow voltage range in LLC converters, an alternating current (ac) power switch is used on the primary side to select a half-bridge or full-bridge resonant circuit to implement 4:1 voltage range operation. On the secondary-side, another ac power switch is adopted to select a full-wave rectifier or voltage-doubler rectifier to achiever an additional 2:1 output voltage range. Therefore, the proposed resonant converter has the capacity for 8:1 (320V~40V) wide output voltage operation. A single-stage hybrid resonant converter is employed in the study circuit instead of a two-stage dc converter to achiever wide voltage range operation. As a result, the study converter has better converter efficiency. The theoretical analysis and circuit characteristics are verified by experiments with a prototype circuit.

A Parallel Hybrid Soft Switching Converter with Low Circulating Current Losses and a Low Current Ripple

  • Lin, Bor-Ren;Chen, Jia-Sheng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1429-1437
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    • 2015
  • A new parallel hybrid soft switching converter with low circulating current losses during the freewheeling state and a low output current ripple is presented in this paper. Two circuit modules are connected in parallel using the interleaved pulse-width modulation scheme to provide more power to the output load and to reduce the output current ripple. Each circuit module includes a three-level converter and a half-bridge converter sharing the same lagging-leg switches. A resonant capacitor is adopted on the primary side of the three-level converter to reduce the circulating current to zero in the freewheeling state. Thus, the high circulating current loss in conventional three-level converters is alleviated. A half-bridge converter is adopted to extend the ZVS range. Therefore, the lagging-leg switches can be turned on under zero voltage switching from light load to full load conditions. The secondary windings of the two converters are connected in series so that the rectified voltage is positive instead of zero during the freewheeling interval. Hence, the output inductance of the three-level converter can be reduced. The circuit configuration, operation principles and circuit characteristics are presented in detail. Experiments based on a 1920W prototype are provided to verify the effectiveness of the proposed converter.

전원장치의 소형화와 고효율화를 위한 스위칭 파워 모듈의 제작과 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics and Fabrication of Switching Power Module for High Efficiency and Small Size of Power Supply System)

  • 김찬;전의석;강도영;김병철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.758-761
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    • 2003
  • 전원장치의 소형화 핵심기술인 반도체 스위칭 기술을 이용하여 단일 전원을 사용하는 소형, 경량화 전자기기에 적합한 5 V/500 mA급 트랜스리스형 파워 모듈(transless type power module)을 설계하였다. 파워 모듈은 강압형 chopper 방식을 이용한 스위칭회로, 제어회로, 전압검출회로, 그리고 정전압 회로 둥으로 구성되어 있으며, 하이브리드-집적회로형(hybrid-IC type)으로 제작되었다. 본 연구에서 설계한 스위칭 레귤레이터 전원회로는 5 V/500 mA급 트랜스리스형 파워 모듈의 전기적 특성을 만족하였다.

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전기자동차 충전기용 10kW 하이브리드 컨버터 (A 10kW Hybrid Converter for the Electric Vehicle Charge Application)

  • 트란다이두옹;유선호;부하이남;최우진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.319-320
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    • 2015
  • A hybrid converter for the on-board charger consisting of a soft switching full bridge (SSFB) and a half bridge (HB) LLC resonant converter is proposed. The proposed topology adopts an additional switch and a diode at the secondary side of SSFB converter to guarantee the wide ZVS range of primary side switches and to eliminate the circulating current. The output voltage is regulated by controlling the duty cycle of secondary side switch. The effectiveness of the proposed converter was experimentally verified using a 10-kW prototype circuit. The experimental results show 96.8% peak efficiency.

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Hybrid ZVS Converter with a Wide ZVS Range and a Low Circulating Current

  • Lin, Bor-Ren;Chen, Jia-Sheng
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권3호
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    • pp.652-659
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    • 2015
  • This paper presents a new hybrid soft switching dc-dc converter with a low circulating current and high circuit efficiency. The proposed hybrid converter includes two sub-converters sharing two power switches. One is a three-level PWM converter and the other is a LLC converter. The LLC converter and the three-level converter share the lagging-leg switches and extend the zero-voltage switching (ZVS) range of the lagging-leg switches from nearly zero to full load since the LLC converter can be operated at fsw (switching frequency) $\approx$ fr (series resonant frequency). A passive snubber is used on the secondary side of the three-level converter to decrease the circulating current on the primary side, especially at high input voltage and full load conditions. Thus, the conduction losses due to the circulating current are reduced. The output sides of the two converters are connected in series. Energy can be transferred from the input voltage to the output load within the whole switching period. Finally, the effectiveness of the proposed converter is verified by experiments with a 1.44kW prototype circuit.

하이브리드 광학 네트워크-온-칩에서 병렬 라우팅에 관한 연구 (A Study on the Parallel Routing in Hybrid Optical Networks-on-Chip)

  • 서정택;황용중;한태희
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권8호
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    • pp.25-32
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    • 2011
  • 네트워크-온-칩(Networks-on-Chip, NoC)은 고도로 복잡해지고 있는 다중 프로세서 시스템-온-칩(Multi-Processor System-on-chip, MPSoC)에서의 버스 트래픽 문제를 해결할 핵심기술이나 전통적인 전기적 상호 연결 구조로는 머지않아 대역폭 및 전력소비 등의 한계에 직면할 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 광학적 상호연결과 전기적 상호연결을 같이 사용하는 하이브리드 광학 NoC기술이 최근 활발히 연구되고 있다. 대부분의 하이브리드 광학 NoC에서 전기적인 연결은 웜홀 스위칭(Wormhole switching)과 deterministic 알고리즘인 X-Y 라우팅 알고리즘을 사용하며, 광학적 버스 기반 데이터 전송을 위한 경로 설정 및 광학 라우터 설정을 한다. 광학적 연결에서는 서킷 스위칭(Circuit switching) 방식을 사용하며, 미리 설정된 경로 및 라우터를 이용하여 payload 데이터만 전송을 하게 된다. 그러나 기존에 발표된 하이브리드 광학 NoC같은 경우에는 한 번에 하나의 경로에서만 데이터를 전송 할 수 있다는 단점을 가지고 있어 성능 향상에 한계가 있다. 본 논문에서는 하이브리드 광학 NoC에서 동시에 여러 경로를 이용하여 데이터를 전송하기 위해 전기적인 연결에서 서킷 스위칭 방식과 적응적(adaptive) 알고리즘을 이용하는 새로운 라우팅 알고리즘을 제안하며, 적응적 알고리즘의 문제점인 livelock을 제거할 수 있는 방법 또한 제안한다. 모의실험은 전기적인 NoC, 그리고 웜홀 스위칭 방식의 기존 하이브리드 광학 NoC와 비교 수행 하였다. 그 결과 제안된 방식은 기존 하이브리드 광학 NoC에 비해 60%의 throughput 증가, 그리고 전기적 NoC와 비교했을 때 65%의 전력 감소를 보였다.

고속 스위칭 동작의 주파수 합성기를 위한 하이브리드형 구조 설계와 DLT 대체 회로 연구 (Hybrid Type Structure Design and DLT-Replacement Circuit of the High-Speed Frequency Synthesizer)

  • 이훈희;허근재;정락규;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.1161-1167
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    • 2004
  • 기존의 PLL(phase locked loop)은 폐루프 구조이므로 주파수 스위칭 속도가 낮은 단점을 갖는다. 이를 개선하기 위해서 개루프 구조를 혼합한 Digital Hybrid PLL 구조를 연구하였다. 또한 이 구조는 빠른 주파수 스위칭 속도로 동작할 수 있지만, VCO의 전압대 주파수 전달특성을 ROM 형태로 구현하는 DLT(digital look-up table)이 사용되어야 하므로 회로소자가 많아지고 소비전력이 증가된다. 그러므로, 본 논문에서는 복잡한 DLT의 구조를 간단한 Digital logic 회로로 대체시킨 새로운 구조를 제안하였다. 또한 주파수 합성때마다 타이밍 동기화를 이루는 회로를 설계하여 합성기의 항상성을 확보하였으며 DLT를 사용하는 방식과 비교하여 회로소자를 약 $28\%$정도 줄일 수 있다. 고속 스위칭 동작 특성과 주파수 합성을 시뮬레이션과 실제 회로 구현으로 확인하였다.

A Modularized Equalizer for Supercapacitor Strings in Hybrid Energy Storage Systems

  • Gao, Zhigang;Jiang, Fenlin
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권4호
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    • pp.1469-1482
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    • 2016
  • In hybrid energy storage systems, supercapacitors are usually connected in series to meet the required voltage levels. Equalizers are effective in prolonging the life of hybrid energy storage systems because they eliminate the voltage imbalance on cells. This study proposes a modularized equalizer, which is based on a combination of a half-bridge inverter, an inductor, and two auxiliary capacitors. The proposed equalizer inherits the advantages of inductor-based equalization systems, but it also offers unique merits, such as low switching losses and an easy-to-use control algorithm. The zero-voltage switching scheme is analyzed, and the power model is established. A fixed-frequency operation strategy is proposed to simplify the control and lower the cost. The switching patterns and conditions for zero-voltage switching are discussed. Simulation results based on PSIM are presented to verify the validity of the proposed equalizer. An equalization test for two supercapacitor cells is performed. An experimental hybrid energy storage system, which consists of batteries and supercapacitors, is established to verify the performance of the proposed equalizer. The analysis, simulation results, and experimental results are in good agreement, thus indicating that the circuit is practical.

Resonant Pulse Power Converter with a Self-Switching Technique

  • Kim, Hyeok-Jin;Chung, Gyo-Bum;Cho, Jae-Ho
    • Journal of Power Electronics
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    • 제10권6호
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    • pp.784-791
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    • 2010
  • In this paper, a resonant pulse power converter (RPPC) is proposed. The proposed RPPC transfers the pulse-shape power from a DC source to a load periodically. The RPPC consists of a resonant circuit and a resonant pulse converter driven by a self-switching circuit. Depending on the magnitude difference between the input and output voltages, the operations of the RPPC are divided into 4 modes; boost mode, hybrid mode, direct mode and cut-off mode, respectively. The main switch of the RPPC turns on in the ZCS condition and off in the ZVS condition spontaneously. The operational principles of a RPPC using the self-switching technique are analyzed and verified in experiments. An example of a RPPC application is demonstrated in the area of thermoelectric energy harvesting.