This study deals with a bidirectional interleaved soft switching DC-DC converter for a wide range of input voltages. The proposed converter operates in complementary switching with the purpose of inductor size reduction and zero-voltage switching (ZVS) operation. The current ripple related to complementary switching is minimized by three-phase interleaved operation. The main characteristics of the proposed topology are its soft-switching method of operation and its simple structure. The soft-switching operation and the system efficiency of the proposed converter are verified by experimental results.
Recently, standby power reduction techniques of AC/DC adaptor were developed, consuming power almost arrived to 300mW level. The standby power losses are composed of the input filter loss 11.8mW, the control IC for AC/DC adaptor 18mW, the switching loss 9.53mW and the feedback loss 123mW. And there are the standby power reduction techniques. In this paper, in order to reduce the standby power of SMPS more, the loss due to a voltage difference between input and output is reduced by the control circuit which is composed of the low voltage driving circuit and voltage regulator. The low voltage driving circuit operates on the low voltage of input and off the high voltage. The low voltage driving IC was produced by the $1.0{\mu}m$, high voltage DMOS process.
This paper proposes a simple current compensation method to improve the control performance of B4 inverters. Four-switch inverters so called B4 inverters employ only four switches. They have a split dc-link and one phase of three-phase motors is connected to the center-tap of split dc-link capacitors in B4 inverters. The voltage ripples in the center tap of the dc-link generate unbalanced three-phase voltages causing current ripples. To solve this problem, this paper presents a simple compensation method that adjusts switching times considering dc-link voltage ripples. The validity of the proposed method is verified by simulations and experiments carried out with a 1 HP induction machine.
In order to meet the increasing needs of the hybrid energy source system for electric vehicles, which demand bidirectional power flow capability with a wide-voltage-conversion range, a bidirectional three-level DC-DC converter and some control strategies for hybrid energy source electric vehicles are proposed. The proposed topology is synthesized from Buck and Boost three-level DC-DC topologies with a high voltage-gain and non-extreme duty cycles, and the bidirectional operation principle is analyzed. In addition, the inductor current ripple can be effectively reduced within the permitted duty cycle range by the coordinated control between the current fluctuation reduction and the non-extreme duty cycles. Furthermore, benefitting from duty cycle disturbance control, series-connected capacitor voltages can also be well balanced, even with the discrepant rise and fall time of power switches and the somewhat unequal capacitances of series-connected capacitors. Finally, experiment results of the bidirectional operations are given to verify the validity and feasibility of the proposed converter and control strategies. It is shown to be suitable for hybrid energy source electric vehicles.
This paper describes a switching-level operation analysis of BTB(Back-To-Back) converter for HVDC(high voltage DC) application based on MMC(modular multi-level converter). A switching-level operation analysis for BTB converter is very important to understand the converter operation in detail and check the voltage and current transients in each components. However, the development of switching-level simulation model for the actual size BTB Converter is very difficult because the MMC normally has more than 150 sub-modules for each arm. So, a switching level simulation model for the 11-level MMC-based BTB converter was developed with PSCAD/EMTDC software, which has 12 sub-modules for the positive arm and another 12 sub-modules for the negative arm. The DC-voltage balance algorithm, the circulating-current reduction algorithm, the harmonic reduction algorithm, and the redundancy operation algorithm were included in this simulation model. The developed simulation model can be utilized to analyze the MMC-based BTB converter for HVDC application in switching level and to develop the protection scheme for the MMC-based BTB converter for HVDC application.
Kim, Eun-Soo;Joe, Kee-Yeon;Park, Hae-Young;Kim, Yoon-Ho;Kim, Choon-Same
전력전자학회:학술대회논문집
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전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.1051-1055
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1998
To achieve high efficiency in high power and high frequency applications, reduction of switching losses and noise is very important. In this paper, an improved zero voltage switching forward dc/dc converter is proposed. The proposed converter is constructed by using energy recovery snubbers in parallel with the main switches and output diodes of the conventional forward dc/dc converter. Due to the use of the energy recovery snubbers in the primary and secondary side, the proposed converter achieves zero-voltage-switching turn-off without switching losses for switching devices and output rectification diodes. The complete operating principles and experimental results will be presented.
This paper proposes a pulse width modulation (PWM)-based sliding mode controller (SMC) for a full-bridge DC-DC converter that can eliminate static output voltage error. Hysteretic SMC in DC-DC converter does not have a fixed switching frequency, and applying hysteretic SMC to full-bridge converters is difficult. Fixed-frequency SMC, which is also called PWM-based SMC, based on equivalent control overcomes these shortcomings. However, the controller order reduction in equivalent control in PWM-based SMC causes static output voltage error. To resolve this issue, an integral item is added to the PWM-based SMC. Sliding mode coefficients are designed by applying a standard second-order system to the sliding mode surface. The effect of adding an integral item on the controller is analyzed, and an integral coefficient design method is proposed. Experiment results on a three-level full-bridge DC-DC converter verify the control scheme and design method proposed in this paper.
본 논문에서는 UPQC 시스템과 SVC를 결합한 새로운 형태의 보상장치를 제안하고자 한다. 기존의 UPQC는 직렬형 인버터, 병렬형 인버터, DC 링크로 구성되어 있어있으며 우수한 전력품질 보상 성능을 보이지만 높은 인버터 정격을 요구한다. 제안된 방식은 직렬형 인버터, 병렬형 인버터와 DC 링크 그리고 병렬형 인버터의 출력단에 결합된 SVC로 구성되어 있으며, 기존 UPQC에 비해 넓은 무효전력 보상 범위와 낮은 DC 링크 전압의 장점을 가지고 있다. 또한, SVC가 결합된 새로운 UPQC의 구성은 Matlab 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.
Park, Yong-Hee;Kim, Do-Hyun;Kim, Jae-Hyuk;Han, Byung-Moon
Journal of Power Electronics
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제16권2호
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pp.522-531
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2016
This paper proposes a new NLC (Nearest Level Control) scheme for MMCs (Modular Multilevel Converters), which offers voltage ripple reductions in the DC capacitor of the SM (Sub-Module), the output voltage harmonics, and the switching losses. The feasibility of the proposed NLC was verified through computer simulations. Based on these simulation results, a hardware prototype of a 10kVA, DC-1000V MMC was manufactured in the lab. Experiments were conducted to verify the feasibility of the proposed NLC in an actual hardware environment. The experimental results were consistent with the results obtained from the computer simulations.
Common mode voltage (CMV) generation is a major problem in switching power converter fed induction motor drive systems. CMV is the zero sequence voltage generated due to the switching action of power converters. Even a small magnitude of CMV with a high rate of change may circulate large bearing currents which may damage a machine's bearings and shorten its life. There are several methods of controlling CMV. This paper presents 3-level sinusoidal pulse width modulation based techniques to control the magnitude and rate of change of CMV in multilevel AC-DC-AC drive systems. Simulation and experimental investigations have been presented to validate the performance of proposed technique to control CMV in 3-level neutral point clamped inverter based AC-DC-AC system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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