• 전력전자학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.142-148
• /
• 2006

본 논문에서는 역률개선과 고효율로 동작되는 새로운 승압형 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 입력전류 불연속제어로 구동되고, 스위치의 시비율 일정제어에 의해 입력전류는 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적인 정현파 형태로 주어진다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 주어지고, 시비율 일정제어에 의해 제안된 컨버터는 제어기법이 간단하게 된다. 일반적으로 전류불연속 제어에 의한 컨버터의 경우, 사용된 스위치의 턴-온 동작은 영전류 스위칭으로 되는 장점이 있지만, 스위치의 턴-오프 동작은 최대 전류에서 스위칭되어 스위칭 손실을 증대시키고 스위치의 과중한 스트레스를 가져오게 된다. 이것은 컨버터의 효율을 저하시키는 요인이다. 본 논문에서는 부분적인 공진회로 동작에 의한 새로운 소프트 스위칭 회로가 설계되어 사용된 제어스위치들의 턴-온, 턴-오프 동작을 소프트 스위칭으로 만들어 컨버터의 효율을 증대시킨다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.346-352
• /
• 2002

본 논문에서는 정류용 다이오드의 역 회복시 발생하는 손실을 줄이기 위한 새로운 듀얼 모드로 동작하는 ZCS-PWM 승압형 컨버터를 제안한다 제안된 회로에서 각각의 스위치는 소프트 스위칭 조건에서 매 사이클마다 교번으로 스위칭 동작을 하고 스위치 $S_2$에 직렬로 공진형 인덕터 Lr을 달아서 스위칭 손실과 EMI 노이즈와 관련된 정류용 다이오드$(D, D_1)$의 역 회복 전류를 감소시켰다. 제안된 컨버터는 기존의 ZVT-PWM 컨버터$^{[2]}$에 수동 및 능동 소자를 더 이상 추가하지 않기 때문에 각 소자들이 받는 전류/전압 스트레스는 기존의 하드 스위칭 컨버터 같다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작을 분석하고 이를 바탕으로 제작 및 실험을 통해서 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.302-308
• /
• 2011

현재 철도 차량용 공조 시스템은 3상 AC 380V를 입력으로 받아 온/오프 제어만 하고 있어 효율 저감 및 소음 등의 문제점을 가지고 있으며 AC 전원 공급이 차단될 경우 blower 동작이 멈추는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 UPS 기능을 갖는 A/C blower용 인버터 시스템을 제안한다. 제안한 인버터 시스템은 입력으로 AC 전원과 DC 전원을 받아서 blower 구동용 유도전동기의 V/F 제어를 하며, CAN통신을 이용하여 속도, 모드 및 Soft-Start 시간 등을 제어한다. 또한 CAN 통신 고장시에는 정비용으로 RS-232통신을 이용해서도 제어할 수 있고 조작자가 직접 하드웨어적으로 제어할 수도 있어 기존의 문제점을 보완할 수 있다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안한 인버터 시스템의 유용성을 입증한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.477-483
• /
• 2011

일반적인 DC/DC 전력변환기의 스위칭 방식은 하드 스위칭 방식과 공진을 이용한 소프트 스위칭 방식으로 분류할 수 있으며, 하드 스위칭 방식은 스위치의 턴 온/오프시 스위칭 소자에 생기는 전력손실이 커서 효율 면에서 불리하며, 공진형 소프트 스위칭 방식은 별도의 리액터와 커패시터를 추가함으로서 시스템의 사이즈와 비용이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 새로운 스위칭 방식의 소프트 스위칭 방식의 Full-bridge 전력변환기의 구조를 제안하였으며, 제안된 소프트 스위칭 방식은 앞단의 벅 컨버터의 다이오드 전류시 영전압이 되는 구간에서 Full-Bridge 컨버터의 스위치를 교변 함으로써 리액터와 커패시터의 추가없이 소프트 스위칭을 이루어냄으로서 시스템의 효율과 신뢰성을 향상시킨다. 또한 제안된 절연형 소프트 Full-bridge DC/DC 컨버터의 타당성을 검증하기 위해 Psim을 이용한 시뮬레이션과 500[W]급 DC/DC 컨버터를 제작하여 DC/DC 컨버터의 효율이 우수함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.946-949
• /
• 2001

This paper proposes a new zero-current switching (ZCS) pulse-width modulation (PWM) switch cell that has no additional conduction loss of the main switch. In this cell, the main switch and the auxiliary switch turn on and turn off under zero current condition. The diodes commutate softly and the reverse recovery problems are alleviated. The conduction loss and the current stress of the main switch are minimized, since the resonating current for the soft switching does not flow through the main switch. Based on the proposed ZCS PWM switch cell, a new family of dc to dc PWM converters is derived. The new family of ZCS PWM converters is suitable for the high power applications employing IGBTs. Among the new family of dc to dc PWM converters, a boost converter was taken as an example and has been analyzed. Design guidelines with a design example are described and verified by experimental results from the 2.5 kW prototype boost converter operating at 40kHz.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.408-413
• /
• 2014

In this paper, we propose a fault diagnosis method based on Park's Vector Approach using the Euler's theorem. If we interpreted it as Euler's theorem, it is possible to easily find the phase angle difference between the healthy condition and the fault condition. And, we analyzed the variation of the phase angle and performed the diagnostic method of the induction motor using feature vectors that were obtained by using a Fourier transform. The analysis of time and speed variation of the motor was performed and, as a result, we could find more soft variations than rough variations. In particular, the analysis of the distortion through each phase shows that two-turn and four-turn shorted motors are linearly separable. In this experiment, we know that the maximum breakdown threshold value for determining steady-state fault detection is 49.0788. Simulation and experimental results show the more detectable than conventional method.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.404-410
• /
• 2021

This paper proposes a high step-up converter with zero-voltage transition (ZVT) cell for fuel cell electric vehicle. The proposed converter applies a ZVT cell to a dual floating output boost converter (DFOBC) so that not only the main switch but also the ZVT switch can achieve full-range soft switching. The current rating of the ZVT switch is 17% of the main switch. The proposed converter has high reliability in that no timing issue occurs. Therefore, online calculation is not required. The minimum turn-on time of the ZVT switch that guarantees soft switching at all loads and input/output voltage is obtained by analysis. In addition, the proposed DFOBC allows the use of a 650 V device even at 800 V output and has the advantage of being able to boost the voltage by 3.5 times with 0.56 duty. Planar coupled inductor with PCB winding was successfully implemented with the converter operated at 300 kHz. The 25 kW prototype achieves peak efficiency of 99% and power density of 63 kW/L.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.69-76
• /
• 2013

In this paper, electronic ballast using resonant inverter for HID lamp is designed and implemented. The proposed electronic ballast is used the soft switching technology ZVS(Zero Voltage Switching) to reduce turn-on and turn-off loss. The ignition of proposed electronic ballast is achieved by controlling a full bridge inverter which is consisted of LC filter for resonance. After ignition the ballast operates as a low frequency square wave inverter by controlling a full bridge inverter as a buck converter. After ignition at resonant frequency of $f_o$=160kHz, the switching frequency of a buck converter is consisted of 50kHz of high frequency and 170Hz of low frequency. This is for attenuating high frequency harmonics and avoiding acoustic resonance. The experimental results show that electronic ballast using resonant inverter is operated stably.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
• /
• 제53권9호
• /
• pp.576-583
• /
• 2004

This paper presents a buck circuit topology of high-frequency with a single switching device. It solved the problem which arised from hard-switching in high-frequency using a resonant snubber and operating under the principle of ZCS turn-on and ZVS turn-off commutation schemes. In the existing circuit, it has the voltage stress that is almost twice of input voltage in a free-wheeling diode. In the proposed circuit, it has the voltage stress that is lower than input voltage with modifing a location of free -wheeling diode. In this paper, it expained the circuit operation of each mode and analyzed feedback-loop stabilization. Also it confirmed the waveform of each mode with simulation result. The experiment result verified the simulation waveform and compared the voltage stress of a free -wheeling diode in the exsiting circuit with the voltage stress of that in the proposed circuit. Moreover, it compares and analyzes the proposed circuit's efficiency with the hard-switching circuit's efficiency according to the change of load current.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권2호
• /
• pp.469-478
• /
• 2015

In order to promote the application of switched reluctance machines (SRM) in electric vehicles (EVs), the braking torque closed-loop control of a SRM is proposed. A hysteresis current regulator with the soft chopping mode is employed to reduce the switching frequency and switching loss. A torque estimator is designed to estimate the braking torque online and to achieve braking torque feedback. A feed-forward plus saturation compensation torque regulator is designed to decrease the dynamic response time and to improve the steady-state accuracy of the braking torque. The turn-on and turn-off angles are optimized by a genetic algorithm (GA) to reduce the braking torque ripple and to improve the braking energy feedback efficiency. Finally, a simulation model and an experimental platform are built. The simulation and experimental results demonstrate the correctness of the proposed control strategy.