본 논문에서는 각각의 스위치 시비율(Duty ratio)의 변화를 이용한 기존의 풀-브릿지 방식과 두 쌍의 스위치 신호 위상 변화를 이용한 위상천이 풀-브리지(Phase-shift Full-bridge) 방식의 차이점을 서술하였다. 위상천이 컨버터의 안정성을 연구하기 위하여, 출력 전류의 맥동(ripple)을 작게 하는 배전류(Current Doubler) 정류회로와 효율을 높이기 위한 동기 정류기(Synchronous Rectifier)를 포함한 평균화 된 스위치 모델을 제안한다. 이 모델을 이용하여 PSPICE 시뮬레이션을 통해 안정성을 고찰하였으며 1.2kW급 170-14V DC-DC 컨버터의 시작품을 제작 후 시뮬레이션 결과와 시작품 결과를 비교하였다. 시뮬레이션의 경우 위상여유는 $58^{\circ}$ 시작품의 위상여유는 $68^{\circ}$로 나타났으며 교차주파수는 12kHz로 동일하게 나오는 것을 확인하였다. 따라서 제안한 시뮬레이션 모델을 이용하여 실제 회로의 안정성을 예측할 수 있으며 이를 실제 회로 제작에 활용 할 수 있다.
This research proposes a new type of flyback converter topology based on magnetic circuit sharing. The proposed flyback topology uses a transformer involving shared magnetic flux, and its characteristic is magnetic flux cancelation by cross magnetic flux in the magnetic flux-sharing part of the core. The new topology aims to reduce the volume of transformer by reducing the cross section of the core. Compared to conventional converters using only 1 transformer, its circuit configuration involving the serial input and parallel output of 2 flyback coils allowed increased converter insulation strength. In addition, the adoption of interleaved switching method achieved the improvement of output voltage ripple, while magnetic circuit sharing reduced by 50% the cross section of core where magnetic circuit was shared.
본 논문에서는 태양광 발전시스템의 최대전력추종을 위해 퍼지 이론을 도입한 퍼지제어기를 설계하였다. 퍼지제어기의 디지털 설계를 위해 태양광 발전시스템의 각 부분을 구성하고, FPGA를 사용하여 제어기를 구현하였다. 구현된 제어기는 일사량의 변화에도 안정적으로 동작하며, 출력전압의 리플이 작은 결과를 보였다. 또한 FPGA의 퍼지제어기로서의 구현가능성을 발견하고 그 타당성을 입증하였다.
Switching Mode Power Supply(SMPS)에서 전자파 노이즈 발생의 주된 요인은 스위칭 소자, 2차측 정류 다이오드, 그리고 출력 트랜스포머 및 쵸크 코일의 세부분이다. 본 논문에서는 노이즈 특성을 정량화 하기 어려운 트랜스포머에 초점을 맞추고, 보빈의 형태, 권선 방법에 따른 노이즈를 분석하고 최적 트랜스포머를 설계 하였다. 이들의 비교 분석을 위해 전자파 전도노이즈, 스위칭 소자의 스위칭 파형, 출력의 리플/노이즈 전압, 누설 전류의 4가지 특성을 측정하였다. 이 결과 수직 형태의 보빈과 1ㆍ2차 병렬 샌드위치 권선법을 사용한 트랜스포머의 경우가 가장 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었고, 이를 바탕으로 최적의 트랜스포머를 제안하였다. 전기적 특성과 안전 규격에 대한 실험을 통해 개발된 SMPS가 의료기용 국제 규격인 IEC 601-1을 만족함을 확인하였다.
In the past, the PWM converter had a large switching loss by hard switching and difficult to high frequency operation. The resonance converter to decrease the switching loss and EMI is required the frequency control and needed to reduce the voltage or current stress at each parts. So, this paper propose the 3-phase boost converter and the method to compensated input power factor by control the amplitude - an instantaneous value of the DC inductor current -and control the switching frequency that a modulation error by the ripple of the DC inductor current. The proposed 3-phase PWM boost converter of single phase control type can takes higher capacity and compensate the power factor by using Feed back controller at each phase for the existing 3-phase bridge rectifier type. Moreover the 3-phase full bridge type using the rectifier at each 3-phase circuit will be small size reactor and compensate input power factor by minimize harmonic components of each phase.
Most of all, DTC drive is very simple in its implementation because it needs only two hysteresis comparator and switching vector table for both flux and torque control. The switching strategy of a conventional direct torque control scheme which is based on hysteresis comparator results in a variable switching frequency which depends on the speed, flux, stator voltage and the hysteresis of the comparator. The amplitude of hysteresis band greatly influences on the drive performance such as flux and torque ripple and inverter switching frequency. In this paper the influence of the amplitudes of flux and torque hysteresis bands and sampling time of control program on the torque and flux ripples are investigated. Simulation results confirm the superiority of the DTC under the proposed method over the conventional DTC.
This study proposes a bi-directional interleaved current-fed resonant converter (CRC) with reduced size of the output filter for a fuel cell electric vehicle. The proposed CRC achieves zero-current switching turn on and off of switches and diodes and makes ripple current of the output capacitor theoretically zero. As a result, the cost and volume of the output capacitor are significantly reduced. The two-stage power conversion technique is also applied for wide input and output voltage range operations. A 2kW prototype of the proposed converter is built and tested to verify the validity of the proposed operation.
This paper explains control methods of single-phase grid connected battery charger. Charging mode is control by Constant Current - Constant Voltage method and discharging mode is controlled by active-reactive power control method. Current control method is based on the synchronous reference frame(SRF) PI controller, and the second harmonic of battery current is compensated by an added L-C resonant circuit. Feasibility of the proposed control methods is verified through experiment with a prototype of 5kW single-phase grid connected battery charger.
본 논문은 새로운 태양광 에너지 변환 기술에 의한 연계형 단상 인버터 제어기술을 나타내었다. 최대전력 점 추적제어는 두 부스터 컨버터의 MOSFET 스위치 제어 발생회로에 기초하고 단상 인버터는 풀 브리지의 4개 IGBT 스위치에 의해 전류 추종제어 된다. PV 모듈의 발생전력 제어회로는 PV 모듈의 출력 전압, 전류 검출에 의해 최대전력 점 제어한다. 결국 PV 모듈 양단은 인버터 입력전압으로 낮은 리플 전압을 유지하고 출력은 증가한다. 제안한 태양광 인버터 시스템의 효과가 시뮬레이션과 실험을 통하여 입증되었다.
DC-DC콘버어터의 한가지 회로방식으로서 검토되고 있는 전류형 DC-DC콘버어터는 지금까지의 연구에 의하여 종래의 회로방식에 비하여 안정성이 가장 우수한 회로방식이란 점이 명백해졌다. 본 색에서는 스위칭 주파수의 고주파화에 의해 평활콘덴서의 용량을 축소시킬 수 있다는 점을 전제로하여, 부환회로에 위상지연 요소가 존재하고 평골콘덴서의 등가직렬저항을 고려한 경우, 안정성과 평활콘덴서의 용량과의 관계를 해석에 의해 명백히 하였다. 그 결과 전류형 DC-DC콘버어터는 평활콘덴서의 용량을 축소한 경우에도 통상의 강압형콘버터에 비하여 높은 안정성을 갖는 반면, 출력전압의 리풀이 출력전류의 증가에 따라서 증가하여 이것에 의하여 실용상의 한계가 존재한다는 점이 명백해졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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