• Title/Summary/Keyword: 스위칭손실

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The Improvement of Switching Condition of a Full-Wave Mode Zero-Voltage Switching Multi-Resonant Buck Converters (전파모드 영전압 스위칭 다중공진형 Buck 콘버터의 스위칭 조건 개선)

  • 김현중;김영석
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.8 no.2
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    • pp.54-61
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    • 1994
  • 본 논문에서는 종래의 전파모드 영전압 스위칭 다중공진형 콘버터의 문제점을 극복하기 위하여 전파모드 영전압 다중공진형 콘버터의 스위칭 조건 개선방법을 제안한다. 기존의 전파모드 영전압 다중공진형 콘버터는 능동스위치의 기생커패시턴스에 저장된 에너지로 인한 턴-온 손실이 있다. 그러므로 종래의 손실을 제거시키기 위하여 역전류 저지 다이오드와 병렬로 작은 커패시터를 첨가한 개선된 전파모드 영전압 스위칭 다중공진형 콘버터를 제안하였다. 개선된 스위칭 조건은 Buck형 영전압 스위칭 다중공진형 콘버터에 적용하였으며 실험 결과 이 개선된 콘버터는 능동 스위치의 실질적인 영전압 스위칭이 이루어졌으며 능동 스위치의 턴-온 손실을 제거할 수 있었다.

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Switching pattern for decreasing switching loss in cascaded H-bridge multilevel PWM inverter controlled by sinusoidal pulse width modulation with multi-carrier waves (다중 반송파 정현 펄스폭 변조방식으로 제어되는 Cascaded H-bridge 멀티레벨 PWM 인버터의 스위칭 손실 저감을 위한 스위칭 패턴)

  • Choi, Jin-sung;Kim, Ki-du;Jung, Bo-chang;Kang, Feel-soon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.61-62
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    • 2012
  • 본 논문에서는 다중 반송파 정현 펄스폭 변조방식으로 제어되는 Cascaded H-bridge 멀티레벨 PWM 인버터의 스위칭 손실 저감을 위한 스위칭 패턴을 제안한다. 부하 담당 전력이 상대적으로 큰 H-bridge 모듈의 스위치는 저주파의 기본 출력 전압 레벨을 형성하도록 동작시키며, 부하 담당 전력이 상대적으로 작은 H-bridge 모듈의 스위치는 고주파의 PWM 파형을 기본파에 가감하여 출력전압 파형이 사인파에 가까워지도록 스위칭 패턴을 형성한다. 본 논문에서는 제안된 스위칭 패턴을 PD, APOD 방식의 다중 반송파 정현 펄스폭 변조방식으로 구현하여 Cascaded H-bridge 멀티레벨 PWM 인버터에 적용시키고 실험을 통해 기존의 스위칭 패턴에 비해 스위칭 손실이 개선됨을 증명한다.

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An Efficiency Improvement Method for Single-phase Boost Converter by Reducing Switching Loss (스위칭 손실 감소에 의한 단상 부스트 컨버터의 효율개선)

  • Kim Jong-Su;Oh Sae-Gin;Park Keun-Oh
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.10 no.1
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    • pp.96-103
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    • 2006
  • This paper proposes a new technique for improving the efficiency of single phase high frequency switch mode boost converter. This converter includes an additional boost converter that follows the main hish frequency switching device. The additional converter, which is controlled at lower frequencies, bypasses almost all the current in the main switch and the high frequency switching loss is greatly reduced. Both switching devices are controlled by a simple method; each controller consists of a one-shot multivibrator, a comparator and an AND gate, and the maximum switching frequency can be limited without any clock generator. The converter works cooperatively in high efficiency and acts as though it were a conventional high frequency switch mode converter with one switching device. This paper describes the proposed converter configuration, design, and discusses the steady state performance concerning the switching loss reduction and efficiency improvement. and the proposed method is verified by computer simulation.

Low switching techniques considering the output harmonics for the adjustable DC link system (출력 고조파 특성을 고려한 가변 DC link 시스템의 저스위칭 기법)

  • Choi, Hyeon-gyu;Ha, Jung-Ik
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.71-72
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    • 2016
  • 전동기의 운전 영역을 확대하기 위해 부스트 컨버터를 이용하여 가변 DC link를 합성한다. 가변 DC link 구간에서는 스위칭 손실이 증가하기 때문에 스위칭 횟수를 줄이는 전략이 필요하다. 제안하는 Edge-Cutting Pulse Width Modulation(ECPWM)을 통해 스위칭 손실을 1/3로 절감하고, 최적의 고조파 특성을 갖는 직류단 전압의 크기를 결정한다. 이를 이용해 가변 직류단 전압 구간에서 인버터 손실을 감소시키며, Bolognani 과변조 방법을 적용해 안정적인 6-스텝으로의 절환까지 고려한다.

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Accurate Efficiency analysis of a Bi-directional converter for Hybrid Electrical Vehicles (하이브리드 차량 양방향 컨버터의 효율 분석)

  • Lee, Kook-Sun;Choy, Ick;Choi, Ju-Yeop;Song, Seung-Ho;Lee, Sang-Joon;Lee, Hyeoun-Dong;Kwon, Tae-Seok
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.158-160
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    • 2009
  • HEV(Hybrid Electrical Vehicle)의 배터리와 전동기/발전기용 인버터 사이에 장착되는 양방향 컨버터는 boost/buck 동작을 수행함으로써 차량이 효율적으로 동작되도록 한다. 대표적인 단상(single-phase)의 Half bridge topology를 기준으로 효율을 분석 하였으며 효율 개선을 위하여 다상(multi-phase) 인터리빙, 소프트 스위칭 기술 등이 사용되고 있으나 여기서는 하드 스위칭 상태만 다룬다. Ideal한 컨버터의 경우 단순히 Duty비와 동작 영역에 따라서 출력 상태가 결정 되며 입력전력과 출력전력은 동일하다. 그러나 손실이 있는 경우 입/출력 전력은 동일하지 않게 되고, Duty 역시 변화 한다. 따라서 각 손실 파라미터를 Ideal한 Duty로 가정하고 구할 경우 오차가 발생한다. 또한, 스위칭 소자의 on/off시 발생하는 스위칭 손실은 실험 측정값과 계산값의 차이가 크기 때문에 이 역시 오차의 원인이 된다. 본 논문에서는 각 손실 파라미터와 입/출력 전력을 Duty에 대한 다항식으로 표현 하였다. 고차 다항식의 근을 수치 해석적으로 구하여 손실을 고려한 Duty비를 찾아 낼 수 있다. 스위칭 손실의 경우 데이터 시트에 주어진 손실 그래프를 테스트 영역까지 1차 근사하여 사용함으로써 정확한 효율 측정이 가능하도록 하였다.

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A Study on Loss Analysis of ZVT-PWM Boost Converter using Quasi-Resonant Technique (유사공진 기술을 이용한 ZVT-PWM Boost 컨버터의 손실분석에 관한 연구)

  • 김정래;박경수;성원기;김춘삼
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.15 no.1
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    • pp.51-58
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    • 2001
  • Recently, DC-DC converters significantly increase the total losses as rising switching frequency. Trnditional soft switching technique for reducing switching losses even increase voltage/Clment stress of switch In this paper, Resonant circuit for soft switching is connected in parallel with power stage and only operates just before tum-on of the main sWItch. Therefore, ills doesn't affect the total circuit QI'||'&'||'pound;ration. The object of tIns paper is to make the linearized equivalent loss mxleIs. and to analyze the total losses by experiment. ZVT-PWlvI converter designed with 170-260[V] input, 400[V] 5[A] output, and 100[kHz] switching frequency is tested respectively with 500[W], 1[kW], 1.5[kW], and 2[kW] loads. The total losses in input 220[V], 2[kW] load are analyzed by usirm the linearized equivalent loss models.

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EMI Analysis of Soft Switching Inverter on High Power AC Motor Drive (대전력 교류전동기 구동용 소프트 스위칭 인버터의 EMI 해석)

  • 권순걸
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.3 no.3
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    • pp.76-81
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    • 2002
  • In high power motor drive system, the hard-switching topology produces severs switching losses and EMI noises. Also the inverter switching frequency is thus limited because of excessive loss and thermal handling problem. The primary purpose of the proposed works on the induction motor drive system is to develop an advanced soft-switching inverter topology that is most suitable for high power induction motor drive applications. To make the optimal selection EMI comparison of the switching losses presented. To verify the proposed design procedure, detailed simulation analysis with theoretical and experimental approaches have been done using laboratory prototype.

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Design and Implementation of high efficiency PWM modulation method for Three-phase Matrix Converter (3상 매트릭스 컨버터의 고효율 변조방법 개발 및 실험)

  • Lim, HyunJoo;Cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.181-182
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    • 2010
  • 매트릭스 컨버터는 출력 한 상에 대하여, 입력 3상이 교대로 연결되는 형태이다. 현재 사용하고 있는 개선된 벤츄리니 방법은 시비율과 캐리어를 사용하여 기존의 벤츄리니 구현 방법을 단순화 시켰지만 효율 측면에서만 본다면 불필요한 스위칭을 하고 있는 비효율적인 스위칭을 하고 있다. 이 논문에서는 기존 스위칭 패턴을 개선하여 스위칭 손실을 줄이고 효율을 개선하는 스위칭에 대해 제안해 본다. 기존의 비대칭 스위칭 패턴을 대칭된 스위칭 패턴으로 변화하여 특정한 섹터에서 추가적으로 발생되는 손실을 줄이고 해석적 손실의 정확도를 높일 수 있다. 제안된 방법에 대한 타당성을 입증하기 위해 실험을 수행하였다.

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스너버 커패시터를 이용한 CCPS용 FB-PS-ZVS DC-DC 컨버터의 IGBT Turn-off 손실에 관한 연구

  • Lee, Yong-Deok;Kim, Sang-Hyeon;Kim, Tae-Hyeong;In, Dong-Seok;Kim, Ju-Hun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.572-573
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    • 2010
  • 본 논문은 30kW급 CCPS(Capacitor Charging Power Supply)용 FB(Full Bridge)-PS(Phase Shift)- Zero Voltage Switching(ZVS) DC/DC Converter의 스위칭 손실저감을 위한 스너버 커패시터의 설계에 대해 논하였다. FB-PS-ZVS DC-DC 컨버터의 하드스위칭 손실과 스너버 커패시터에 의한 스위칭 손실 저감 효과를 비교했다. 첨두 전류를 이용하여 스너버 커패시터를 설계하였으며, 부하 실험을 통해 설계의 타당성을 실험적으로 검증했다.

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Analysis of the CRM PFC Converter Considering Semiconductor Parasitic Element (반도체 소자의 기생성분을 고려한 CRM PFC 컨버터의 해석)

  • Kim, Tae-Hun;Lee, Woo-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.145-146
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    • 2016
  • 일반적인 boost PFC 컨버터는 한 개의 스위칭 소자를 사용하고 구조가 간단하지만 높은 도통손실과 스위칭 손실 때문에 낮은 효율을 갖는다. bridgeless boost PFC 컨버터는 일반적인 boost PFC 에 비해 낮은 손실을 갖는 이점이 있다. 또한 컨버터의 동작 모드 중 CRM 방식은 낮은 스위칭 손실을 갖는 이 점이 있다. 본 논문에서는 이러한 CRM 모드로 동작하는 bridgeless boost PFC 컨버터를 해석하는 경우 기존의 방법으로 해석하여 구현하면 주파수가 커지는 영역에서 오차가 커지게 된다. 따라서 본 논문에서는 반도체 스위치의 기생 커패시터를 추가하여 해석하는 것을 제안하였다.

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