• 제목/요약/키워드: 승압형 DC-DC 컨버터

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Z-소스 인버터를 이용한 일단구조의 계통연계형 태양광 발전용 PCS 설계 (PCS Design for Single power stage structured PV PCS using Z-source Inverter)

  • 신현진;박종형;김흥근;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.314-316
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    • 2008
  • 계통연계형 태양광 PCS는 주로 전압원 인버터와 전압의 승압을 위한 DC/DC컨버터, 즉 이단구조로 구성된다. Z-소스 인버터는 DC/DC컨버터 없이 전압을 승/감압할 수 있다. 3k급 계통연계형 태양광 PCS에 Z-소스 인버터를 적용하여 일단구조로 설계하였고 PSIM 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

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대용량 승압형 위상천이 병렬입력/직렬출력 듀얼 컨버터의 분석 (An analysis of a phase- shifted parallel-input/series-output dual converter for high-power step-up applications)

  • 강정일;노정욱;문건우;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.400-409
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    • 2001
  • 대용량 승압형 응용을 위한 새로운 위상천이 병렬입력/직렬출력 듀얼 컨버터가 제안된 바 있다. 제안된 컨버터는 종래의 펄스 폭 변조(PWM) 방식의 병렬입력/직렬출력 듀얼 컨버터에 비해 낮은 스위치 전압 스트레스를 보여 저 손실의 소자를 사용할 수 있으므로 높은 효율을 보인다. 또한, 출력 캐패시터의 실효(RMS) 전류 스트레스가 낮고 입력 전류와 출력 전압의 맥동이 작으며, 제어 입력에 대한 출력 전압의 동역학(dynamics)이 빠른 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 정상상태 동작을 심도 있게 분석하고 그 수학적 모델 및 정상상태 해를 제시하며, 제안된 컨버터의 특징을 종래의 PWM 방식의 컨버터와의 비교를 통해 정량적으로 분석한다. 또한, 제안된 회로의 동작, 특성 및 유효성을 검증하기 위해 800W급 24-350Vdc 사양의 시작품으로부터의 실험 결과를 제시한다.

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SEPIC-Flyback 컨버터를 적용한 연료전지 발전시스템 (Fuel Cell Generation System with SEPIC-Flyback Converter)

  • 지용혁;김재형;장수진;원충연;김수석
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.187-189
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    • 2007
  • 본 논문에서는 연료전지 발전시스템을 제안하였다. 제안된 시스템에서 DC-DC 컨버터는 인덕터 에너지 저장형인 Flyback 컨버터와 커패시터 에너지 저장형인 SEPIC 컨버터를 변압기를 이용하여 2차측 출력을 결합한 SEPIC-Flyback 컨버터로 스위치의 온 오프시 모두 승압이 가능하여 저전압/대전류의 특징을 갖는 연료전지 시스템에 적합하다. 이를 계통연계형 인버터 시스템에 적용하여 최적화된 연료전지 발전시스템을 제안하였다.

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인터리브 방식을 이용한 전기자동차용 고효율 승압형 양방향 DC/DC 컨버터 개발 (Development of Boost Type Bidirectional DC/DC Converter with High Efficiency For EV using an Interleave Method)

  • 최정식;오승열;정동화;송성근
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.59-68
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    • 2013
  • This paper proposes the boost type bidirectional DC/DC converter with high efficiency for electric vehicle using an interleave method. This interleave method can reduce the system size because it reduces the ripple of output voltage and input current with no add to extra filter. Proposed system is consist of two converters and applies to interleaved method through phase shift to each converter. And it implements the high boost through voltage double and series construction of output port. Also, it reduces the price and increases the efficiency as operating the ZCS by leakage inductance of transformer and capacitor of voltage double with not add special reactor. Proposed DC/DC converter using interleave method is proved the validity through the result of PSIM simulation and experiment of 5kW DC/DC converter.

60Hz 절연변압기가 없는 고주파링크방식 계통연계형 태양광발전시스템 고찰 (Study of 60Hz Transformer-less High Frequency Linked Grid-Connected Power Conditioners for Photovoltaic Power System)

  • 유권종;정영석;최주엽
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.563-569
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    • 2002
  • 본 연구는 60Hz 절연변압기가 없는 형태의 고주파링크방식의 계통연계형 PCS(Power Conditioning System)를 개발하였다. 본 시스템은 고주파 DC-DC 컨버터, 고주파 절연변압기, 풀브리지 다이오드 정류기, DC filter, 저주파 인버터, LC 필터로 구성되어 있다. 고주파 DC-DC 컨버터는 20kHz의 bipolar PWM 펄스를 발생시키며, 이 펄스는 고주파 절연변압기를 통해 승압되고, 풀브리지 다이오드를 통해 정류된다. 마지막으로 저주파 인버터를 통해 정현파 전류가 계통에 유입되게 된다. 제안한 고주파링크방식의 시스템은 기존의 60Hz 절연변압기를 사용하는 시스템 보다 많은 스위칭 소자가 사용되지만, 60Hz 절연변압기를 생략함으로서 시스템의 소형경량화 및 저가화를 이룰 수 있었다.

철도차량 보조전원장치의 고효율-경량화를 위한 전력변환회로 연구 (Research on Power Converters for High-Efficient and Light-Weight Auxiliary Power Supplies (APS) in Railway System)

  • 이재범;조인호
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.329-338
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    • 2017
  • 최근 철도차량용 보조전원장치는 시스템의 경량화를 위해 기존 60Hz 저주파 변압기를 제거하고 고주파 구동과 절연 특성을 갖는 '절연형 dc/dc 컨버터'를 적용하는 구조가 주목받고 있다. 본 논문에서는 '절연형 dc/dc 컨버터를 적용한 보조전원장치 구조'에 대해서 설명하고, 다양한 분석을 통해 보조전원장치의 고효율 및 경량화에 적합한 dc/dc 컨버터 및 구조를 제안하고자 한다. 대용량 IGBT 소자의 고주파 스위칭(경량화)을 위해 필수적인 '영전압-영전류-스위칭'특성을 갖는 '공진형 컨버터'를 활용하여 다양한 보조전원장치용 전력변환장치 구조(1-Stage와 2-Stage)를 제안하였고, 각각의 구조에 적합한 컨버터 회로를 선정한 후 설계 및 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 1-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터만을 사용하였고, 2-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터와 공진형 컨버터의 입력전압 변동을 최소화하는 Pre-regulator를 적용하였다. Pre-regulator로서 감압 컨버터 또는 승압 컨버터를 각각 적용하여 서로 다른 2-Stage 구조를 구성하고 각 방식의 손실을 비교하였다. 회로에 사용되는 소자들의 전압 및 전류 스트레스를 고려하여 소자를 선정하고 시뮬레이션을 통해 동작을 검증하였으며, 손실 분석을 통해 고효율 및 경량화에 가장 적합한 구조 및 회로를 제안하였다.

3상 AC-DC 승압형 컨버터를 이용한 SOC 추정 기반의 효율적 배터리 충전 알고리즘 (An Efficient Battery Charging Algorithm based on State-of-Charge Estimation using 3-Phase AC-DC Boost Converter)

  • 이정효;원충연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권9호
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    • pp.96-102
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    • 2015
  • This paper presents battery charging method using 3-phase AC-DC boost converter. General battery charging method is that charging the battery voltage to the reference voltage according to the constant current(CC) control, when it reaches the reference voltage, charging the battery fully according to the constant voltage(CV) control. However, battery chaging time is increased because of the battery impedance, constant current charging section which shoud take the large amount of charge is narrow, and constant voltage charging section which can generate insufficient charge is widen. To improve this problem, we proposes the method to reduce the charging time according to the SOC(State of Charge) estimation using battery impedance.

동력분산형 고속철도의 단상 병렬 AC/DC PWM 컨버터를 위한 승압형 인덕턴스의 실시간 추정 (Real-Time Estimation of the Boost Inductance in a Single-phase AC/DC parallel PWM converter for High-speed EMU)

  • 정환진;박병건;현동석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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    • pp.259-264
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    • 2009
  • This paper proposes a real-time estimation of the boost inductance in a single-phase AC/DC parallel PWM converter for high-speed EMU. The estimation procedure of the boost inductance is only based on the variation of input current and the input AC voltage measurement. The estimated boost inductance is optimized by the least square method. This estimation technique can improve the performance of current controller and reduce the harmonics of the input current in the feed-forward controller. The validity of proposed technique is verified through the MATLAB SIMULINK simulation results.

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풀브리지-하프브리지 제어를 적용한 넓은 결합계수 범위에서 동작하는 2-stage IPT 시스템 설계 (Design of 2-Stage IPT System with a Wide Range of Coupling Coefficient Applying Full and Half Bridge Control)

  • 안상준;김민중;이병국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.37-38
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    • 2017
  • 본 논문에서는 승압형 PFC 컨버터를 사용하고 풀브리지-하프브리지 제어를 적용한 넓은 결합계수 범위에서 동작하는 2-stage 자기유도방식 무선전력전송 시스템의 설계 방법을 제안한다. 결합계수, 출력전압 범위 및 bridgeless 정류기의 최대 승압비를 고려하여 풀브리지-하프브리지 동작 영역과 승압형 PFC 컨버터의 DC link 전압 범위를 설계한다. 설계 결과를 기존 시스템과 비교하고 시뮬레이션을 통하여 이를 검증한다.

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직류 대체에너지 활용을 위한 Z-원 인버터 제어 (The Control of Z-Source Inverter for using DC Renewable Energy)

  • 박영산;배철오;남택근
    • 해양환경안전학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.169-172
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    • 2007
  • 본 논문은 Z-형 컨버터와 수정된 공간벡터 PWM인버터로 구성된 분산전원시스템의 회로모델과 제어 알고리즘을 보여주고 있다. Z-형 컨버터는 수동소자인 L과 C로 간단히 구성되어 있으며 인버터의 상하 양 소자가가 동시에 도통되도록 하는 구간을 이용해 승압을 함으로써 기존의 DC/DC 변환기와는 다른 형태를 취하고 있다. 점근 관측기를 이용한 이산시간 슬라이딩모드제어를 통해 전류제어를 함으로써 센서수를 줄이고 제어성능을 개선하였다. 대체에너지로 관심이 많은 태양광이나, 연료전지 그리고 소형 풍력발전으로부터 생산된 직류 에너지를 상용으로 사용할 수 있도록 하는 전력변환기로써 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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