• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
• /
• v.37 no.5
• /
• pp.11-116
• /
• 2000

A topology decreased switching loss and voltage stress by zero voltage switching is presented in this paper. Generally, Switching mode converting productes voltage stress and power losses due to excessive voltage and current. which affect to performance of power supply and reduce overall efficiency of equipments. Virtually, In flyback converter, transient peak voltage and current at switcher are generated by parasitic elements. To solve these problems, present ZVS flyback converter topology applied a auxiliary circuit. Incorporation of auxiliary circuit into a conventional flyback topology serves to reduce power losses and to minimize switching voltage stress. Snubber capacitor in auxiliary circuit serves ZVS state by control voltage variable time at turn on and off of main switch, then reduces voltage stress and power losses. The proposed converter has lossless switching in variable load condition with wide range. A detailed analysis of the circuit is presented and the operation procedure is illustrated. A (50W 100kHz prototype) ZVS flyback converter using a auxiliary circuit is built which shows an efficiency improvement as compared to a conventional hard switching flyback converter.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.209-216
• /
• 2001

The conventional three-level high frequency phase-shifted dc/dc converter has a disadvantage that a circulating current flows through transformer and switching devices during the freewheeling interval. Due to this circulating current and RMS current stress, conduction losses of transformer and switching devices increases. To alleviate these problems, we propose an improved three-level Zero Voltage and Zero Current Switchig (ZVZCS) dc/dc converter using a tapped inductor, a snubber capacitor and two snubber diodes attached at the secondary side of transformer. The proposed ZVZCS converter is verified on a 7kW, 30kHz experimental prototype.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.64-73
• /
• 2001

This paper presents a Zero Voltage and Zero Current Switching (ZVZCS) 3-Level DC/DC converter. This converter overcomes the drawbacks presented by the conventional Zero Voltage Switching(ZVS) 3-Level converter, such as high circulating energy, severe parastic ringing on the rectifier diodes, and limited ZVS load range for the inner switches. The converter presented in this paper uses a phase shift control with a flying capacitor in the primary side to achieve ZVS for the outer switches. Additionally, the converter uses an energy recovery snubber to reset the primary current during the free-wheeling stage to achieve ZCS for the inner switches. The proposed converters are analyzed and verified on 6kW, 39kHz experimental prototype.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.12 no.5
• /
• pp.378-385
• /
• 2007

AC PDP has disadvantages that power consumption and sustain voltage are high. An energy recovery circuit for AC PDPs with reduced sustain voltage was proposed to solve these disadvantages. However, the circuit has disadvantage that the switching elements are performed hard switching at the start point of discharge and sustaining region. The reason is that the panel voltage is lower than sustain voltage at that point. In this paper, we propose the improved driving method that switching devices are operated with ZVS by using CIM(Current Infection Method) also at that point. CIM region is designed by theoretical circuit analysis. Finally, the validity of the proposed driving method is verified by the simulations and experimentation.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.3 no.4
• /
• pp.375-381
• /
• 1998

Zero Voltage Switched (ZVS) Pulse Width Modulation (P~마1) converter which operates a fixed frequency is proposed in this paper. The main switches of the converter are always switched at zero voltage, and the auxiliaη switches are s softly switched, The voltage and current stresses of the switches are minimized as low as in conventional PWM converters, The suggested buck typed converter is analyzed. designed for a battery charger. The designed characteristics are experimentally verified by the results of the buck type converter.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2013.07a
• /
• pp.163-164
• /
• 2013

최근에 독립적인 하프-브리지 구조를 가진 DC-DC컨버터가 제안되었다. 제안된 컨버터는 두 개의 트랜스포머를 가지고 독립적인 하프-브리지 구조의 형태로 구성되었고, 4개의 스위치는 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터의 스위칭 시퀀스와 동일하게 동작한다. 또한, 지상 레그 스위치에 관계하는 트랜스포머의 자화인덕턴스를 작게 하여 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭(ZVS)을 용이하게 하는 것이 특징이다. 그러나, 영전압 스위칭을 위한 자화인덕턴스 설계에 대한 해석이 제시되지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 제안된 컨버터의 정확한 모드해석과 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭을 위한 설계 가이드를 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.362-363
• /
• 2011

본 논문은 높은 시스템 안정성과 고 효율이 요구되는 배터리 충전용 DC/DC 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 토폴로지를 제안한다. 기존의 대용량 배터리 충전용 DC/DC 컨버터로 널리 사용되는 위상천이 풀 브리지 컨버터 (Phase-Shifted Full-Bridge Converter)의 경우 1차 측스위치의 영전압 스위칭을 가능케 하여 높을 효율을 얻을 수 있다. 하지만 배터리 충전과 같이 출력 전압의 변동이 있는 경우 듀티 변화에 따른 freewheeling 구간이 존재하게 되고 이는 시스템의 효율을 감소시키는 원인으로 작용한다. 제안하는 컨버터의 경우 기존의 위상천이 풀브리지 회로를 기반으로 하되 1차 측에 하프 브리지 형태의 인버터를 추가하여 freewheeling 구간에서의 도통 손실을 제거할 뿐만 아니라 영전압-영전류 스위칭으로 시스템의 안정성을 높였다. 본 논문에서는 제안된 회로의 구조 및 동작원리를 설명하고 1.6kW 급 (Vo=140V~200V) 전기자동차용 배터리 충전기 스펙에 맞춰 프로토 타입을 제작하고 실험 결과를 통해 제안된 회로의 동작 특성 및 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2016.07a
• /
• pp.137-138
• /
• 2016

본 논문에서는 넓은 영전압 스위칭 범위와 작은 DC 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안한다. 기존의 비대칭 하프-브릿지 컨버터는 설계 시 홀드업 시간 만족을 위하여 정상 상태에서 극심한 비대칭 동작을 하게 된다. 이는 변압기의 큰 DC 오프셋 전류, 비대칭 전류 스트레스 등의 문제를 야기하며 이로 인하여 전반적인 변환 효율이 감소하게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 제안하는 컨버터는 정상 상태에서 비대칭 동작을 최소화하고 낮은 입력전압에서 추가 스위치를 동작시킴으로써 커뮤테이션 구간을 줄여 전압이득을 높인다. 또한 추가 인덕턴스를 사용하여 영전압 스위칭 에너지를 키우고 추가 스위치의 내부 바디 다이오드를 이용하여 2차측 정류단의 전압 스트레스를 줄인다. 이를 통하여 높은 효율을 가지면서 작은 DC 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안하였으며, 500W의 프로토타입 컨버터를 제작하고 실험을 통해 이를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2013.11a
• /
• pp.137-138
• /
• 2013

능동 클램프 포워드 컨버터의 2차단에 전류 증배 정류회로를 사용할 경우 2차단에서의 도통 손실을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 상대적으로 큰 자화 인덕턴스와 작은 누설 인덕턴스를 이용하여 영전압 스위칭을 달성할 수 있으므로 회로 전체 동작 측면에서 바람직하다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작 설명과 함께 영전압 스위칭을 위한 조건을 다루었고 240W급 (12-V/20-A) 프로토타입 회로를 통해 분석 결과의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2020.08a
• /
• pp.145-147
• /
• 2020

본 논문에서는, 결합 인덕터 정류단을 갖는 위상천이 풀브릿지 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 동기정류기 제어 기법을 제안한다. 결합 인덕터 정류단을 활용하면 1차측 환류 전류를 감소 시켜 도통 손실을 줄일 수 있지만, 동시에 줄어든 전류로 인하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성하기 어려워진다. 이를 해결하기 위하여 변압기의 자화 전류를 이용할 수 있지만, 컨버터가 넓은 출력 전압 범위로 설계되는 경우 낮은 시비율을 기준으로 작게 설계된 자화 인덕턴스로 인하여, 높은 시비율로 구동 시 과도한 자화 전류로 인한 불필요한 도통 손실이 증가하는 문제점을 갖는다. 제안하는 제어 기법은 기존 동기정류기 제어와 달리 동기정류기를 기존보다 먼저 구동시켜 1차측에 환류 전류를 순간적으로 재생성할 수 있고, 이를 이용하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다. 따라서, 작은 자화 전류로 영전압 스위칭을 달성할 수 있으므로 1차측의 도통 손실을 줄여 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안하는 동기정류기 제어 기법의 효용성을 증명하기 위하여, 400V 입력, 27-54V/13A 출력에서 실험 검증을 진행하였다.