• 제목/요약/키워드: 영전압 스위칭

검색결과 220건 처리시간 0.02초

ESS용 전류원 DAB 컨버터의 하이브리드 스위칭 알고리즘에 관한 연구 (A Hybrid Switching Modulation of Current-Fed Dual-Active-Bridge Converter for Energy Storage System)

  • 허경욱;최현준;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
    • /
    • pp.109-111
    • /
    • 2020
  • 본 논문에서는 ESS용 전류원 Dual-Active-Bridge 컨버터의 저 부하 및 고 부하에서의 효율 향상을 위한 하이브리드 스위칭 알고리즘을 제안하고자 한다. 전류원 DAB 컨버터는 인터리브 구조를 이용하여 배터리 단의 입력 전류 리플을 저감할 수 있고, 전력 변환 효율 개선을 위한 다양한 제어 변수를 도입할 수 있는 등의 장점으로 인해 DC 마이크로그리드에서 ESS용 절연형 양방향 DC/DC 컨버터로 주목받고 있다. 그러나 전류원 DAB에서 종래의 전력 제어 방법인 펄스폭 변조 방식과 위상천이가 결합된 방법 (PWM plus Phase Shift, PPS)의 경우 저 부하 조건에서 높은 피크 전류로 인해 도통 손실이 크며, 펄스폭 변조 방식과 이중 위상천이가 결합된 방법(PWM plus Dual Phase Shift, PPDPS)의 경우 고 부하 조건에서 영전압 스위치 영역이 좁아져 효과적이지 않다. 따라서 본 논문에서는 2차 측의 펄스폭과 위상천이를 독립적으로 제어하는 하이브리드 스위칭 알고리즘을 통해 순환전류를 감소시키고 영전압 스위치 영역을 확장시켜 저 부하 및 고 부하 모두에서 효율을 향상시키고자 한다. 1-kW급 전류원 DAB 컨버터 시작품을 통해 제안된 하이브리드 스위칭 알고리즘의 효율성과 타당성을 검증한다.

  • PDF

출력 전류 리플이 없는 소프트 스위칭 승압 컨버터 (Soft-Switching Step-up converter with Ripple-Free Output Current)

  • 김세진;도현락
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.42-43
    • /
    • 2015
  • 본 논문은 출력 전류 리플이 없는 소프트 스위칭 승압 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 결합 인덕터와 보조 커패시터와 보조 인덕터를 사용하여 스위치의 영전압 스위칭이 가능하도록 하여 스위칭 손실을 줄이고 출력 전류 리플을 제거하였다. 제안하는 회로의 동작원리를 설명하고, 시뮬레이션으로 확인한 후 60[W]급 하드웨어 시작품을 이용하여 검증하였다.

  • PDF

E급 영전압 스위칭 방식의 형광램프용 전자식 안정기 설계 (The Design of an Electronic Ballast for Fluorescent Lamp Using Class E Zero-Voltage-Switching Type)

  • 노재엽;박재권;김순기;이진우
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국조명전기설비학회 2005년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.170-173
    • /
    • 2005
  • 본 논문에서는 E급 영전압 스위칭(zero-voltage-switching) 인버터 방식의 타려식 형광램프용 전자식 안정기를 설계하였다. 이론을 통하여 각 파라미터 값을 산출하고, PSpice를 이용한 시뮬레이션을 통하여 램프 출력을 예측하였으며, 실제 안정기를 제작하여 전기적 특성을 살펴보았다.

  • PDF

스위칭 소자의 전력 스트레스를 제거하기 위한 BUCK DC-DC 컨버터 (BUCK DC-DC Converter to Reduce Power Stress of Switching Device)

  • 이성백;박진홍
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
    • /
    • 제10권6호
    • /
    • pp.54-61
    • /
    • 1996
  • 본 논문에서는 기존에 제시된 영전압 준공진 buck dc-dc 컨버터를 시뮬레이션을 이용하여 분석하고, 이에서 발생하는 문제점을 분석하였다. 그리고 부하저항을 낮게 가변함에 따라 소자의 스트레스가 증가함을 확인하였다. 그 원인이 freewheeling다이오드의 기생 커채시턴스에 의한 전압상승에 의하여 발생함을 확인하고, 이를 개선할수 있는 영전압 스위칭 컨버터를 제시한다.

  • PDF

임펄스 Generator용 고주파 고압 전원장치 개발 (The Evolution of High Frequency and High Voltage Source Equipment for Impulse Generator)

  • 신병철;송두익;정창용;유동욱
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
    • /
    • pp.573-576
    • /
    • 1999
  • 본 논문은 다양한 분야에 적용이 가능한 고압 직류 전원장치를 개발에 관한 것이다. 개발된 이 장치는 soft switching 기술을 이용하여 인버터의 전력소자가 switching 때문에 발생하는 손실과 EMI를 감소시키기 위하여 영전압 스위칭(ZVS; Zero Voltage Switching) 방식을 채택하였다. 이러한 고주파 인버터의 구동방식을 단일 Chip 제어기로 쉽게 구현할 수 있는 영전압 스위칭 위상전이 제어 직렬 공진형(ZVS PSC-SRI; ZVS Phase Shifted Control Series Resonant Inverter)으로 선택하여 제어기의 신뢰도를 높였고 장치의 고효율화(90%이상) 확보와 장치의 소형화뿐만 아니라 실용화를 위한 저가격화를 절충할 수 있는 방법을 중점적으로 연구하였다. 본 논문에서 고주파 고압 직류 전원 장치의 구성 및 설계, ZVS PSC-SR 인버터의 설계 그리고 고주파 고압 변압기의 설계에 관한 내용을 자세히 설명하고 제작된 고주파 고압 전원장치의 실험결과 및 고찰을 기술한다.

  • PDF

전류모드로 제어되는 영전압 스위칭 하프 브리지 PWM 컨버터의 해석 (Analysis of Current Mode Controlled Zero Voltage Switching Half Bridge PWM Converter)

  • 정영석;권순재
    • 전력전자학회논문지
    • /
    • 제8권1호
    • /
    • pp.64-69
    • /
    • 2003
  • 전류모드 제어시 전류루프에는 표본화 효과에 의해 저주파 모델로는 예측하기 어려운 고주파 성분이 존재한다. 본 논문에서는 영전압 스위칭 하프 브리지 컨버터의 정상상태에서의 출력전압 관계식을 구한다 또 이를 바탕으로 전류모드로 제어할 때 전류루프에 존재하는 표본화 효과를 고려하여 저주파 소신호 모델이 예측하기 어려운 고주파 성분의 특성을 표본화 이득을 통하여 더욱 정확히 예측할 수 있는 방법을 제시한다.

Split-Capacitor Dual-Active-Bridge 컨버터 (Split-Capacitor Dual-Active-Bridge Converter)

  • 김기수;박시호;차헌녕;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
    • /
    • pp.9-11
    • /
    • 2018
  • 본 논문은 넓은 영전압 스위칭 범위와 고효율을 가지는 Split-Capacitor Dual-Active-Bridge 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 기존의 Dual-Active-Bridge의 풀-브릿지 구조를 Split-Capacitor 구조로 변경하여 회로를 개선하였다. 비록 제안한 컨버터는 변압기 전류가 기존의 회로보다 2배만큼 높아지지만 6개 스위치의 정격 전압이 절반으로 줄어들며, 넓은 영전압 스위칭 범위를 가진다. 또한 변압기 전류의 증가로 인해, 기존의 컨버터에 비해 1/4만큼 작은 누설 인덕턴스로 같은 전력을 넘길 수 있다. 추가된 커패시터는 변압기 DC 성분에 의한 포화 문제를 막아주며 두 개의 출력을 가질 수 있도록 한다. 제안한 컨버터의 성능을 검증하기 위해 3-kW의 시제품을 제작하여 실험을 통해 증명하였다.

  • PDF

넓은 입력전압 범위에서 높은 효율을 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터 (High Efficiency Half-Bridge Converter with Wide Input Voltage Range)

  • 한정규;최승현;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
    • /
    • pp.12-14
    • /
    • 2018
  • 본 논문에서는, 넓은 입력전압 범위에서 높은 효율을 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안한다. 비대칭 하프-브릿지 컨버터는 적은 소자수를 가지고, 영전압 스위칭이 가능한 특징으로 인해 작은 용량의 전원장치에서 널리 쓰이는 토폴로지이다. 하지만, 비대칭 하프-브릿지 컨버터는 넓은 입력전압 범위에서 설계되면 변압기에 큰 DC-오프셋 전류를 가지기 때문에, 변압기의 크기를 증가시키고 영전압 스위칭 에너지를 감소시키는 문제점을 갖는다. 따라서 이를 해결하기 위해, 제안하는 회로는 결합 인덕터를 사용한 새로운 구조의 정류기를 사용하여 변압기의 오프셋 전류를 제거한다. 이로 인해 제안하는 회로는 오프셋 전류로 인해 발생하는 문제점을 해결하여 넓은 입력전압 범위에서도 높은 효율을 가진다. 제안하는 회로의 효용성을 증명하기 위해 250-400V 입력전압과 100V/200W의 출력에서 실험이 진행되었다.

  • PDF

임계 도통 모드 부스트 PFC 컨버터의 영전압 스위칭 디지털 제어 기법 (The Digital Control for Zero Voltage Switching of CRitical Mode Boost PFC Converter)

  • 문정필;김종우;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
    • /
    • pp.181-182
    • /
    • 2014
  • 본 논문에서는 동기 정류 스위치를 사용한 임계 도통 모드 부스트 PFC 컨버터의 디지털 제어 기법을 제안한다. 상태 궤적 분석을 통해 입력전압 전 범위의 영전압 스위칭 조건을 구하였으며, 총 입력 전하 분석을 통하여 높은 역률을 위한 스위치 추가 온-타임을 도출하였다. 제안하는 제어 기법은 디지털 제어기를 이용한 $230V_{rms}$ 입력, 400V/200W 출력 프로토타입에서 타당성을 입증하였다. 그 결과 동기 정류기를 이용한 임계 도통 모드 부스트 PFC 컨버터는 높은 역률 및 효율을 갖는다.

  • PDF

넓은 출력범위를 갖는 LED 조명을 위한 하프-브릿지 제타 컨버터를 통합한 고효율 비대칭 하프-브릿지 컨버터

  • 백재일;이재범;김재국;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
    • /
    • pp.203-204
    • /
    • 2014
  • 본 논문은 넓은 출력범위를 갖는 LED 조명을 위한 하프-브릿지 제타 컨버터를 통합한 고효율 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안한다. 넓은 출력 범위에서 기존의 비대칭 하프-브릿지 컨버터는 낮은 시비율에서 동작하기 때문에 영전압 스위칭이 어려워 전 출력 범위에서 높은 효율을 획득하기 어렵다. 또한, 하프-브릿지 LLC 컨버터는 넓은 영전압 스위칭 범위를 갖지만 큰 코어 손실로 높은 효율을 획득하는데 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존의 문제를 해결하기 위해 기존의 비대칭 하프-브릿지 컨버터의 스너버 다이오드를 스위치로 변경한 새로운 하프-브릿지 컨버터를 제안한다. 낮은 출력범위에서는 스너버 스위치를 꺼서 기존의 비대칭 하프-브릿지로 동작시키며, 높은 출력 범위에서는 스너버 스위치를 켜서 하프-브릿지 제타 컨버터로 동작시켜 전 출력 범위에서 고효율을 달성 할 수 있다.

  • PDF