• 제목/요약/키워드: 영전압 스위칭

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넓은 입력전압범위의 고주파수 구동 Dual Mode control LLC 컨버터 (High frequency Dual Mode control LLC converter with wide input voltage range)

  • 주형익;양정우;강정일;한상규
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.235-236
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    • 2015
  • 본 논문에서는 universal line 입력 및 전 부하영역에서 영전압 스위칭(Zero Voltage Switching) 보장을 통한 500kHz 고 주파수 구동의 Dual Mode control LLC 컨버터를 제안한다. 제안 회로는 전 부하영역에서의 ZVS(영전압 스위칭)보장으로 고주파 구동이 가능하여 전원회로의 부피 중 상당량을 차지하는 수동소자의 부피를 대폭 저감 할 수 있다. 또한, 소용량 전원회로는 PFC(Power Factor Correction)의 규제가 없기 때문에 universal line 입력에 대응이 가능해야하므로, 제안회로는 변화하는 입력전압과 출력전류에 따라 PFM과 PWM의 두 가지 모드로 동작하여 universal line 입력 및 전 부하 영역에서 정확한 출력전압 제어가 가능하다. 최종적으로 제안 회로의 타당성 검증을 위하여 60W급 adapter의 전원회로를 위한 시작품을 제작하여 고찰된 실험 결과를 제시한다.

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LLC 공진형 하프브리지 컨버터를 이용한 LED 전원 공급기 (A LED Power Supply using LLC Resonant Half-bridge Converter)

  • 장영근;장도현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.209-210
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    • 2010
  • LLC 공진형 컨버터는 영전압 스위칭과 영전류 스위칭이 가능하여 높은 효율로 동작하고 안정적인 전원 공급이 가능하다. 본 논문은 LED 전원 공급 장치로 쓰이고 있는 플라이백 컨버터와 LLC 공진형 하프브리지 컨버터를 비교하여 LLC 공진형 컨버터의 우수성을 입증하고, 그 특성을 분석하였다.

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스위칭 손실을 최소화한 부스트 방식의 역률 개선 회로 (Power Factor Correction Circuit with a Soft-switched Boost Scheme)

  • 이효재;최현칠
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.122-129
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    • 2011
  • 본 논문에서는 소프트 스위칭 방식의 부스트 회로를 이용한 역률 개선 회로를 새롭게 제안하였다. 제안한 역률개선 회로를 구성하는 내부 회로는 기존 PWM 부스트 회로와 전반적인 동작은 동일하며 단지 스위칭 순간에만 영전압 혹은 영전류 스위칭 동작을 하게 된다. 따라서 기존의 PWM 회로와 같이 제어가 용이할 뿐만 아니라 소프트 스위칭에 의한 고효율 성능을 얻게 된다. 본 논문에서는 이러한 소프트 스위칭 회로를 이용하여 높은 효율을 가지는 역률 개선 회로를 체계적으로 설계하기 위한 방안을 제시하였다. 아울러 실험을 통하여 이러한 설계방법의 타당성과 제안한 역률 개선 회로의 우수성을 입증하였다.

PSFB를 이용한 플러그-인 하이브리드 전기자동차용 탑재형 배터리 충전기 (On-board battery charger for plug-in hybrid electric vehicle using PSFB)

  • 배태석;임상민;최재호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.163-164
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    • 2012
  • 본 논문에서는 EV 또는 PHEV용 탑재형 배터리 충전기에 대하여 기술한다. 역률개선을 위한 PFC는 전류연속모드의 부스트 컨버터를 적용 하였으며, 스위칭 손실의 저감을 위해 영전압 스위칭이 가능한 위상천이 풀-브리지 DC-DC 컨버터를 사용하여 전기적인 절연 및 소자의 스위칭 스트레스를 줄이고 효율 또한 향상 시키고자 하였다. PSIM을 사용하여 시뮬레이션 하였으며 실험세트를 구성하고 결과를 분석하여 시스템의 효용성을 검증하였다.

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고효율 태양광 발전을 위한 소프트 스위칭 부스트 컨버터 (Soft Switching Boost Converter for High Efficiency Photovoltaic System)

  • 차길로;원충연;정용채;김영렬
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.37-39
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    • 2007
  • 기존의 부스트 컨버터에 보조 스위치와 다이오드, 공진 인덕터와 공진 커패시터를 추가하여 소프트 스위칭을 위한 보조회로가 포함된 새로운 구조의 태양광 발전용 부스트 컨버터를 제안하였다. 공진 인덕터에 의해 스위치의 턴 온 시 영전류 스위칭을 하고, 공진 커패시터에 의해 스위치 턴 오프 시 영전압 스위칭을 함에 따라 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 제안된 회로의 동작모드를 분석하고, 제안된 회로의 검증을 위해 PSIM 시뮬레이션을 통해 모의실험 하였다.

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연료전지용 3상 전류형 능동클램프 DC-DC 컨버터 (Three-phase Current-fed Active Clamped DC-DC converter for Fuel cells)

  • 차한주;최정완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.71-73
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    • 2007
  • 본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

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새론운 복합변압기를 적용한 영전압 풀브릿지 컨버터에 관한 연구 (A Study on the ZVS Full Bridge Converters using the New Integrated Magnetics Transformer)

  • 안태영;봉상철;김돈식
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.396-402
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    • 2008
  • 본 논문에서는 영전압 스위칭 풀브릿지 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 방식의 복합 변압기(Integrated magnetics) 구조를 제안하고 시험용 컨버터에 적용하여 실험 결과를 보고한 것이다. 제안된 복합변압기의 권선 방법은 두 개의 1차측 권선을 병렬로 하고 2차측 권선은 중앙에 탭이 있는 배전압 방식으로 구성이 된다. 복합변압기의 구조는 기본적으로 EE, EI 코어를 이용하며 코어 양쪽 다리에 변압기의 1, 2차 권선이 각각 위치하고, 중앙의 다리에는 출력 필터용 인덕터 권선을 구성한다 제안된 복합변압기의 성능을 평가하기 위해서 100kHz의 스위칭 주파수, 12V 출력전압과 최대출력 720W급의 컨버터를 제작하였으며 복합변압기는 전 범위에서 동작이 안정되었으며 컨버터는 최대 92%의 전력변환효율을 나타내었다.

고승압비를 갖는 LC 공진 탱크 결합형 부스트 컨버터 (High Step-up Boost Converter with LC Resonant Tank)

  • 좌승우;김준호;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.181-182
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    • 2015
  • 본 논문에서는 태양전지, 연료전지 등 저전압 에너지원 응용에 적합한 고승압 컨버터를 제안한다. 제안하는 토폴로지는 부스트 컨버터를 기반으로 LC 병렬 공진 탱크를 이용함으로써 높은 승압비를 얻을 수 있다. 추가된 스위치와 다이오드는 각각 영전압 스위칭 턴 온과 영전류 스위칭 턴 오프의 특성을 갖는다. 250W(380V, 0.658A)의 시작품을 제작하여 제안하는 회로의 타당성을 검증하였다

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변압기의 공진인덕터 전압 제한을 이용한 비절연형 소프트 스위칭 컨버터 (Non-Isolated Soft-switching Converter using transformer resonant-inductor voltage limits)

  • 김승주;유광민;신철준;권순만;이병권;박정건;김동락;이준영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.303-304
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    • 2013
  • 기술이 발전함에 따라 전력변환기의 소형화 고효율화가 요구되어지고, 이를 위해 고주파 스위칭 전력변환기가 필요로 하게 된다. 하지만 스위칭 주파수와 비례적으로 스위칭 손실이 증가하기 때문에 시스템의 효율이 감소한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 DCM방식이나 공진을 이용한 ZVZCS(Zero-Voltage Zero-Currrent) 컨버터가 제안되고 있으나 소자의 정격용량이 커지는 단점을 갖는다. 또한 ZVT(Zero-Voltage Transition)를 포함한 소프트 스위칭 기법을 적용하는 다양한 컨버터가 제안되고 있으나 공진전류의 첨두에서 보조스위치가 스위칭을 하게 되어 보조스위치 스위칭 손실이 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 변압기로 공진인덕터의 전압을 제한시켜 보조 스위치가 영전압/영전류 스위칭을 하게 함으로서 스위칭 손실을 발생시키지 않는 소프트 스위칭 구조를 제안한다.

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액티브 보조 공진 스너버를 이용한 ZVT-PWM AC-DC 컨버터의 실험적 고찰 (The Experimental Consideration of ZVT-PWM AC-DC Converter using Active Auxiliary Resonant Snubber)

  • 서기영;문상필;김주용;박진민
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.75-82
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    • 2004
  • 본 논문에서 액티브 스너버 회로를 가진 영전압 변환 펄스 폭 변조(ZVT-PWM) 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 경부하 상태에서도 동작하며, 영전압 스위칭과 영전류 스위칭 부근에서 온-오프 되며, 주 스위치와 주다이오드에 전압과 전류의 스트레스가 추가적으로 발생하지 않는다. 그리고 보조 스위치와 보조 다이오드의 전압과 전류 허용 레벨을 제시하였다. 제안된 750[W], 80[KHz] PWM 부스터 컨버터는 전 출력 전력에서 소프트 스위칭 컨버터를 적용하여 실행한 결과 주 스위치에서의 손실은 하드 스위칭과 비교해서 약 27[%], 전체 회로 손실은 약 36[%] 저감되었으며, 전체 효율은 기존의 컨버터보다 보다 6{%] 정도 향상됨을 확인하였다.