• Title/Summary/Keyword: 저전압 직류 전압 변환기

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Single-Stage AC/DC Converter with Low Conduction Loss and Power Factor Correction (저 도전 손실형 단단 역률보상 교류/직류 변환기)

  • 류명효;정종진;김흥근
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.5 no.1
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    • pp.79-87
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    • 2000
  • 본 논문은 저 도전 손실을 갖는 새로운 단단, 단일 스위치 역률보상 부스트형 교류/직류 변환기를 소개한다. 제안한 변환기는 약간의 구조적 차이점을 제외하고 기존의 변환기와 동일하게 해석될 수 있다. 먼저, 제안한 변환기와 기존의 변환기의 동작원리를 파악하여 두 변환기의 차이점을 이해하고 1단 역률 보상 교류/직류 변환기의 구조적 문제점인 에너지 저장 커패시터에서의 직류 전압 상승을 방지하기 위한 직류 부스 전압 궤환 방식을 도입하여 제안한 변환기에 적용하였다. 100W급 변환기를 제작/실험하여 본 변환기의 타당성을 검증하였다.

Modulation Technique of Dual Active Bridge Converter to Improve Efficiency of Smart Transformers in Railroad Traction System (철도차량용 지능형 변압기 손실 저감을 위한 Dual Active Bridge 컨버터의 Modulation 기법 연구)

  • Kim, Sungmin;Lee, Seung-Hwan;Kim, Myung-Yong
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.19 no.6
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    • pp.727-735
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    • 2016
  • Smart transformers are effective at reducing the weight and increasing the efficiency of traction systems for railroad applications. A smart transformer generally consists of rectifier modules and the Dual-Active-Bridge (DAB) converter modules. The efficiency of the smart transformer depends on not only the electrical characteristics, but also on the control method of the converter modules. Especially, a DAB converter has a high order degree of freedom of voltage modulation to control the power transferred through the high frequency transformer, and a voltage modulation method, are very critical for the efficiency of the DAB converter. This paper proposes a new voltage modulation method for the DAB converter to increase the efficiency in the low/medium power transfer condition. The proposed modulation method controls the reactive power in the high frequency transformer, making it zero. And, the switching loss is dramatically reduced by using the received converter module as a diode rectifier. The feasibility of the proposed modulation method is verified by computer simulation of the 900Vdc DAB converter power control.

Thin Film Multijunction Thermal Converter for Low Input Voltage with Low Frequency (저주파수 및 저입력전압용 박막형 다중접합 열전변환기)

  • Hwang, Chan-Soon;Lee, Hyung-Ju;Kim, Jin-Sup;Lee, Jung-Hee;Park, Se-Il;Kwon, Sung-Won
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.11 no.3
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    • pp.145-154
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    • 2002
  • NiCr-heaters with three different thicknesses ranging from 400 nm to 800 nm were fabricated and their characteristics were compared for the purpose of developing a chromel-alumel multijunction thermal converter for low input voltage with low frequency. The thermoelectric effect-induced AC-DC voltage transfer difference of the thermal converter with a built-in NiCr-heater of 400 nm-thickness was ${\pm}0.51{\sim}1.69\;ppm$ in the DC reversing frequency of $40\;Hz{\sim}10\;kHz$ with appling $0.5\;V_{rms}$ and the difference was increased to ${\pm}40{\sim}{\pm}115\;ppm$ in the frequency of $40\;Hz{\sim}1\;MHz$, when both thermoelectric effects and frequency effects were considered, showing the thermal converter would be suitable for the low input voltage application with low frequency.

Low voltage DC-to-DC converter integrating boost converter into forward converter for charging auxiliary battery in hybrid electric vehicle (부스트컨버터와 포워드컨버터의 결합을 이용한 하이브리드 전기자동차의 보조배터리 충전용 저전압 직류 변환장치)

  • Lee, Ju-Young;Kim, Seong-Hye;Kang, Feel-soon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.136-137
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    • 2012
  • 본 논문에서는 하이브리드 전기자동차의 전장시스템 에너지 공급을 위한 보조배터리 충전용 저전압 직류 변환장치(Low voltage DC-to-DC Converter, LDC)를 제안한다. 차량 탑재용의 특성상 소형 경량화 설계 기술을 통한 연비증가, 동력성능의 향상이 매우 중요하다. 본 논문에서 제안하는 LDC는 부스트와 포워드 컨버터 구조를 혼합한 형태로 부스트 컨버터의 입력 인덕터를 변압기로 대체하여 포워드 컨버터와 결합시킴으로서 출력전압의 승 강압 동작을 구현한다. 따라서 차량 시동 시 내연기관을 구동하기 위한 승압모드로 동작하고, 그 외 일반적인 경우는 차량 내 각종 전장부하에 전력을 공급하기 위한 강압모드로 동작된다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

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Thin-Film Chromel-Alumel Multijunction Thermal Converter with Low Output Resistance (저출력저항의 박막 크로멜-알루멜 다중접합 열전변환기)

  • Cho, Hyun-Duk;Kim, Jin-Sup;Shin, Jang-Kyoo;Lee, Jong-Hyun;Lee, Jung-Hee;Park, Se-Il;Kwon, Sung-Won
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.9 no.4
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    • pp.288-296
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    • 2000
  • Thin-film chromel-alumel multijunction thermal converters with a low output resistance of $64{\sim}85\;{\Omega}$ showed approximately the square law-dependent input-output relation. The voltage responsivities were very low with $0.34{\sim}0.67\;V/W$ in air and $1.15{\sim}1.48\;V/W$ in vacuum, respectively, and the ac-dc voltage transfer error was very large with about +340 ppm in the frequency range of $40\;Hz{\sim}10\;kHz$ in the case of 1 V-input sinewave rms voltage. It can be concluded that the large transfer error of the thermal converter was mainly caused by the low voltage responsivity and the large heat loss due to low output resistance, which implies that the optimization for small ac-dc transfer error is required.

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Boost type output-series forward-flyback converter (승압형 출력-직렬 포워드-플라이백 컨버터)

  • Lee, Jong-Hyun;Jung, An-Yeol;Park, Joung-Hu
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.24-25
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    • 2010
  • 본 논문은 저전압 대전류의 신재생 에너지원을 고전압 저전류 계통에 연계하기 위하여 필요한 고압의 직류전압으로 변환하기 위하여 기존의 포워드 플라이백 컨버터의 출력단을 직렬로 연결한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 절연의 장점을 가지고 있고 변압기 이용률이 높으며 효율이 우수한 장점을 가지고 있다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고 시뮬레이션으로 확인한 후 100[W]급 하드웨어 프로토 타입을 이용하여 검증하였다.

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Efficiency Improvement Method of 2KW Power Bidirectional LDC (2kW급 양방향 LDC의 효율개선 방안)

  • Chai, Yong-Yoong
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.12 no.5
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    • pp.845-850
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    • 2017
  • In this thesis, various solutions through four different cases have been sought for an efficiency improvement of the bidirectional LDC for vehicles. For example, it analyzed the reduction factor of the channel resistance and applied the optimum MOSFET applied to the system, and found and improved the efficiency reduction factor of the transformer. As a result, the average efficiency of the developed LDC could be improved from 85% to 94.7%.

The Characteristics Analysis and Design of High-Frequency Isolated Type ZVZCS PS-PWM DC-DC Converter with Fuel Cell Generation System (연료전지 발전시스템에 적용된 고주파 절연형 ZVZCS PS-PWM DC-DC 컨버터의 설계 및 특성 해석)

  • Suh, Ki-Young;Mun, Sang-Pil;Kim, Dong-Hun;Lee, Hyun-Woo;Kwon, Soon-Kurl
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.20 no.4
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    • pp.21-28
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    • 2006
  • In this paper, the proposed full-bridge high frequency isolated zoo voltage and zero current switching phase shifted pulse width modulation(ZVZCS PS-PWM)DC-DC converter among fuel cell generation system consist of 1.2[kW] fuel cell of Nexa Power Module, full-bridge DC-DC converter to boost the fuel cell low voltage($28{\sim}43[%]$) to 380[VDC] and a single phase full-bridge inverter is implemented to produce AC output(220[VAC], 60[Hz]). A tapped inductor filter with freewheeling diode is newly implemented in the output filter of the proposed full-bridge high frequency isolated ZVZCS PS-PWM DC-DC converter to suppress circulating current under the wide output voltage regulation range, thus to eliminate the switching and transformer turn-on/off over-short voltage or transient phenomena. Besides the efficiency of $93{\sim}97[%]$ is obtained over the wide output voltage regulation ranges and load variations.

AC/DC Pulse-Resonant Converter with Synchronous Rectifier (동기정류기를 이용한 펄스공진형 AC/DC 컨버터)

  • Chung, Gyo-Bum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.113-115
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    • 2005
  • 본 연구는 저전압 교류 전류원으로부터 직류 부하에 에너지를 공급하기 위하여, 새로운 컨버터를 제안한다. 컨버터는 풀브리지 MOSFET 정류기와 플라이백 컨버터의 2단 구조로 구성되어 있으며, LC공진을 이용하여 AC/DC 전력변환을 수행한다. 컨버터 효율 개선을 위하여 컨버터 회로 내의 스위칭 소자는 3상한에서 동작한다. 제안된 컨버터의 동작원리 및 동작모드를 해석하고, 시뮬레이션을 통해 해석결과를 검증하였다.

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Development of 3kW Low Voltage DC-DC Converter for Electric Vehicle (3kW급 전기자동차용 직류변환장치 개발)

  • Lee, Dong-Ryul;Park, Jun-Woo;Kang, Chan-Ho;Hong, Sung-Soo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.175-176
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    • 2014
  • 본 논문은 전기자동차에 사용되는 배터리 충전기로써 3kW급 고효율 저전압 직류변환장치(LDC : Low Voltage DC-DC Converter) 개발에 관하여 기술한다. 토폴로지(Topology)는 LDC에 적합한 강압형 컨버터로써 전류를 분산시켜 효율증대가 가능한 다중 위상 벅 컨버터(Multi-phase Buck Converter) 구조를 채택하였다. 제안된 방식은 결합 인덕터(Coupled Inductor)를 사용하여 부피를 저감시킬 수 있으며, 디지털 제어를 이용하여 상위 제어기와의 통신을 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 3kW급 시제품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.

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