• 제목/요약/키워드: 턴-오프 스위치

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에너지재생 수동 스너버를 갖는 고역률 부스트 정류기 (High-Power-Factor Boost Rectifier with a Passive Energy Recovery Snubber)

  • Kim, Marn-Go
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.298-306
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    • 1998
  • MOSFET 스위치로 구현된 고역률 부스트 정류기에 적합한 무손실 수동스너버가 턴오프 및 턴온 동안에 동작하는 등가회로로 기술된다. 이러한 등가회로는 주스위치에 가해지는 과도전압, 스너버 전류, 및 턴-오프 과도시간을 예측할 수 있도록 분석된다. 제안된 스너버와 결합된 부스트 컨버터의 주 스위치는 영전류에서 턴-온되기 때문에 턴-온 손실이 거의 없고, 제한된 전압 스트레스에서 턴-오프되므로 주 스위치의 전압 스트레스에 의한 파손을 방지할 수 있다. 또한 본 스너버를 사용한 부스트 컨버터의 제어 방법이 기존의 부스트 컨버터와 동일하기 때문에 기존의 부스트 컨버터용 제어회로를 그대로 쓸 수 있다. 제안된 에너지재생 수동스너버를 갖는 고역률 정류기가 구현되고 실험결과가 제시된다.

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고승압비를 갖는 단일스위치 ZCS 병렬 공진 컨버터 (A Single Switch ZCS Parallel Resonant Converter with High Step-up Ratio)

  • 이재연;김민재;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.163-164
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고승압비를 갖는 단일스위치 ZCS 병렬 공진 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 단일스위치를 사용하여 구조가 간단하며 병렬 공진회로를 이용하여 고승압이 가능하다. 또한, 별도의 클램프 회로 없이 전 부하영역에서 스위치의 ZCS 턴온 및 턴오프와 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취한다. 제안하는 컨버터는 250W 시작품을 제작하여 타당성을 검증하였다.

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간단한 구조를 갖는 직렬 반도체 스위치 스태킹 기반 고전압 스위치 및 게이트 구동 회로 설계 (Design of High Voltage Switch Based on Series Stacking of Semiconductor Switches and Gate Drive Circuit with Simple Configuration)

  • 박수미;정우철;류홍제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.221-223
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    • 2020
  • 반도체 기반 고전압 펄스 발생장치에 적용 가능한 고전압 스위치는 주로 수 kV 정격의 반도체 스위치를 직렬로 스태킹하여 구성되며, 이때 각 스위치 소자에는 절연과 동기화된 각각의 게이트 신호가 인가되어야 한다. 본 논문에서는 짧은 펄스 폭의 온, 오프 게이트 펄스와, 단일 턴의 고전압 전선을 일차측으로 갖는 게이트 변압기를 통해 직렬로 구성된 반도체 스위치 스택 기반의 펄스 모듈레이터에 적용 가능한 간단한 구조의 게이트 구동회로가 설계되었다. 각 스위치에 게이트 신호를 전달하기 위해 온, 오프 게이트 펄스를 사용함으로써 게이트 변압기의 포화를 방지할 수 있으며, 이때 각 스위치의 게이트 턴-온, 오프 전압은 변압기 이차측의 제너 다이오드와 스토리지 커패시터를 통해 유지된다. Pspice 시뮬레이션을 통해 12개의 IGBT를 직렬로 구성하여 설계된 구조의 게이트 회로를 적용, 최대 10kV 펄스 출력 조건에서 안정적인 동작을 확인하고 설계를 검증하였으며 1200V 급 IGBT를 사용하여 실제 스위치 스택과 게이트 구동회로 모듈을 1리터 이내의 부피로 고밀도화하여 제작하였다.

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ESS용 양방향 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터의 과도상태 특성개선을 위한 제어기법 (Control for Transient State Characteristics Improvement of Bidirectional Soft-switching DC-DC Converter for ESS)

  • 김학수;이재운;정재헌;노의철;김흥근;전태원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.137-138
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    • 2016
  • 본 논문에서는 ESS용 양방향 소프트스위칭 DC-DC 컨버터의 과도상태개선을 위한 제어기법을 제안한다. 양방향 DC-DC 컨버터를 소프트스위칭하기 위해 DCM으로 동작시킬 경우 스위치의 턴오프시 손실이 가장 많이 발생하므로 이를 저감하기 위해 ZVS 턴오프 커패시터를 스위치에 추가한다. 하지만 정상상태와 달리 초기구동을 하거나 충 방전 모드전환의 경우에는 ZVS 턴오프 커패시터로 인해 오히려 과도상태특성이 나빠질 수 있다. 이를 개선하기 위하여 ZVS 턴오프 커패시터로 인해 발생하는 과도상태의 문제점을 분석하고 제어기법을 제안하였으며 제안하는 제어기법의 타당성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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낮은 턴오프 전류를 갖는 비절연 고승압 ZVZCS DC-DC 컨버터 (Non-isolated High Step-up ZVZCS DC-DC Converter with Low Turn-off Current)

  • 정병길;최세완;박요한
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.334-335
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    • 2011
  • 본 논문에서는 절연이 요구되지 않는 고승압 응용에 적합한 비절연 고승압 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 기존의 부스트 컨버터에 비해 약 2배의 승압비를 가지며 스위치와 다이오드의 전압 정격이 1/2로 감소되어 RDS(ON)이 작은 소자를 선정할 수 있다. 또한 스위치의 ZVS 턴온과 ZCS 턴오프가 성취되며 보조 회로의 공진을 이용함으로서 기존 방식에 비해 스위치의 턴오프 전류가 낮아져 스위칭 손실이 감소한다. 2kW의 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

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새로운 액티브 스너버 셀을 적용한 비절연형 소프트스위칭 부스트 컨버터 (A Non-isolated Soft-Switched Boost Converter Using New Active-Snubber Cell)

  • 하이 뜨란;아디스티라;김선주;김재훈;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.21-22
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    • 2017
  • 본 논문에서는 새로운 액티브 스너버 셀을 적용한 부스트 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터의 메인 스위치는 ZVS 턴 온 및 오프, 보조회로 스위치는 ZCS 턴 온 및 ZVS 턴 오프하며 모든 다이오드는 ZCS 턴 오프를 성취한다. 또한, 제안하는 컨버터는 고전력 응용을 위한 인터리빙 기법으로 구현이 용이하다. 따라서 PWM 컨버터의 전력밀도와 효율을 높이고 EMI 노이즈를 줄일 수 있다. 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하기 위해 600W/100kHz의 프로토 타입을 제작하여 실험을 진행하였다.

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단일단 단일스위치 CCM-ZCS PFC (Single-Stage Single-Switch CCM-ZCS PFC)

  • 김성환;김민재;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.281-282
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    • 2013
  • 본 논문에서는 강압응용에 적합한 단일단 단일스위치 PFC를 제안한다. 제안하는 PFC는 스위치가 ZCS턴온하고 작은 전류로 턴오프하며, 다이오드는 ZCS턴오프한다. 또한 CCM에서 동작하므로 스위치 전류스트레스와 EMI가 작을 뿐 아니라 비교적 큰 용량(>500W)에도 적용이 가능하다. 제안하는 PFC의 동작원리를 제시하고 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

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커플 인덕터 방식의 무손실 스너버를 이용한 고효율 역률 보상 정류기 (A high efficiency PFC rectifier with lossless snubbers using couple inductor methods)

  • 김호성;백주원;류명효;정지훈;김효성;김희제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.111-112
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    • 2011
  • 대용량 역률 보상 정류기의 스위칭 손실 최소화하기 위해서 인덕터 커플링 방식의 새로운 무손실 스너버 회로를 적용한 역률 보상 정류기 회로를 제안한다. 대용량 역률 보상 정류기 구현에 적합한 CCM 부스트 컨버터의 다이오드 역회복 특성에 따른 문제점을 극복하기 위해서 커플 인덕터를 이용해서 다이오드 턴-오프시 전류의 기울기를 감소시켜 역회복 전류를 줄여 줌으로써 주 스위치의 턴-온 손실을 줄였다. 또한 스위치턴-오프시 발생하는 손실을 최소화하기 위해서 다이오드와 콘덴서를 이용한 무손실 스너버 회로를 설계하였다. 단상 3.3kW 역률 보상회로의 시제품을 제작하여 제안하는 무손실 스너버 회로를 가진 역률보상 정류기의 성능을 검증하였다.

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전파형 ZVT-PWM DC-DC 컨버터 (Full Wave Mode ZVT-PWM DC-DC Converters)

  • 김태우;안희욱;김학성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.243-249
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    • 2001
  • 본 논문에서는 전파형 ZVT-PWM 승압형 컨버터를 제안한다. 보조 스위치를 전파형 모드에서 동작을 시킴으로써, 기존의 컨버터에서 보조 스위치가 턴-오프 순간에 하드 스위칭(hard switching)을 하는 반면에 제안된 컨버터는 수동 및 능동 소자를 추가하지 않고 보조 스위치의 턴-오프 손실과 스위칭 잡음(noise)을 줄였고 그리고 고전력 밀도 시스템을 구현할 수 있다.

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스위치 개수가 적은 고승압 인터리빙 준공진형 컨버터 (High Step-up Interleaved Quasi-Resonant Converter with Small Switch Count)

  • 김민재;양대기;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.285-286
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    • 2013
  • 본 논문에서는 2개의 스위치를 갖는 고승압 준공진형 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 $L_r$$C_r$의 직렬 공진과 무손실 스너버를 이용하여 모든 다이오드의 ZCS 턴 오프 및 스위치의 ZCS 턴온 & ZVS 턴오프를 성취한다. 또한 매우 작은 정격의 무손실 스너버를 가지며 이 스너버는 메인회로와 무관하게 동작하는 장점이 있다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 제시하고 1kW급 시작품의 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

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