최근, 전력 품질에 관한 중요성과 고조파에 관한 규정이 강화되면서 다양한 PFC 컨버터에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. PFC PWM 컨버터는 스위칭 소자를 사용하여 전원전압과 동일한 위상의 전류를 인가함으로써 고효율, 고역률을 얻을 수 있다. 그러나 스위칭의 증가로 스위칭 손실이 커지는 단점을 가지며, 스위칭 노이즈는 컨버터의 안정 운전에 장애가 된다. 본 논문은 3상 PFC SVPWM 승압형 컨버터의 스위칭 노이즈에 관한 실험적 검토를 수행한 연구이다. 본 논문에서 3상 PFC SVPWM 승압형 컨버터를 구성하여 시뮬레이션 및 실험을 수행한 결과, 단위역률이 잘 수행되었으며, 스위칭 노이즈 분석을 위하여 스너버 회로의 구성소자에 따른 노이즈 실험 결과를 제시하였다.
본 논문에서는 연료전지자동차의 저전압 배터리 충 방전을 위한 새로운 3상 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 12V 저전압측의 높은 전류정격 때문에 기존의 풀브리지 방식으로는 적절한 스위치의 선정이 어렵지만 제안한 3상의 전류분배로 스위치의 선정과 변압기의 제작이 용이하다. 그리고 제안한 변압기 결선으로 턴비가 작아져 누설인덕턴스가 작아진다. 또한 비대칭 PWM에 의한 모든 스위치의 ZVS 턴온과 저전압 측에서는 동기정류 방식을 적용하여 효율을 상승시켰다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 기술하고 3.5kW 시작품을 제작하여 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증한다.
매트릭스 컨버터는 출력 한 상에 대하여, 입력 3상이 교대로 연결되는 형태이다. 현재 사용하고 있는 개선된 벤츄리니 방법은 시비율과 캐리어를 사용하여 기존의 벤츄리니 구현 방법을 단순화 시켰지만 효율 측면에서만 본다면 불필요한 스위칭을 하고 있는 비효율적인 스위칭을 하고 있다. 이 논문에서는 기존 스위칭 패턴을 개선하여 스위칭 손실을 줄이고 효율을 개선하는 스위칭에 대해 제안해 본다. 기존의 비대칭 스위칭 패턴을 대칭된 스위칭 패턴으로 변화하여 특정한 섹터에서 추가적으로 발생되는 손실을 줄이고 해석적 손실의 정확도를 높일 수 있다. 제안된 방법에 대한 타당성을 입증하기 위해 실험을 수행하였다.
Sun, Qiang;Wei, Kexin;Gao, Chenghai;Wang, Shasha;Liang, Bin
Journal of Power Electronics
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제16권3호
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pp.1110-1121
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2016
The mathematical model of a three phase PWM converter under the stationary αβ reference frame is deduced and constructed based on a Proportional-Resonant (PR) regulator, which can replace trigonometric function calculation, Park transformation, real-time detection of a Phase Locked Loop and feed-forward decoupling with the proposed accurate calculation of the inductance voltage vector. To avoid the parallel resonance of the LCL topology, the active damping method of the proportional capacitor-current feedback is employed. As to current vector error elimination, an optimized PR controller of the inner current loop is proposed with the zero-pole matching (ZPM) and cancellation method to configure the regulator. The impacts on system's characteristics and stability margin caused by the PR controller and control parameter variations in the inner-current loop are analyzed, and the correlations among active damping feedback coefficient, sampling and transport delay, and system robustness have been established. An equivalent model of the inner current loop is studied via the pole-zero locus along with the pole placement method and frequency response characteristics. Then, the parameter values of the control system are chosen according to their decisive roles and performance indicators. Finally, simulation and experimental results obtained while adopting the proposed method illustrated its feasibility and effectiveness, and the inner current loop achieved zero static error tracking with a good dynamic response and steady-state performance.
전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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pp.648-653
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1998
The conventional three-phase rectifier with bulky LC output filter has been widely used in the industry because of its distinctive advantages over the active power factor correction rectifier such as simple circuit, high reliability, and low cost. Over than 0.9 power factor can be achieved, which is acceptable in most of industry applications. This rectifier, however, is not easy to use for high power density applications since the LC filter is bulky and heavy. To solve this problem, a new simple rectifier is presented in this paper. By eliminating the bulky LC filter from the conventional diode rectifier without losing most of the advantages of the conventional rectifier, very high power density power conversion with high power factor can be achieved. Operation principle and design considerations are illustrated and verified by Pspice simulation and experimental results from a prototype of 3.3 kW rectifier followed by 100KHz zero voltage switching full bridge PWM converter
본 논문에서는 비절연 고승압 소프트 스위칭 양방향 DC-DC 컨버터의 PWM Plus Phase Shift(PPS) 제어기법을 제안한다. 제안하는 컨버터는 기존의 하프브리지 양방향 컨버터의 2배의 승 강압비를 가지며 CCM에서 모든 스위치가 소프트스위칭을 성취한다. 또한, PPS 제어기법을 적용하여 스위치의 전압/전류정격을 최소화할 뿐 아니라 매끄러운 모드전환이 가능하다. 제안하는 양방향 컨버터의 3kW 시작품은 5.2배의 승 강압동작에서 최고효율 97.2%, 97.5%를 달성하였다.
The induction motor drive for the spindle of machining center is required to do not only a constant torque operation in low speed region(below base rpm), but also a constant power operation in high speed region(beyond base rpm). Also, control voltage shortage due to high speed operation must be overcome. The vector controlled inverter system with input 3 phase pwm converter is designed for that kind of condition. We experimented the performance of the inverter system with spindle motor made by Hyosung industries co.
In regenerative mode of an IPMSM control system without a bi-directional DC-DC converter, the 3-phase PWM inverter charges the battery. At this time, the regenerative torque reference for braking must output the proper torque reference to charge the battery. This paper proposed a regeneration control method that controls the voltage and current of the battery through CC-CV control at the regenerative braking torque corresponding to the driver's brake control.
본 논문은 영구자석 여자 횡축형 선형 전동기(TFLM)를 이용한 가진기 제어 시스템을 구현하고자 한다. 제안된 가진기는 대상 물체에 정격 전류에서 최대 700[N]의 가진력과 넓은 변위 및 주파수 운전 범위를 갖는 진동운동을 제공한다. 또한 가진기에 적용된 TFLM은 구조적으로 높은 추력비(전동기 추력/전동기 중량=N/Kg)를 가지므로 전체 시스템의 부피가 감소된다. 따라서 기존의 유압식 가진기를 제안한 가진기로 대체할 경우 효율 및 유지, 관리면에서 많은 장점이 있다. 가진 제어를 위한 제어기의 입력은 가진 주파수와 변위이며 제어량은 이동자의 순시 위치와 속도이고 출력은 가진기에 인가되는 전류이다. 이 전류는 전압형 PWM 컨버터로 제어된다 우선 가진기 제어시스템의 제어 알고리즘과 운전 특성을 고찰하고 해석하기 위해 동적 시뮬레이션을 수행한 후 DSP 제어기와 IGBT PWM 컨버터를 구현하여 실제 실험 결과와 비친, 검토하였다.
Ponnusamy, Rajan Soundar;Subramaniam, Manoharan;Irudayaraj, Gerald Christopher Raj;Mylsamy, Kaliamoorthy
Journal of Power Electronics
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제17권1호
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pp.115-126
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2017
This paper presents a new cascaded asymmetrical single phase multilevel converter with a reduced number of isolated DC sources and power semiconductor switches. The proposed inverter has only two H-bridges connected in cascade, one switching at a high frequency and the other switching at a low frequency. The Low Switching Frequency Inverter (LSFI) generates seven levels whereas the High Switching Frequency Inverter (HSFI) generates only two levels. This paper also presents a solution to the capacitor balancing issues of the LSFI. The proposed inverter has lot of advantages such as reductions in the number of DC sources, switching losses, power electronic devices, size and cost. The proposed inverter with a capacitor voltage balancing algorithm is simulated using MATLAB/SIMULINK. The switching logic of the proposed inverter with a capacitor voltage balancing algorithm is developed using a FPGA SPATRAN 3A DSP board. A laboratory prototype is built to validate the simulation results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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