• 제목/요약/키워드: AC/DC PWM Converter

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Current-Programmed Control of Three Phase PWM AC-AC Boost Converter

  • Choi, Nam-Sup;Li, Yulong
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.414-416
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    • 2005
  • In this paper, a new scheme of current programmed control for three phase PWM AC-AC converter is presented. By considering only the magnitude components, a similar scheme in the DC-DC converter can be extended to the three phase PWM AC-AC converter. The proposed current programmed control will be well adopted into various converter topologies though three phase PWM AC-AC boost converter is treated as an example. The converter analysis is carried out by applying the vector DQ transformation to obtain physical insight into the converter operation. Finally, the experiment result shows the validity of the proposed scheme.

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Two-Switch Auxiliary Resonant DC Link Snubber-Assisted Three-Phase Soft Switching PWM Sinewave Power Conversion System with Minimized Commutation Power Losses

  • Nagai, Shinichiro;Sato, Shinji;Ahmed, Tarek;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제3권4호
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    • pp.249-258
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    • 2003
  • This paper presents a high-efficient and cost effective three-phase AC/DC-DC/AC power conversion system with a single two-switch type active Auxiliary Resonant DC Link (ARDCL) snubber circuit, which can minimize the total power dissipation. The active ARDCL snubber circuit is proposed in this paper and its unique features are described. Its operation principle in steady-state is discussed for the three phase AC/DC-DC/AC converter, which is composed of PWM rectifier as power factor correction (PFC) converter, sinewave PWM inverter. In the presented power converter system not only three-phase AC/DC PWM rectifier but also three-phase DC/AC inverter can achieve the stable ZVS commutation for all the power semiconductor devices. It is proved that the proposed three-phase AC/DC-DC/AC converter system is more effective and acceptable than the previous from the cost viewpoint and high efficient consideration. In addition, the proposed two-switch type active auxiliary ARDCL snubber circuit can reduce the peak value of the resonant inductor injection current in order to maximize total system actual efficiency by using the improved DSP based control scheme. Moreover the proposed active auxiliary two-switch ARDCL snubber circuit has the merit so that there is no need to use any sensing devices to detect the voltage and current in the ARDCL sunbber circuit for realizing soft-switching operation. This three-phase AC/DC-DC/AC converter system developed for UPS can achieve the 1.8% higher efficiency and 20dB lower conduction noise than those of the conventional three-phase hard-switching PWM AC/DC-DC/AC converter system. It is proved that actual efficiency of the proposed three-phase AC/DC-DC/AC converter system operating under a condition of soft switching is 88.7% under 10kw output power.

전파 정류기를 가지는 PWM 제어 기반의 AC-DC 컨버터 설계 및 제작 (Design and Making of PWM Control-based AC-DC Converter with Full-Bridge Rectifier)

  • 최범수;김상현;우동기;이민호;고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.617-624
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    • 2023
  • 최근, 전자 제품의 소형화와 저소비전력화 및 향상된 효율과 역률개선이 큰 관심 사항이 되고 있다. 본 논문에서는 PWM 제어기반의 AC-DC 컨버터를 설계, 제작하였다. AC-DC 컨버터는 하나의 정류회로와 하나의 출력전압 제어 회로가 직렬로 연결되는 구조로 설계하였으며, 정류회로는 다이오드 기반 단상 전파전류 회로, 출력전압 제어 회로는 PWM 제어기반의 DC-DC 변환 회로를 적용하였다. PWM 제어를 위한 주 제어장치로 아두이노를 이용하였으며, LCD를 출력 단에 구성하여 제어 결과를 확인할 수 있도록 하였다. 시험회로를 통한 반복 실험들을 통해서 오실로스코프와 LCD에 디스플레이 되는 출력전압과 목표 출력전압의 오차를 확인하였으며, 오실로스코프 측정값을 기준으로 약 5%의 오차율을 보임으로써 제안된 설계 방법론의 유효성을 확인할 수 있었다.

3상 PWM AC-AC 부스트 컨버터의 DSP 기반 전류 프로그램 제어 (DSP-based Current Programmed Control of Three Phase PWM AC-AC Boost Converter)

  • 최남섭;이옥룡
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제55권1호
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    • pp.27-32
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    • 2006
  • In this paper, a new scheme of current programmed control for three phase PWM AC-AC converter is presented. Compared to duty-ratio voltage control, current programmed control has several advantages such as reduction of system order, inherent current protection and robust output. By considering only the magnitude components, a similar scheme in the DC-DC converter can be extended to the three phase PWM AC-AC converter. The proposed current programmed control will be well adopted into various converter topologies though three phase PWM AC-AC boost converter is treated as an example. The converter analysis is carried out by applying the vector DQ transformation to obtain physical insight into the converter operation and to establish some important characteristic equations for control purpose. The experiment results show the validity of the proposed scheme.

2단 3상 PWM AC/DC 컨버터를 이용한 동기발전기 여자제어시스템 (A Study on Excitation System for Synchronous Generator Using Two State Three Phase PWM AC/DC Converter)

  • 이상훈;이동희;안진우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.96-106
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    • 2007
  • 동기발전기의 출력전압은 여자 시스템의 계자 전류 제어에 의해 일정하게 유지된다. 현재 대부분의 발전기 여자기의 여자전류제어를 위해 사용되는 AVR 시스템의 AC/DC 컨버터 부는 출력전압 제어가 가능한 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기와 DC/DC 컨버터를 결합하여 사용하고 있다. AC/DC 전력 변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기의 경우, AVR시스템의 전력을 공급하는 모선의 역률저하 및 저차 고조파 발생의 문제점을 야기 시키게 된다. 본 논문에서는 동기발전기의 여자전류 제어를 위해 사용되는 AVR 시스템 설계에 있어 단위역률 동작이 가능한 Boost형 AC/DC 컨버터와 모선의 부하변동에 속응성 있게 동작할 수 있는 전류 제어형 Buck 컨버터를 결합한 2단 3상 PWM AC/DC 컨버터에 대해 연구하였다. 제안된 AC/DC 컨버터를 시뮬레이션 한 결과 Boost 컨버터의 경우 단위 역률 동작 및 출력 DC 전압의 Boost 동작이 원할히 이루어졌으며, Buck 컨버터의 경우 다른 위상제어 컨버터에 비해 응답시간이 개선되었음을 알 수 있었다.

응답성 향상을 위한 직류배전용 3상 AC/DC PWM 컨버터 출력전압 전향보상 기법 (Feedforward Compensation Method of Output Voltage with 3Phase AC/DC PWM Converter on DC Distribution System for Improved Response)

  • 최형준;이춘복;현승욱;홍석진;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.516-517
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    • 2015
  • This paper proposes the feedforward compensation method of output voltage with 3phase AC/DC PWM converter on DC distribution system for improved response. AC/DC PWM converter on DC distribution is required power supply of high quality because of renewable energy sources and load links. In general, Feedforward compensation method of 3phase AC/DC PWM converter receives the sensor input to the output current, load power. Resulting, error of the sensing values and communication cause time delay. Therefore, Feedforward compensation method through only the output voltage is proposed in this paper. The feedforward compensation method through only the output voltage can be applied to the two-level AC/DC PWM converters, as well as multi-level converter or inverter.

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단위역률동작을 위한 동기 발전기 여자 시스템용 2단 3상 PWM AC/DC 컨버터 (2-stage 3-phase PWM AC/DC Converter for Unity Power Factor Drive of Synchronous Generator)

  • 이상훈;김태형;이동희;안진우
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.187-192
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    • 2007
  • The terminal voltage of a synchronous generator is maintained by the field current control of excitation system Generally AC/DC converter which is component of AVR(Automatic Voltage Regulator) system for excitation current control is connected to diode rectifier and DC/DC converter system In the case of diode rectifier system of phase controlled converter, AC/DC converter has low power factor and some low order harmonics in the line current. In this paper, two-stage three-phase PWM AC/DC converter is studied to solve these problems, The proposed method is verified by the computer simulations and experimental results in prototype generation system.

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전류센서리스 단위역률 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터 (Current Sensorless Three Phase PWM AC/DC Boost Converter with Unity Power Factor)

  • 천창근;김철우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.105-112
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    • 2003
  • AC/DC 전력변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기는 역률저하 및 저차고조파 발생의 문제점을 가진다. 본 논문에서는 역률개선 및 고조파 감소의 문제점을 극복하기 위하여 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터에 대해 연구하였다. 제안한 컨버터의 특성은 입력 단에 전류 센서 없이 전압 센서만을 사용하여 입력전류의 위상을 조정하는 비교적 간단한 알고리즘으로 단위역률을 구현하였으며, 일정 주파수로 스위칭 소자를 구동시키는 정현 PWM 방식을 채용하여 불규칙한 스위칭 주파수 방식에서 나타나는 입력필터의 설계 및 스위칭 소자 선정에 대한 어려움을 극복하였다. 본 논문에서 제안한 제어알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 부하영역 및 발전영역에서도 단위역률이 잘 이루어졌으며 DC link 단의 출력전압이 거의 리플 없이 다이나믹한 응답특성을 보였다. 또 시뮬레이션으로 얻어진 회로정수를 바탕으로 인덕터 및 커패시터의 용량을 적절한 크기로 산정하여 실험 에 적용한 결과 같은 부하조건에서 다이오드 정류기와 비교하여 역률 및 저차 고조파가 현저하게 개선되었음을 알 수 있었다.

Diagnosis Methods for IGBT Open Switch Fault Applied to 3-Phase AC/DC PWM Converter

  • Im, Won-Sang;Kim, Jang-Sik;Kim, Jang-Mok;Lee, Dong-Choon;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권1호
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    • pp.120-127
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    • 2012
  • Fault diagnosis technique of electrical drives is becoming more and more important, since voltage fed converter system has become industrial standard in many applications. Many studies have been conducted an inverter fault diagnosis for induction motors. However, there are few researches about fault diagnosis of 3-phase ac/dc PWM (Pulse Width Modulation) converter compared to the dc/ ac inverter. The ac/dc converter is the opposite of dc/ac inverter at current flow. Also, inverter and converter have different current patterns under the same condition of IGBT (Insulated gate bipolar transistor) open switch fault. Therefore, it is difficult to apply intact diagnosis methods of inverter to the converter. This paper proposes modified fault detection methods for IGBT open switch fault in 3-phase ac/dc PWM converter by modifying established fault diagnostic methods for dc/ac inverters.

입력전류 주입을 이용한 3상 AC/DC/AC PWM 컨버터의 직류링크 커패시터 용량 추정 (Capacitance Estimation of DC-Link Capacitors of Three-Phase AC/DC/AC PWM Converters using Input Current Injection)

  • 이강주;이동춘;석줄기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.173-179
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    • 2003
  • 본 논문은 3상 PWM 컨버터의 커패시터의 용량을 온라인으로 추정하는 새로운 기법을 제안한다. 무부하 상태의 PWM 컨버터에 저주파수의 입력전류를 주입하면 직류링크단에 이에 대응되는 리플전압이 발생된다. 직류링크단의 리플전압과 전류를 검출하여 커패시터의 용량을 계산한다. 제안된 방법에 의해 계산된 커패시터의 용량의 추정오차는 2% 이내이다.