• Title/Summary/Keyword: Buck bridge converter

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고전압 태양광 패널용 고효율 단상 태양광 인버터 (A High-efficiency Single-phase Photovoltaic Inverter for High-voltage Photovoltaic Panels)

  • 류형민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.584-589
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    • 2022
  • 고전압 태양광 패널에서 단상 계통으로의 직류-교류 전력 변환을 위해 벅부스트 컨버터에 풀브리지 인버터를 종속적으로 연결하는 두 단계의 무변압기 인버터가 주로 사용된다. 태양광 패널의 큰 기생 커패시턴스에 기인하는 과도한 누설 전류를 피하기 위해 풀브리지 인버터는 단극성 PWM에 비해 훨씬 더 많은 전력 손실을 초래하는 양극성 PWM으로만 스위칭할 수 있다. 그런 낮은 효율을 개선하기 위해 본 논문은 벅부스트 컨버터에 회로 절연을 위한 IGBT와 다이오드를 하나씩 추가한 새로운 토폴로지를 제안한다. 제안된 회로 절연 방식은 누설 전류를 증가시키지 않으면서 풀브리지 인버터에서 단극성 PWM을 가능케 함으로써 전체 효율을 개선한다. 제안된 방법의 타당성은 컴퓨터 시뮬레이션과 전력 손실 계산을 통해 검증한다.

ZVS 위상천이 풀브릿지 컨버터의 디지털 샘플링 기법에 따른 소신호 모델 분석 (An Analysis of ZVS Phase-Shift Full-Bridge Converter's Small Signal Model according to Digital Sampling Method)

  • 김정우;조영훈;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.167-174
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    • 2015
  • This study describes how digital time delay deteriorates control performance in zero voltage switching (ZVS) phase-shifted full bridge (PSFB) converter. The small-signal model of the ZVS PSFB converter is derived from the buck-converter small-signal model. Digital time delay effects have been considered according to the digital sampling methods. The analysis verifies that digital time delays reduce the stability margin of the converter, and the double sampling technique exhibits better performance than the single sampling technique. Both simulation and experimental results based on 250 W ZVS PSFB confirm the validity of the analyses performed in the study.

고출력 MHL용 저주파수 구형파 구동 방식의 전자식 안정기 설계 (A Design of Low Frequency Square-Wave Electronic Ballast for High Power MHL)

  • 김기남;최영민;박종연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.550-551
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Buck Converter 동작 원리를 이용한 Full-Bridge Inverter를 제안하였다. 제안한 Full-Bridge Inverter는 왼쪽 브리지와 오른쪽 브리지의 구동 주파수를 각각 저주파와 고주파로 구동하여 Buck Converter의 동작과 유사하게 하였다. 동작은 두 가지 모드로 구분되며, 이로 인해 램프에 저주파수 구형파를 인가한다. 램프를 저주파수 구형파로 구동하여 음향공명현상을 피하게 되었으며, 고주파 스위칭으로 인덕터의 부피를 줄였다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

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Full-bridge Converter의 새로운 ZVS 스위칭 기법 (Novel ZVS Switching Method of Full-bridge Converter)

  • 김승룡;선한걸;한만승;박성준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.477-483
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    • 2011
  • 일반적인 DC/DC 전력변환기의 스위칭 방식은 하드 스위칭 방식과 공진을 이용한 소프트 스위칭 방식으로 분류할 수 있으며, 하드 스위칭 방식은 스위치의 턴 온/오프시 스위칭 소자에 생기는 전력손실이 커서 효율 면에서 불리하며, 공진형 소프트 스위칭 방식은 별도의 리액터와 커패시터를 추가함으로서 시스템의 사이즈와 비용이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 새로운 스위칭 방식의 소프트 스위칭 방식의 Full-bridge 전력변환기의 구조를 제안하였으며, 제안된 소프트 스위칭 방식은 앞단의 벅 컨버터의 다이오드 전류시 영전압이 되는 구간에서 Full-Bridge 컨버터의 스위치를 교변 함으로써 리액터와 커패시터의 추가없이 소프트 스위칭을 이루어냄으로서 시스템의 효율과 신뢰성을 향상시킨다. 또한 제안된 절연형 소프트 Full-bridge DC/DC 컨버터의 타당성을 검증하기 위해 Psim을 이용한 시뮬레이션과 500[W]급 DC/DC 컨버터를 제작하여 DC/DC 컨버터의 효율이 우수함을 확인하였다.

풍력발전의 전력저장을 위한 충전회로 (A Charging Circuit for the Power Stotage of Wind Power Generation)

  • 고석철;강형곤;임성훈;한병성;송승호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권11호
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    • pp.635-644
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    • 2002
  • Many generating units can be in parallel connection to one battery and inverter. However, one of the biggest problems we encountered is that wind speed is fluctuated sharply in accordance with the unstable weather conditions. To solve this problem, we need energy storage equipment such as storage lead-acid battery. We design a system and analyze its modeling so that it supplies a stable power to the load through DC-AC inverter part. In this paper, we applied dual step-up/down buck-boost converter and dual high-frequency half-bridge converter to the proposed system. These converters are used to store energy in the battery regardless of the change of the wind speed. The operation process of two proposed types of converters for high-power battery charging is discussed along with simulation and experimental result. We design a charging circuit which is applicable in the actual wind power generation system for 30kw and confirm the circuit's validity.

250W MHL용 Buck Type 전자식 안정기 및 Dimming 시스템 개발 (The Development of Buck Type Electronic Ballast for 250W MHL and Dimming System)

  • 박종연;박영길;정동열;김한수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.30-40
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    • 2002
  • 본 논문은 250w 메탈 할라이드 램프용 전자식 안정기의 개발에 관한 연구로써 안정기의 입력 역율은 PFC IC를 이용하여 개선하였고, 벅 Type의 DC-DC 컨버터를 회로에 삽입하여 인버터회로에서 램프의 정격전압만을 공급할 수 있도록 함으로써 인버터 스위칭소자의 스트레스를 줄이게 되었다. 인버터의 형태는 풀 브릿지로 하였고 램프 점등을 구형 저주파에 고주파 성분을 첨가하는 방식으로 음향공명현상을 제거하였다. 또한 LC 회로를 이용한 간단 한 점화기 회로를 개발하였다. 벅 컨버터의 출력 전압을 조절하여 램프의 전압이 가변되는 원리를 이용하여 조광 제어를 할 수 있으며 계절별 및 시간대별로 점등시간과 조도조절이 가능토록 하였다. 벅 컨버터 출력 전압의 조절과 무부하 보호 및 과전류 보호 기능은 마이크로프로세서의 프로그램을 개발하여 수행하였다.

Neural Network Controller for a Permanent Magnet Generator Applied in Wind Energy Conversion System

  • Eskander, Mona N.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제2권1호
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    • pp.46-54
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    • 2002
  • In this paper a neural network controller for achieving maximum power tracking as well as output voltage regulation, for a wind energy conversion system (WECS) employing a permanent magnet synchronous generator is proposed. The permanent magnet generator (PMG) supplies a dc load via a bridge rectifier and two buck-boost converters. Adjusting the switching frequency of the first buck-boost converter achieves maximum power tracking. Adjusting the switching frequency of the second buck-boost converter allows output voltage regulation. The on-time of the switching devices of the two converters are supplied by the developed neural network (NN). The effect of sudden changes in wind speed and/ or in reference voltage on the performance of the NN controller are explored. Simulation results showed the possibility of achieving maximum power tracking and output voltage regulation simulation with the developed neural network controllers. The results proved also the fast response and robustness of the proposed control system.

NEURAL NETWORK CONTROLLER FOR A PERMANENT MAGNET GENERATOR APPLIED IN WIND ENERGY CONVERSION SYSTEM

  • Eskander Mona N.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.656-659
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    • 2001
  • In this paper a neural network controller for achieving maximum power tracking as well as output voltage regulation, for a wind energy conversion system(WECS) employing a permanent magnet synchronous generator, is proposed. The permanent magnet generator (PMG) supplies a dc load via a bridge rectifier and two buck-boost converters. Adjusting the switching frequency of the first buck-boost converter achieves maximum power tracking. Adjusting the switching frequency of the second buck-boost converter allows output voltage regulation. The on-times of the switching devices of the two converters are supplied by the developed neural network(NN). The effect of sudden changes in wind speed ,and/or in reference voltage on the performance of the NN controller are explored. Simulation results showed the possibility of achieving maximum power tracking and output voltage regulation simultaneously with the developed neural network controller. The results proved also the fast response and robustness of the proposed control system.

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V2G 응용을 위한 능동클램프 회로를 가진 양방향 하이브리드 스위칭 풀브리지 컨버터 (A Bidirectional Hybrid Switching Full-Bridge Converter with Active Clamp Circuit for V2G Applications)

  • 도안반투안;최우진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.335-336
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    • 2016
  • This paper introduces a bidirectional full-bridge converter with new active damp structure. The proposed active damp circuit can damp the oscillating voltage across the rectifier diodes with a smaller voltage stress of the damping capacitor and eliminate the circulating current. In addition, the proposed converter can achieve additional advantages such as nearly ZCS switching for leading-leg switches and no recovery current for rectifier-bridge by the suitable design of the damp capacitor to resonate with leakage inductor. Since the ZVS is achieved for both leading-leg and lagging-leg switches by the magnetizing current of the transformer, it can be achieved regardless of the load variation. A 3.3 kW prototype converter is implemented for vehicle-to-grid (V2G) application and the advantages of the proposed converter are verified by the experiments. The maximum efficiencies of 98.2% and 97.6% have been achieved for the buck mode and boost mode operation, respectively.

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A Secondary Resonance Soft Switching Half Bridge DC-DC Converter with an Inductive Output Filter

  • Chen, Zhang-yong;Chen, Yong
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권6호
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    • pp.1391-1401
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    • 2017
  • In this paper, a secondary resonance half-bridge dc-dc converter with an inductive output filter is presented. The primary side of such a converter utilizes asymmetric pulse width modulation (APWM) to achieve zero-voltage switching (ZVS) of the switches, and clamps the voltage of the switch to the input voltage. In addition, zero current switching (ZCS) of the output diode is achieved by a half-wave rectifier circuit with a filter inductor and a resonant branch in the secondary side of the proposed converter. Thus, the switching losses and diode reverse-recovery losses are eliminated, and the performance of the converter can be improved. Furthermore, an inductive output filter exists in the converter reduce the output current ripple. The operational principle, performance analysis and design equation of this converter are given in this paper. The analysis results show that the output diode voltage stress is independent of the duty cycle, and that the voltage gain is almost linear, similar to that of the isolation Buck-type converter. Finally, a 200V~380V input, 24V/2A output experimental prototype is built to verify the theoretical analysis.