• 제목/요약/키워드: Buck dc-dc converter

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DC-DC 컨버터 진단을 위한 파라메터 추정 (Parameter Estimation for DC-DC Converter Diagnosis)

  • 전진홍;김태진;정상훈;김광수;김광화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.177-180
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    • 2003
  • 본 논문에서는 dc-dc convertor의 진단을 위해 buck 컨버터의 등가 모델을 가정하고 주요 파라메터를 시스템 식별 기법을 통해 추정하였으며 추정된 결과가 실제 시스템의 특성을 충실히 반영하는지를 계측기를 통한 주파수 응답 측정 결과와 비교하여 검증하였다. dc-dc 컨버터의 모델 파라메터 추정을 통해 주요 진단지수를 계산할 수 있으며 진단 지수를 이용하여 시스템의 열화 여부를 판단할 수 있음을 확인 하였다.

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차량용 3[kW] 양방향 DC/DC 컨버터 개발 (Automotive 3[kW] Bidirectional DC/DC Converter Development)

  • 이상혁;김동형;김형준;공상호;정이화;박성준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.9-10
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    • 2014
  • 자동차 업계는 전장화 가속화와 강화된 환경규제에 대응하기 위해 자동차의 12[V] 전기시스템과 더불어 48[V] 전기 시스템에 대한 도입을 추진하고 있다. 듀얼 전기시스템을 사용할 경우 소모 전력이 적은 부품에 대해서는 기존의 12[V] 시스템을 유지하고 전력 소모가 큰 전동식 조향장치, 브레이크, 공조 시스템은 48[V] 시스템을 사용함으로써 비용을 최소화 하고 연비를 최대 15[%]까지 개선시킬 수 있는 특징을 갖고 있다. 이를 구현하기 위해서는 양방향 DC/DC 컨버터가 필수적 이며 LS그룹 계열사인 자동차부품 전문기업인 대성전기에서는 4-phase Synchronous Buck 구조의 양방향 DC/DC 컨버터를 개발하였다.

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게이트 드라이버가 집적된 GaN 모듈을 이용한 48V-12V 컨버터의 설계 및 효율 분석 (Design and Efficiency Analysis 48V-12V Converter using Gate Driver Integrated GaN Module)

  • 김종완;최중묵;유세프알라브;제이슨라이
    • 전력전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.201-206
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    • 2019
  • This study presents the design and experimental result of a GaN-based DC-DC converter with an integrated gate driver. The GaN device is attractive to power electronic applications due to its superior device performance. However, the switching loss of a GaN-based power converter is susceptible to the common source inductance, and converter efficiency is severely degraded with a large loop inductance. The objective of this study is to achieve high-efficiency power conversion and the highest power density using a multiphase integrated half-bridge GaN solution with minimized loop inductance. Before designing the converter, several GaN and Si devices were compared and loss analysis was conducted. Moreover, the impact of common source inductance from layout parasitic inductance was carefully investigated. Experimental test was conducted in buck mode operation at 48 -12 V, and results showed a peak efficiency of 97.8%.

고승압 양방향 배터리 충전/방전 회로 (Boosting two-way about battery charge and discharge circuit.)

  • 이윤민;김병석;노정욱
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.423-424
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    • 2014
  • 본 논문에서는 배터리 충 방전을 위한 새로운 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안 회로는 하나의 회로로 양방향 스위치가 가능하게 하였다. 기존 DC-DC 컨버터는 고주파 스위칭 동작 시 손실분 저항의 증가로 승압이 어려운 문제점이 있다. 이를 위해 기존 Boost converter 회로 방식보다 승압비가 높은 회로를 제안하였다. 그리고 기존 충전회로는 10배 이상의 입 출력 강압변환 시, 낮은 duty cycle로 소자 스트레스가 높아 고 사양의 소자를 사용해야 했다. 제안회로는 충전 시, Buck converter 동작을 하면서 기존 duty cycle 보다 3배가량 높아 소자 스트레스를 줄였다. 이를 모의실험 및 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

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단위 역률을 갖는 직렬공진형 단상 정류기의 모드 변환 제어기법 (Switched Mode Control Technique for the Series Resonant Sigle-Phase Rectifier with Unity Power Factor)

  • 정영석;문건우;윤명중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.850-852
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    • 1993
  • A buck-boost zero current switched(ZCS) series resonant AC to DC converter for the DC output voltage regulation together with high power factor is proposed. A dynamic model for this AC to DC converter is developed and an analysis for the internal operational characteristics is explored. With the proposed control technique, the unity power factor and the DC output voltage regulation without a current overshoot can be obtained.

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다중입력 에너지 하베스팅 시스템을 위한 저전력 벅-부스트 변환기 (Low-Power Buck-Boost Converter for Multi-Input Energy Harvesting Systems)

  • 조길제;곽명진;임주안;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.31-34
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    • 2018
  • 본 논문에서는 다중 입력 에너지 하베스팅 시스템을 위한 저전력 벅-부스트 변환기를 설계하였다. 설계된 회로는 3개의 입력 채널로부터 수확되는 에너지를 실시간 병합한 후, 저장 커패시터에 저장하는 역할을 한다. 하나의 외부 인덕터를 사용하고 Arbiter를 이용한 시간분할 기법을 적용하여 벅-부스트 변환기의 구조를 간략히 하였다. 또한 시스템의 효율을 향상시키기 위해 변환기의 컨트롤러 회로들은 전류소모가 최소화 되도록 설계하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. 모의실험 결과 설계된 회로는 3개의 입력 채널이 모두 활성화 되었을 때 최대 490nA의 전류를 소모하며, 최대 전력효율은 92%이다. 설계된 회로의 칩 면적은 $1310{\mu}m{\times}1100{\mu}m$이다.

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영전압 Regulation기능을 가진 BUCK 컨버터 (BUCK Converter with Zero Voltage Regulation Function)

  • 박점문;곽동걸;김은수;계문호;강유리;조기연;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.447-449
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    • 1996
  • The main objective of this paper is to increase the efficiency, to eliminate the harmonics wave and to acomplish the zero voltage regulation of the output voltage. To accomplish the goal, DC-to-DC converter model with ERS(Energy Recovery Snubber) is developed. And, to realize the detail purpose, we are used ZVS soft switching snubber, ripple steering filter and, function control law etc.. So, we presented to show superior operation of this convertor with the zero voltage regulation function.

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Analysis, Design, Modeling, Simulation and Development of Single-Switch AC-DC Converters for Power Factor and Efficiency Improvement

  • Singh, Bhim;Chaturvedi, Ganesh Dutt
    • Journal of Power Electronics
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    • 제8권1호
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    • pp.51-59
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    • 2008
  • This paper addresses several issues concerning the analysis, design, modeling, simulation and development of single-phase, single-switch, power factor corrected AC-DC high frequency switching converter topologies with transformer isolation. A detailed analysis and design is presented for single-switch topologies, namely forward buck, flyback, Cuk, Sepic and Zeta buck-boost converters, with high frequency isolation for discontinuous conduction modes (DCM) of operation. With an awareness of modem design trends towards improved performance, these switching converters are designed for low power rating and low output voltage, typically 20.25W with 13.5V in DCM operation. Laboratory prototypes of the proposed single-switch converters in DCM operation are developed and test results are presented to validate the proposed design and developed model of the system.

정현파 입력 역률개선을 위한 단상 강압형 AC-DC 컨버터 (Sinusoidal Input Power factor Improved for Single-Phase Buck AC-DC Type Converter)

  • 정상화;권순걸;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.338-340
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    • 2001
  • Power factor improved for single-phase buck-converter is studied in the paper. To sinusoidal waveform the input current with a near-unity power factor over a wide variety of operating conditions, the output capacitor is operated with voltage reversibility for the supply by arranging the auxiliary diode and power switching device. Then the output voltage is superposed on the input voltage during on time duration of power switching devices in order to minimize the input current distortion caused by the small input voltage when changing the polarity. The tested setup, using two insulated gate bipolar transistors(IGBT) and a microcomputer, is implemented and IGBT are switched with 20[kHz], which is out of the audible band. Moreover, a rigorous state-space analysis is introduced to predict the operation of the rectifier. The simulated results confirm that the input current can be sinusoidal waveform with a near-unity power factor and a satisfactory output voltage regulation can be achieved.

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벅-타입 능동 전력 디커플링을 위한 가변 스텝을 적용한 최적 보상 이득 알고리즘 (The Optimal Compensation Gain Algorithm Using Variable Step for Buck-type Active Power Decoupling Circuits)

  • 백기호;김승권;박성민
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.121-128
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    • 2018
  • This work proposes a simple control method of a buck-type active power decoupling circuit that can minimize the ripple values in the dc link voltage. The proposed method utilizes a simplified duty calculation method and an optimal compensation gain tracking algorithm with variable-step approach. Thus, the dc link voltage ripple can be effectively reduced through the proposed method along with rapid response in tracking the optimum compensation gain. Moreover, the proposed method has better dynamic responses in the load fluctuation or abnormal situation. MATLAB/Simulink simulation and hardware-in-the-loop-simulation(HILS)-based experimental results are presented to validate the effectiveness of the proposed control method.