• 제목/요약/키워드: C-V Converter

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C-dump Converter에 의한 차량용 SRM 구동 시스템의 고성능제어 (High Performance Control of SRM Drive System for Automobiles by C-dump Converter)

  • 김도군;윤용호;이태원;원충연;김영렬
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.534-542
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    • 2003
  • 현재 차량에 사용되는 전동기는 대부분 직류전동기로, 12V또는 24V 밧데리 전원으로 구동되는 엔진 냉각 팬, 오일 펌프 및 공조시스템 등에 적용되고 있다 그러나 직류전동기의 경우 효율, 수명, 내구성에 취약한 단점을 지니고 있다. 따라서, 자동차용 전동기로써 구조가 간단하고 내구성이 우수한 SRM(Switched Reluctance Motor)의 관심이 매우 높아지고 있다. SRM을 차량용으로 사용하기 위해서는 고성능 제어와 12V 전윈 구동에 모두 우수한 성능을 갖는 구동 컨버터의 선정이 매우 중요하다. 여러 종류의 구동 컨버터는 각각의 장단점을 갖고 있어, 차량에 적용시 여러 가지 제약 조건이 따른다. 일반적으로 많이 사용되고 있는 비대칭 컨버터는 제어성능이 우수하지만, 각 상당 스위치가 가장 많이 필요하고, 상당 2개의 스위치에 의한 전압강하가 발생하는 단점을 지니고 있어, 차량의 12V 전원에는 부적절하다 구조가 간단하고, 스위치 수가 적은 컨버터로 차량의 환경과 여러 요구조건을 충족시킬 수 있는 컨버터로써 Modified C-dump 컨버터와 Energy efficient C-dump 컨버터를 선정하였다. 제안된 두 컨버터를 시뮬레이션과 실험을 통해 비교 검토하여, 차량용 SRM 구동 컨버터로써 Energy efficient C-dump 컨버터의 우수한 제어성능을 증명하였다.

SRM 구동을 위한 향상된 C-Dump 컨버터 (An Improved C-Dump Converter for Switched Reluctance Motors)

  • 김종철;이동윤;허진;현동석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.90-92
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    • 2002
  • This paper presents an improved C-Dump converter system for switched reluctance motors(SRM). The proposed C-Dump converter derived from the conventional converter for SRM. The proposed converter could overcome the limitation of the conventional C-Dump converter, and could reduce the whole cost of the SRM system since the voltage stress of the dump switch $T_d$ is reduced to $V_{dc}$ when compared with $2V_{dc}$ for the conventional C-Dump converter. The attractive features of the proposed converters are; high-efficient and low-cost, elimination of dump inductor, simple control strategy, smaller size arid light weight. The proposed converter is able to be fast magnetization by $2V_{dc}$, which is sum of the input voltage and charging voltage of the dump capacitor. Also, this topology has many advantages such as freewheeling of phase winding without complex control, reduction of current ripple, reduction of torque ripple, and reduction of switching frequency. Simulation demonstrates the good performance of the converter.

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90-265$V_{rms}$ 입력범위를 갖는 단일전력단 역률개선 컨버터 (A Single-Stage Power Factor Correction Converter for 90-265$V_{rms}$ Line Applications)

  • 구관본
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.145-149
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    • 2000
  • A single-stage power factor correction AC/DC converter with a simple link voltage suppressing circuit (LVSC) for the universal line application is proposed. Using this simple circuit a low link voltage can be realized without deadbands at line zero-crossings. The proposed converter is analyzed and a prototype converter with 5C, 12V output is implemented to verify the performance. The experimental results show that the link voltage stress and efficiency are about 447V and 81%, respectively.

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배전용 반도체 변압기 구현을 위한 SiC MOSFET 기반 전력변환회로 단위모듈 설계에 관한 연구 (Design and Implementation of a Power Conversion Module for Solid State Transformers using SiC MOSFET Devices)

  • 임정우;조영훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.109-117
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    • 2017
  • This paper describes the design and implementation of a unit module for a 10 kVA class 13.2 kV/220 V unidirectional solid-state transformer (SST) with silicon-carbide metal-oxide-semiconductor field-effect transistors. The proposed module consists of an active-front-end (AFE) converter to interface 1320 V AC voltage source to 2500 V DC link and an isolated resonant DC-DC converter for 500 V low-voltage DC output. The design approaches of the AFE and the isolated resonant DC-DC converters are addressed. The control structures of the converters are described as well. The experiments for the converters are performed, and results verify that the proposed unit module can be successfully adopted for the entire SST operation.

6고조파 주입 PWM을 이용한 3상 승압형 컨버터 고조파저감 (Harmonic Reduction in Three-Phase Boost Converter with Sixth Order Harmonic Injected PWM)

  • 이정호;김재문;이정훈;원충연;김영석;최세완
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.176-183
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    • 2000
  • 본 논문에서는 단일 스위치 3상 승압형 컨버터 입력전류의 왜형을 개선하기 위한 6고조파 주입 PWM 방식이 제안디었다. 주기적인 6고조파 전압이 한 스위칭 사이클 내에 컨버터 스위치의 듀비티를 가변하도록 제어회로에 주입되었다. 그 결과 입력 상전류는 입력전압을 따라가고 거의 1에 가까운 역률을 얻었다. 실험결과는 3상 입력 AC 140∼220V, 400V∼6kW 저항부하와 3상 AC 220V, 비선형 부하인 CO2 아크 용접기에 의하여 입증하였다.

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완전차동용량형 압력센서를 위한 적분형 C-V 변환기 (Integral C-V Converter for a Fully Differential Capacitive Pressure Sensor)

  • 이대성;김규철;박효덕
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권9호
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    • pp.62-71
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    • 2002
  • 본 논문에서는 용량형 압력센서의 비선형성 문제를 해결하기 위한 적분형 C-V 변환기를 제안하였다. 이 변환기는 스위치 커패시터 적분기와 스위치 커패시터 차동증폭기로 구성되어 있으며 인가된 압력에 반비례하는 센서용량을 전압으로 변환하여 선형적으로 출력한다. 제안된 적분형 C-V 변환기는 PSPICE 시뮬레이션에서 초기 전극간격의 90%에 해당하는 큰 변위에 대해서 0.01%/FS 이하의 매우 낮은 비선형도와 오프셋 용량 및 기생용량에 둔감한 우수한 특성을 보였다. 또한 센서신호처리의 필수기능인 오프셋 보정 및 이득조정이 적분형 C-V 변환기에서 용이하게 구현됨을 보였다.

Wide-Input Range Dual Mode PWM / Linear Buck Converter with High robustness ESD Protection Circuit

  • Song, Bo-Bae;Koo, Yong-Seo
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.292-300
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    • 2015
  • This paper proposes a high-efficiency, dual-mode PWM / linear buck converter with a wide-input range. The proposed converter was designed with a mode selector that can change the operation between PWM / linear mode by sensing a load current. The proposed converter operates in a linear mode during a light load and in PWM mode during a heavy load condition in order to ensure high efficiency. In addition, the mode selector uses a bit counter and a transmission gate designed to protect from a malfunction due to noise or a time-delay. Also, in conditions between $-40^{\circ}C$ and $140^{\circ}C$, the converter has variations in temperature of $0.5mV/^{\circ}C$ in the PWM mode and of $0.24mV/^{\circ}C$ in the linear mode. Also, to prevent malfunction and breakdown of the IC due to static electricity, the reliability of IC was improved by embedding a self-produced 8 kV-class(Chip level) ESD protection circuit of a P-substrate Triggered SCR type with high robustness characteristics.

고효율, Temperature/voltage 변화에 둔감한 Triple-mode CMOS DC-DC Converter (A High-Efficiency, Robust Temperature/voltage Variation, Triple-mode DC-DC Converter)

  • 임지훈;하종찬;김상국;위재경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.1-9
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    • 2008
  • 본 논문에서는 temperature/voltage에 둔감한 triple-mode CMOS DC-DC Converter를 제안한다. 제안된 triple-mode DC-DC converter는 단일 배터리의 수명에 따른 전압변화(3.3-5.5V)로부터 일정 또는 다양한 출력전압(0.6-2.2V)을 생성한다. 제안된 triple-mode CMOS DC-DC converter는 Pulse Width Modulator(PWM) 모드, Pulse Frequency Modulator(PPM) 모드, 그리고 Low Drop-Out(LDO) 모드, 이렇게 세 가지 모드로 동작한다. 또한, 제안된 회로는 temperature/voltage 변화에 의한 칩의 오동작을 방지하기 위해 temperature/voltage 변화에 둔감한 저 전력 1MHz CMOS ring oscillator를 사용한다. 제안된 triple-mode DC-DC converter는 단일 입력 전원소스(3.3-5.5V)에서 출력 전압(0.6-2.2V)을 생성하며, 출력 전압 ripple은 PWM mode에서 10mv, PFM mode에서 15mV, 그리고 LDO mode에서는 4mV 이하이다. 또한, 제안된 회로의 효율은 PWM mode에서 93% 이상이며, $-25-80^{\circ}C$의 온도변화에도 각 모드에서의 출력 전압 레벨의 오차는 단지 0.8% 이하로 유지한다 제안된 회로의 검증을 위해 CMOS $0.35{\mu}m$ 공정을 이용한 시뮬레이션 및 칩 테스트를 수행하였다.

10kW급 HVAC 시스템을 위한 Enhanced Interleaved PFC Boost 컨버터 형태의 650V IPM 개발 (Development of Enhanced Interleaved PFC Boost Converter typed 650V Intelligent Power Module for up to 10kW HVAC Systems)

  • 이기현;홍승현;김태현;정진용;권태성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.536-538
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    • 2018
  • This paper introduces an enhanced interleaved (IL) PFC (Power Factor Correction) boost converter typed 650V Intelligent Power Module (IPM), which is fully optimized hybrid IGBT converter modules; Silicon (Si) IGBT and Silicon Carbide (SiC) diode, for up to 10kW HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) systems. It utilizes newly developed $4^{th}$ Generation Field Stop (FS) trench IGBTs, $EXTREMEFAST^{TM}$ anti-paralleled diodes, SiC Junction Barrier Schottky (JBS) diodes, Bridge rectifiers, Multi-function LVIC, and Built-in thermistor provide good reliable characteristics for the entire system. This module also takes technical advantage of DBC (Direct Bonded Copper) substrate for the better thermal performance. It is shown that the Si IGBT/SiC diode hybrid IL PFC module can achieve excellent EMI performance and greatly enhance the power handling capability or switching frequency of various applications compared to the Si IGBT/Diode. This paper provides an overall description of the newly developed 650V/50A Hybrid SiC IL PFC IPM product.

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SRM구동을 위한 Energy Efficient C-Dump 컨버터에 관한 연구 (A study on the Energy Efficient C-Dump Converters for Switched Reluctance Motor Drives)

  • 최준혁;윤용호;송병섭;원충연;김규식;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.105-108
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    • 2001
  • This paper compared a Modified C-dump converter and energy efficient converter topologies, derived from the conventional C-dump converter, for switched reluctance motor (SRM) drives. The proposed topologies overcome the limitations of the conventional C-dump converter, and could reduce the whole cost of the SRM drive. Also, the above converters have simple control requirements; and allow the motor phase current to freewheel during chopping mode. Specially, the voltage ratings of the dump capacitor and some of the switching devices in the proposed an Energy efficient C-dump converter is reduced to the supply voltage ($V_{dc}$) level compared to twice the supply voltage ($2V_{dc}$) in the conventional C-dump converter. Simulation and experimental results of the proposed converters are presented and verified.

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