• 제목/요약/키워드: Current mode PWM

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A Modified Single-Phase Transformerless Z-Source Photovoltaic Grid-Connected Inverter

  • Liu, Hongpeng;Liu, Guihua;Ran, Yan;Wang, Gaolin;Wang, Wei;Xu, Dianguo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권5호
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    • pp.1217-1226
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    • 2015
  • In a grid-connected photovoltaic (PV) system, the traditional Z-source inverter uses a low frequency transformer to ensure galvanic isolation between the grid and the PV system. In order to combine the advantages of both Z-source inverters and transformerless PV inverters, this paper presents a modified single-phase transformerless Z-source PV grid-connected inverter and a corresponding PWM strategy to eliminate the ground leakage current. By utilizing two reversed-biased diodes, the path for the leakage current is blocked during the shoot-through state. Meanwhile, by turning off an additional switch, the PV array is decoupled from the grid during the freewheeling state. In this paper, the operation principle, PWM strategy and common-mode (CM) characteristic of the modified transformerless Z-source inverter are illustrated. Furthermore, the influence of the junction capacitances of the power switches is analyzed in detail. The total losses of the main electrical components are evaluated and compared. Finally, a theoretical analysis is presented and corroborated by experimental results from a 1-kW laboratory prototype.

차세대 고속전철용 보조전원장치용 PWM 컨버터에 대한 연구 (A Study on PWM Converter of Auxiliary Power Block for Next Generation High Speed Train)

  • 정한정;차길로;이원철;원충연
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.245-248
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    • 2008
  • This paper gives a description of the mode'ling and control of a single phase PWM(Pulse Width Modulation) converter for HEMU-400X(High-speed Electric Multiple Unit - 400 km/h experiment). The converter is part of a Auxiliary power unit supplied by the 25[kV], 60[Hz] overhead line. A model of the converter in a synchronously rotating reference frame of coordinates is used to develop a new type of control. The control system has separate controllers for the active and reactive current, permitting the free choice of the power factor. This paper proposes a new control method of PWM converter for Auxiliary power unit.

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Zero-Voltage-Transition Pulse-Width-Modulation Boost 컨버터의 전달 특성 (Transfer Characteristics of the Zero- VoltageTransition Pulse-Width - Modulation Boost Converter)

  • 김진성;박석하;김양모
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권10호
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    • pp.148-156
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    • 1996
  • Increasing the switching frquency is essential to achieve the high density of switched mode power supplies, but this leads to the increase of switching losses. A number of new soft switching converters have been presented ot reduce switching losses, but most of them may have some demerits, such as the increase of voltage/current stresses and high conduction losses. To overcome these problems, the ZVT-PWM converter has recently been presented. in this paper, the operation characteristics of the ZVT-PWM boost converter is analyzed, and the steady-states (DC) and small-signal model of this converter are derived and analyzed, and then the transfer functions of this converter are derived. The transfer functions of ZVT-PWM boost converter are similar to those of the conventional PWM boost converter, but the transfer characteristics are affecsted by te duty ratio and the switching frequency.

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A Novel Quasi-Resonant Snubber-Assisted ZCS-PWM DC-DC Converter with High Frequency Link

  • Fathy, Khairy;Kwon, Soon-Kurl
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권2호
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    • pp.124-131
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    • 2007
  • In this paper, a novel type of auxiliary switched capacitor assisted edge resonant soft switching PWM resonant DC-DC converter with two simple auxiliary commutation lossless inductor snubbers is presented. The operation principle of this converter is described using the switching mode equivalent circuits. This newly developed multi resonant DC-DC converter can regulate its DC output AC power under a principle of constant frequency edge-resonant soft switching commutation by an asymmetrical PWM duty cycle control scheme. The high frequency power regulation and actual power characteristics of the proposed soft switching PWM resonant DC-DC converter are evaluated and discussed. The operating performances of the newly proposed soft switching inverter are represented based on simulation results from an applications point of view.

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.

ESD 보호 소자를 탑재한 다중 스위치 전류모드 Buck-Boost Converter (A Design of Current-mode Buck-Boost Converter using Multiple Switch with ESD Protection Devices)

  • 김경환;이병석;김동수;박원석;정준모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.330-338
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중 스위치를 이용한 전류모드 벅-부스트 컨버터의 벅-부스트 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 넓은 출력 전압 범위와 높은 전류 레벨에서 높은 전력 변환 효율을 갖기 위해 PWM 제어법을 이용하였다. 제안한 컨버터는 최대 출력전류 300mA, 입력 전압 3.3V, 출력 전압 700mV~12V, 1.5MHz의 스위칭 주파수, 최대효율 90% 갖는다. 또한, dc-dc 컨버터의 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 보호회로를 추가하였다. 그리고 Deep-submicron 공정 기술을 이용한 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 게이트-기판 바이어싱 기술을 이용하여 낮은 트리거 전압을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 ggnmos의 트리거 전압(8.2V) 에 비해 고안된 소자의 트리거 전압은 4.1V 으로 더 낮은 트리거 전압 특성을 나타냈다.

단상 AC/DC PWM 변환기의 단위 역률 제어 (Unity Power Factor Control for A Single Phase AC/DC PWM Converter)

  • 강동우;차영길;이득기;김흥근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.373-377
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    • 1996
  • Recently, active power factor control for AC/DC converter has been required to replace for a conventional diode rectifier. A voltage type AC/DC converter is widely used to obtain higher regulated DC voltage than input voltage with a unity power factor and a sinusoidal line current. This paper describes several active power factor control method for AC/DC converter. The analysis of several active power factor control is given. The simulations for hysteresis control, peak current control. constant frequency control and average current mode control are represented and compared.

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멀티비트 플라잉 커패시터의 전압제어를 이용한 3-레벨 벅 변환기 (Three Level Buck Converter Utilizing Multi-bit Flying Capacitor Voltage Control)

  • 소진우;윤광섭
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1006-1011
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    • 2018
  • 본 논문은 멀티비트 플라잉 커패시터의 전압제어를 이용한 3-레벨 벅 변환기를 제안한다. 기존의 3-레벨 벅 변환기는 플라잉 커패시터 전압을 제어하지 못하여 동작이 불안정하거나 플라잉 커패시터 전압을 제어하는 회로가 PWM방식에 적용되지 못하는 문제가 있었다. 또한 부하전류에 증가할 때 인덕터 전압에 오차가 발생하였다. 본 논문에서 제안하는 구조는 입력이 4개인 차동증폭기와 공통모드 피드백 회로를 이용하여 PWM모드에서 플라잉 커패시터 전압을 제어할 수 있다. 또한 3비트 플라잉 커패시터 전압 제어회로를 제안하여 부하전류에 따른 3-레벨 벅 변환기의 동작을 최적화할 수 있으며 슈미트 트리거 회로를 이용한 삼각파 생성 회로를 제안하였다. 제안하는 3-레벨 벅 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며 2.7~3.6V의 공급 전압 범위와 0.7V~2.4V의 출력 전압 범위를 갖는다. 동작 주파수는 2MHz, 부하전류 범위는 30mA~500mA이며 출력 전압 리플은 최대 32.5mV로 측정되었다. 측정 결과 130mA의 부하전류에서 약 85%의 최대 전력변환 효율을 보인다.

2중 영 벡터 모드의 2상 SRP-PWM기반 인버터 구동장치의 스위칭 소음 스펙트럼 (Switching Noise Spectrum of 2-Phase SRP-PWM Based Inverter Fed Drives with Double Zero Vector Mode)

  • 김정근;오승열;임영철;정영국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.283-288
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    • 2004
  • In case while modulation index (M) is more than 0.7, the spectrum of motor voltage and current of a conventional two-phase SRP scheme are not reduced considerably. To solve the problems of a conventional two-phase SRP, this paper proposes a two-phase SRP(DZSRP) with double zero vector mode which zero vector is selected as V(111) in case of $M\;\geqq\;0.7$, and zero vector is selected as V(000) if M < 0.7. For the validity of the proposed method, a 16 bit micro-controller C167 was used and the experiments were conducted with the 1.5kw induction motor under load condition. And the experimental results show that the switching noise spectrum for all the M are spread to a wide band area.

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가변 출력 영전압 스위칭 PWM 컨버터에 관한 연구 (A study on ZVS-PWM Converter with Variable Output)

  • 김영재;임상언;김희준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.364-368
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    • 1999
  • This paper suggests switching regulator technique to overcome the drawback of conventional variable linear power supply. Switching regulator technique can eliminate the extremely lossy operation and reduce the size and weight of variable linear power supply and provide nearly constant output power over the majority of output voltage range. The topology of variable switched mode power supply is employed active clamp forward converter with a current doubler rectifier and by using control of variable-frequency together with control of fixed-frequency, output voltage can be controled. Equivalent circuits pertinent to each operational mode of converter are derived, and an experimental 20V, 50A converter was designed and built. The converter operates from an output voltage of zero to 25 V, under 100 kHz switching frequency.

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