• 제목/요약/키워드: DC/DC buck converter

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Subcircuit를 이용한 DC-DC 컨버터 시스템의 피드백 제어루프 설계 (Feedback Control Loop Design of DC-DC Converter Systems Using Subcircuit)

  • 권순걸;이수호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.113-118
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    • 2007
  • 본 논문은 Pspice의 Subcircuit을 이용한 새로운 DC-DC 컨버터시스템의 피드백 제어루프 설계 방법을 제안하였다. 제안한 피드백 제어루프 설계 방식의 절차는 DC-DC 컨버터의 소신호 모델링을 기반으로 하여 Pspice의 Subcircuit으로 프로그램 하였다. 이를 위해 ABM(Analog Behavioral Modeling)을 사용하였다. ABM은 시뮬레이터에서 프로그래밍 언어로 사용 될 수 있고 수식을 전기적 회로로 나타낼 수 있으므로 방정식의 모든 변수를 전압으로 변환 할 수 있었다. Subcircuit을 사용하여 Pspice의 DC 해석으로 오차보상기의 회로 소자 값을 쉽게 얻을 수 있었다. 개발 방법을 자세히 기술하였으며 응용 예제로 제안한 DC-DC 컨버터 피드백 설계 방법의 효과를 입증하였다. PWM기법을 이용한 컨버터회로는 인덕터 전류가 연속인 연속전류모드를 적용하여 평균화 및 선형화 전류기법을 사용하여 Buck 컨버터의 제어신호를 구하였다. 극점과 영점을 선정하는 방법으로 K-계수법을 적용하였으며, 이와 같은 설계절차는 일반적으로 안정한 성능을 얻을 수 있었다.

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Backstepping Control of a Buck-Boost Converter in an Experimental PV-System

  • Vazquez, Jesus R.;Martin, Aranzazu D.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1584-1592
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    • 2015
  • This paper presents a nonlinear method to control a DC-DC converter and track the Maximum Power Point (MPP) of a Photovoltaic (PV) system. A backstepping controller is proposed to regulate the voltage at the input of a buck-boost converter by means of Lyapunov functions. To make the control initially faster and avoid local maximum, a regression plane is used to estimate the reference voltages that must be obtained to achieve the MPP and guarantee the maximum power extraction, modifying the conventional Perturb and Observe (P&O) method. An experimental platform has been designed to verify the validity and performance of the proposed control method. In this platform, a buck-boost converter has been built to extract the maximum power of commercial solar modules under different environmental conditions.

새로운 소프트 스위칭형 벅-부스터 컨버터의 효율개선 (Efficiency Improvement of New Soft Switching Type Buck-Boost Chopper)

  • 고강훈;곽동걸;서기영;권순걸;이현우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 연구회 합동 학술발표회 논문집
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    • pp.44-48
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    • 1998
  • In the buck-boost DC-DC converter which is used at a certain situation such as in factories where loads often change a lot, the switches in the device make big energy loss in operating at Buck-Boost Mode due to hard switching and are affected by lots of stresses which decrease the efficiency rate of the converter. In order to improve this problem, to decrease the loss of snubber and switching, it has been investigated that zero voltage switching mode and zero current switching mode which make the operation of switches with soft switching. For the more sophisticated and advanced device, this paper is presented the Partial Resonant Soft Switching Mode Power Converter which is adapted the power converter having the partial resonant soft switching mode, that makes switches operate when the resonant current or voltage becomes zero by making the resonant circuit partially at turning on and off of the switches with suitable layout of the resonant elements and switch elements in the converter. Also, this paper includes the analysis and simulation of the Partial Resonant type Buck-Boost Chopper.

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EMTP를 이용한 전기 자동차 급속 충전기용 3상 DC-DC buck Converter 모델링 (The Modeling of 3 Phase DC-DC Buck Converter for EV Charging System using EMTP)

  • 신세리;주성철;심형욱;이제원;김철환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.87-88
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    • 2011
  • 전기 자동차는 내연기관 차량을 대체할 차세대 그린카의 대표 차종으로 부각되고 있다. 전기 자동차가 상용화되기 위해서는 전기자동차 자체의 성능뿐만 아니라 충전 인프라 발전이 함께 이뤄져야 한다. 현재 개발된 전기 자동차의 경우 충전 시간이 긴 반면 주행 거리가 짧기 때문에 효용성이 크게 떨어진다. 따라서 충전 시간을 최대한 단축 시키기 위한 급속 충전 시스템 개발이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 전기 자동차용 급속 충전기에 적용되는 실제적인 DC-DC 컨버터를 ATPDraw/MODELS를 이용해 모델링하고 검증하였다.

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전압모드 PWM DC/DC 전력 컨버터 설계연구 (A Study on the Design of Voltage Mode PWM DC/DC Power Converter)

  • 노영환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.411-415
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    • 2011
  • DC/DC컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 전력변환기이다. 전압모드 DC/DC 컨버터는 주기적으로 입력측에서 출력측으로 전달되는 에너지를 제어하는 기능을 수행하기 위해 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, PWM 제어기(오실레이터, 연산증폭기, 비교기로 구성)를 이용한다. 본 논문에서 PWM(펄스폭 변조) 모듈과 스위칭모드로 제어하는 기본적인 승압과 강압컨버터를 연구하고, 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션을 수행하며, 전력의 효율을 각 소자의 변화와 사양에 따라 분석하는데 있다.

LC필터가 없는 고역율 3상 AC-DC 컨버터 (High Power Factor 3-Phase AC-DC Converter without LC Filter)

  • 남징락
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1894-1898
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    • 2007
  • 본 연구는 산업체에서 널리 사용되어지고 있는 기존의 3상 AC-DC 컨버터에서 무게와 부피를 획기적으로 줄일 수 있는 고역율 3상 AC-DC컨버터를 제안하였다. 제안된 고역율 3상 AC-DC 컨버터는 LC 필터를 제거 한 상태에서 효율성과 다탕성을 검증함으로써 경량화는 물론 저 비용을 실현할 수 있게 된다. 또한 LC 필터를 제거하였음에도 불구하고 성능 면에서 볼 때 기존의 AC-DC 컨버터와 비슷한 성능을 얻을 수 있으므로 고전력 밀도 및 고역율이 요구되는 항공 우주 분야에 응용이 가능해 질 것으로 기대된다.

UP/DOWN 변환이 동시에 지원되는 다중 전압 단일 출력 DC/DC 변환기 (A Multiple-Voltage Single-Output DC/DC Up/Down Converter)

  • 조상익;김정열;임신일;민병기
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.207-210
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    • 2002
  • This paper describes a design of multiple-mode single-output DC/DC converter which can be used in both up and down conversion. Proposed up/down converter does not produce a negative voltage which is generated in conventional buck-boost type converter. Three types of operation mode(up/down/bypass) are controlled by the input voltage sense and command signals of target output voltage. PFM(pulse frequency modulation) control is adopted and modified for fast tracking and for precise output voltage level with an aid of output voltage sense. Designed DC/DC converter has the performance of less than 5 % ripple and higher than 80 % efficiency. Chip area is 3.50 mm ${\times}$ 2.05 mm with standard 0.35 $\mu\textrm{m}$ CMOS technology.

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전원에 에너지가 회생되는 전류형 DC-DC 콘버어터의 해석 (Analysis of the Current-Fed DC-DC Converter with Energy-Storage Reactor Feeding the Input)

  • 김희준
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.41-46
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    • 1983
  • The current-fed DC-DC converter has only one energy storage reactor in series with the input for any number of outputs and is insensitive to transformer volt-second unbalance. It is considered that these properties of the converter are considerable advantages over other maltiple-output circuits. The steady-state and dynamic characteristic and stability for the current-fed DC-DC con-verter are analyzed in detail. The analysis is carried out by the state-space averaging method for the operation with the duty ratio less than 50% and is confirmed by the experiment. From the evaluation of stability it is identified that the stability of this converter is excellent as compared with that of the conventional buck type converter.

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LC 직렬 공진을 이용한 양방향 DC/DC 컨버터 (A LC series resonant bidirectional DC/DC converter)

  • 박건욱;정두용;송인범;이수원;정용채;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.198-199
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    • 2010
  • In this paper, bi-directional DC/DC converter using a LC series resonant converter is proposed. A proposed converter is consisted by adding LC series resonant tank into a conventional bi-directional DC/DC converter and performs soft-switching at both boost and buck mode. A LC series resonance occurs in whole operation mode and switching point is determined by specific condition. Through the theoretical analysis and simulation results, operation modes and characteristics of the proposed topology is verified.

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아날로그/디지털 PWM 제어방식의 컨버터 특성 비교에 관한 연구 (A study on the characteristics comparision of Analog or Digitally PWM controlled converter)

  • 장인혁;이용미;이강연;최문한;김용재;백형래
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1218-1219
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    • 2011
  • 본 논문은 KA555 Timer을 이용한 PWM회로로 구성된 아날로그 방식의 DC-DC Buck Converter와 AVR ATmega128를 이용한 PWM회로로 구성된 디지털 방식의 Buck Converter을 설계하여 각각의 특성을 비교 분석하였다. 제안된 컨버터들은 공통적으로 전원을 공급받아 전압분압회로를 통해 DC-DC Buck Converter의 PWM 제어회로부에 공급되며, 아날로그방식 컨버터의 제어부는 KA555 timer을 이용하여 구형파회로와 미분회로를 구성하고, 출력된 삼각파와 정현파를 KA555 timer을 이용하여 PWM파형으로 제어한다. 디지털방식의 컨버터는 AVR RISC 8-bit 마이크로프로세서 ATmega128을 이용하여 PWM 제어부를 구성하고 이를 LCD창을 통해 그 값을 확인할 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서는 두 가지 방식의 제어부를 구성하여 제작 및 실험함으로써, 각각의 장단점을 비교하여 시스템 구성시 요구조건인 소형경량, 단가저감, 효율 등을 비교하여 그 상황에 맞는 설계가 가능할 것이다.

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