• Title/Summary/Keyword: DC/DC buck converter

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DC/DC 전력 강압 컨버터의 PWM 제어기 방사선 영향 (Radiation Effects on PWM Controller of DC/DC Power Buck Converter)

  • 노영환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.116-121
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    • 2012
  • DC/DC스위칭 전력 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시킨다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC를 이용하여 주기적으로 입력측에서 출력측으로 전달되는 에너지를 제어하는 기능을 수행하는데, PWM-IC(펄스폭 변조-집적회로), MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서, 저항 등으로 구성되어 있다. 방사선의 영향으로 DC/DC 컨버터의 PWM-IC 를 구성하는 비교기(comparator)와 연산증폭기(OP-Amp.) 등 전자소자의 열화 효과(radiation effects)가 발생되는데, PWM-IC 동작에서 SPICE 시뮬레이션과 실험을 통해 펄스의 상실, 펄스폭의 변화, 그리고 출력파형의 변화를 연구하는데 있다.

플랫 판넬표시장치용 DC-DC 컨버터 집적회로의 설계 (A Integrated Circuit Design of DC-DC Converter for Flat Panel Display)

  • 이준성
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.231-238
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    • 2013
  • 본 논문은 플랫판넬 디스플레이 장치에 사용할 DC-DC 변환기의 설계에 관한 것이다. 6~14[V]의 단일 DC 전원전압으로부터 플랫 판넬 백바이어스용 -5[V] DC 전압 발생회로(Negative DC Voltage Generator)와 승압된 15[V], 23[V] DC 전압 발생회로, 그리고 강압된 3.3[V] DC를 얻기 위한 회로를 설계하였다. 또한 기준 전압원으로 사용하기 위한 밴드갭 회로와 발진기, 레벨변환기 회로, 고온보호 회로 등을 설계하였다. 제작공정은 부(-)전압으로 동작하는 회로와 기타 회로를 분리하기 위해서 트리플-웰(Triple-Well)구조가 적용된 공정 내압 30[V], 최소선폭 0.35[${\mu}m$], 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 모든 회로는 시뮬레이션으로 검증하여 동작을 확인하였으며 원 칩으로 제작하여 플랫판넬 디스플레이 장치에 응용할 수 있도록 기능을 확보하였다.

건물 조명을 위한 PV ESS 동작모드 및 제어기법 (Operation mode and Control method of PV ESS for Building Lighting)

  • 팽성일;박운호;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.118-119
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    • 2017
  • This paper proposes the operation mode and control method of the PV ESS for building lighting. The PV ESS is consisted of 3.3kW single phase grid connected PV inverter, Bi-direction DC/DC converter for Charging/Discharging for battery and DC48V Buck DC/DC converter for LED lighting.

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비선형 순시추종형 PWM 제어기법을 적용한 강압형 DC-DC 컨버터 (The Buck DC-DC Convener with Non-Linear Instantaneous Following PWM Control Method)

  • 김상돈;라병훈;이현우;김광태
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.73-80
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    • 2003
  • 제안된 제어 기법은 아날로그 적분기의 적분시간이 적분기 입력전압의 크기에 반비례하는 원리를 이용하여 이 펄스 변조 스위칭 컨버터를 순시 추종 제어하는 방법을 제시한다. 제안된 제어 방법은 정주파수로 동작하며 제어 스위치가 턴 온 되는 시점에서 시작하여 턴 오프 되는 시간을 아날로그 적분기를 사용하여 계산한다. 전력 변환기의 스위칭 시간을 나타내는 듀티비는 스위칭 변수의 평균치에 의하여 결정되며 추종시간은 한 사이클 내에서 이루어진다. 정상 상태는 물론 과도 상태에서도 정확하게 지령치에 추종하며, 제어기는 제어 변수의 평균치와 제어 기준값을 보정하여 제어 오차가 제로가 되게 제어한다. 제안된 제어 방법은 벅 컨버터를 사용하여 실험하였으며 이를 통하여 실험 결과와 이론이 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

E-mobility용 고밀도 전원장치의 PCB방열 특성해석에 관한 연구 (A study on PCB Heat Dissipation Characteristics of High Density Power Supply for E-mobility)

  • 김종해
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.528-533
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    • 2021
  • 본 논문은 전기자동차용 고밀도 DC-DC 컨버터의 PCB 방열특성에 대해 나타낸다. 본 논문은 또한 고밀도 DC-DC 컨버터의 방열구조를 분석하고 열해석 시뮬레이션을 통해 고밀도 전원장치의 PCB 방열 설계를 최적화한다. 따라서 본 논문에서는 열전달 이론을 바탕으로 일반적인 전자기기의 방열 경로를 분석하고 열저항 등가 회로를 모델링한다. 또한 본 논문의 연구 대상인 500[W]급 동기식 벅 컨버터의 열저항 등가 회로를 모델링 하여 방열 성능 향상을 위한 구조적인 방열 경로를 제시한다. 입력전압 72[V], 출력전압 12[V]의 500[W]급 동기식 벅 컨버터에 다면 방열 구조를 적용하여 열해석 시뮬레이션결과와 시작품의 실험을 통해 제안 구조의 타당성을 검증한다.

두 개의 변압기를 이용한 DC-DC 컨버터의 직렬제어에 관한 연구 (A study on cascade control for half bridge DC-DC converter using two separate transformer)

  • 전현;가동훈;안태영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.372-374
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    • 2006
  • This paper reported the experimental results of the 2 stage converter using a Buck converter and a soft switching dc-to-dc converter that employs two separate transformers. A 2 stage converter module is designed with the specifications of an 3.3V output voltage, 20A output current, 66W output power and 36-75V input voltage. A prototype converter module is successfully implemented within 85.2% efficiency and 3% voltage regulation for the entire input voltage range, thereby demonstrating its application potentials to future telecommunication electronics.

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이중강압 DC-DC 컨버터를 이용한 새로운 LED 전류 밸런싱 기법 (A New Current Balancing Operation for LED using Double-Step-Down DC-DC Converter)

  • 김기수;도 득 드완;차헌녕;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.347-348
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    • 2017
  • This paper presents a new current balancing operation for LED using double-step-down dc-dc converter. The two output currents of the proposed converter can be balanced by charge balance condition although the two output resistances are different. In addition, voltage stresses of the switches of the proposed converter are lower than those of interleaved buck converter. To verify the operation of the proposed converter, simulation program is used.

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DC/DC 컨버터의 파라미터 변화를 고려한 구간분석법 기반 제어기 설계 (Interval-based Controller Design Considering Parameter Variations for DC/DC Converters)

  • 최성진
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.879-885
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    • 2013
  • By performing interval analysis on the system transfer function, we propose an improved method of control loop design for a DC/DC converter. In conventional design methods, the effect of system parameter change due to the specified range of operating conditions and production tolerances in power components should be checked a posteriori, because this may result in a transfer function shift and performance degradation. In the proposed method, a possible parameter change is considered a priori in the design step in order that the desired crossover frequency and sufficient phase margin can be achieved even in the worst case condition. As an illustrative example, a buck dc/dc converter is designed by two different methods and performance comparisons are performed to verify the feasibility of the proposed scheme.

Distortion Elimination for Buck PFC Converter with Power Factor Improvement

  • Xu, Jiangtao;Zhu, Meng;Yao, Suying
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권1호
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    • pp.10-17
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    • 2015
  • A quasi-constant on-time controlled buck front end in combined discontinuous conduction mode and boundary conduction mode is proposed to improve power factor (PF).When instantaneous AC input voltage is lower than the output bus voltage per period, the buck converter turns into buck-boost converter with the addition of a level comparator to compare input voltage and output voltage. The gate drive voltage is provided by an additional oscillator during distortion time to eliminate the cross-over distortion of the input current. This high PF comes from the avoidance of the input current distortion, thereby enabling energy to be delivered constantly. This paper presents a series analysis of controlling techniques and efficiency, PF, and total harmonic distortion. A comparison in terms of efficiency and PF between the proposed converter and a previous work is performed. The specifications of the converter include the following: input AC voltage is from 90V to 264V, output DC voltage is 80V, and output power is 94W.This converter can achieve PF of 98.74% and efficiency of 97.21% in 220V AC input voltage process.

A New Soft Switching Step-Down/Up Converter with Inherent PFC Performance

  • Jabbari, Masoud;Farzanehfard, Hosein
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권6호
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    • pp.835-844
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    • 2009
  • In this paper a new buck-boost type DC-DC converter is presented. Its voltage gain is positive, all active elements operate under soft-switching condition independent of loading, magnetic isolation and self output short-circuit protection exist, and very fast dynamic operation is achievable by a simple bang-bang controller. This converter also exhibits appropriate PFC characteristics since its input current is inherently proportional to the source voltage. When the voltage source is off-line, it is sufficient to add an inductor after the rectifier, then near unity power factor is achievable. All essential guidelines to design the converter as a DC-DC and a PFC regulator are presented. Simulation and experimental results verify the developed theoretical analysis.