• 제목/요약/키워드: DC-DC 변환기

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자기부상열차용 VVVF 인버터 및 DC/DC 컨버터의 소음해석 (Noise Analyses of VVVF Inverter and DC/DC Converter for Maglev Train)

  • 김현실;김재승;강현주;김봉기;김상렬
    • 한국음향학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.337-344
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    • 2003
  • 자기부상열차의 가장 중요한 소음원인 VVVF 인버터와 DC/DC 컨버터는 탄성체인 코어가 MS (Magnetostriction)에 의해 가진되어 소음을 발생한다. DC/DC 컨버터는 변압기가 주원인이며 소음/진동 스펙트럼에 가진주파수의 하모닉성분이 뚜렷하게 나타난다. 반면, LIM/VVVF 인버터소음은 가진주파수의 하모닉성분은 미약한 대신 변환주파수의 하모닉성분이 매우 강하게 나타난다. VVVF 인버터소음에서 변환주파수를 올리면 하모닉성분이 고주파수대역으로 이동하는데 700 ㎐를 2㎑로 올리면 소음이 5-6 ㏈ 감소되는 것으로 나타났다. 현 기술수준으로 MS에 의한 탄성체의 소음/진동을 정량적으로 예측하기는 어려운 실정이므로 본 논문에서는 정성적으로 MS에 의한 가속도 스펙트럼을 예측하였고 VVVF 인버터에 대해 변환주파수 증가의 효과를 확인할 수 있었다.

연료전지용 3상 전류형 능동클램프 DC-DC 컨버터 (Three-phase Current-fed Active Clamped DC-DC converter for Fuel cells)

  • 차한주;최정완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.71-73
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    • 2007
  • 본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

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스마트기기용 강압형 DC-DC 변환기 특성해석 (Analysis of a Buck DC-DC Converter for Smart Electronic Applications)

  • 강보경;나재훈;송한정
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.373-379
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    • 2019
  • Nowadays, the IoT portable electronic devices have become more useful and diverse, so they require various supply voltage levels to operate. This paper presents a DC-DC buck converter with pulse width modulation (PWM) for portable electronic devices. The proposed step-down DC-DC converter consists of passive elements such as capacitors, inductors, and resistors and an integrated chip (IC) for signal control to reduce power consumption and improves ripple voltage with the resolution. The proposed DC-DC converter is simulated and analyzed in PSPICE circuit design platform, and implemented on the prototype PCB board with a Texas Instruments LM5165 IC. The proposed buck converter is showed 92.6% of peak efficiency including a load current range of 4-10 mA, 3.29 mV of the voltage ripple at 5 V output voltage for the supply voltage 12 V. Measured and Simulated power efficiency are made good agreement with each other.

보조권선을 사용한 자동차 헤드라이트용 고압방전등 안정기 (Automotive HID ballast using auxiliary winding)

  • 이규찬;조보형
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.449-454
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    • 1999
  • 본 논문에서는 자동차 헤드라이트용 고압방전등 안정기의 새로운 전력변환 구조를 제안한다. 제안된 전력변환 구조는 기존의 안정기와 같이 고압방전등의 전력제어를 하는 고주파 DC-DC 컨버터와 저주파 DC-AC 인버터로 구성되어 있지만, 컨버터에 보조권선을 사용하여 고압방전등의 점등개시용 절연파괴전압을 얻기 위한 고압변압기의 1차측 전압을 DC-DC 컨버터의 직류단과 분리하여 공급하게 되어 있다. 따라서 기존의 시스템에 비해 작은 전압 정격을 가지는 소자를 사용할 수 있어 시스템의 효율 향상 및 가격 절감을 할 수 있다.

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단일칩 마이컴을 이용한 위상변위 방식 풀브리지 직류-직류 전력변환기 (Phase-Shift Full-Bridge DC-DC Converter using the One-Chip Micom)

  • 정강률
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.517-527
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    • 2021
  • 본 논문에서는 단일칩 마이컴을 이용한 위상변위 방식 직류-직류 전력변환기를 제안한다. 제안한 전력변환기의 1차측은 위상변위 방식에 의하여 단극성 펄스폭변조(unipolar PWM)로 동작하는 풀브리지 전력구조이며, 2차측은 4개의 다이오드로 구성된 풀브리지 전파정류기이다. 제안한 전력변환기의 제어는 단일칩 마이컴에 의해 수행되고, 그 MOSFET 스위치들은 부트스트랩 회로에 의해 구동된다. 그래서 전력변환기의 전체 시스템은 간단하다. 제안한 전력변환기는 공진회로와 저지커패시터를 이용하여 고효율을 달성한다. 본 논문에서는 먼저, 제안한 전력변환기의 전력회로의 동작을 각 동작모드를 따라 설명한다. 그리고 제안한 전력변환기의 전력회로 설계방식을 보이고 제안한 전력변환기를 동작시키는 마이컴 상의 소프트웨어 제어 알고리즘과 피드백 및 스위치 구동 회로에 관하여 간략히 설명한다. 그 후, 본 논문에서 제시한 설계와 구현방식에 의하여 설계하고 제작된 시제품 전력변환기의 실험결과를 통하여 제안한 전력변환기의 동작 특성을 입증한다. 실험결과에서 약 92% 정도의 최고 효율을 얻었다.

DC-DC 벅 컨버터 제어기 비교 (A Comparison of DC-DC Buck Converter Controller)

  • 강민구
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.281-285
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    • 2013
  • 벅 컨버터 LC 필터의 라플라스 변환 회로에서 전압 분배 법칙을 사용하여 전달 함수를 구하였다. 참고문헌에서 제안된 Type2 제어기의 근 궤적과 시뮬레이션 파형으로부터 제어기 설계가 잘못된 것을 나타내었다. PI 제어기를 근 궤적 기법으로 설계하였다. PI 제어기를 연산 증폭기를 사용하여 구현하였다. 제대로 동작하는 Type2 제어기를 제안하고 시뮬레이션을 통해 결과를 확인하였다.

저 도전 손실형 단단 역률보상 교류/직류 변환기 (Single-Stage AC/DC Converter with Low Conduction Loss and Power Factor Correction)

  • 류명효;정종진;김흥근
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.79-87
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    • 2000
  • 본 논문은 저 도전 손실을 갖는 새로운 단단, 단일 스위치 역률보상 부스트형 교류/직류 변환기를 소개한다. 제안한 변환기는 약간의 구조적 차이점을 제외하고 기존의 변환기와 동일하게 해석될 수 있다. 먼저, 제안한 변환기와 기존의 변환기의 동작원리를 파악하여 두 변환기의 차이점을 이해하고 1단 역률 보상 교류/직류 변환기의 구조적 문제점인 에너지 저장 커패시터에서의 직류 전압 상승을 방지하기 위한 직류 부스 전압 궤환 방식을 도입하여 제안한 변환기에 적용하였다. 100W급 변환기를 제작/실험하여 본 변환기의 타당성을 검증하였다.

DC/DC 강압컨버터용 MOSFET의 TID 및 SEGR 실험 (TID and SEGR Testing on MOSFET of DC/DC Power Buck Converter)

  • 노영환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권11호
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    • pp.981-987
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    • 2014
  • DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. DC/DC 컨버터는 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로) 제어기, 인덕터, 콘덴서 등으로 구성되어있다. MOSFET는 스위치 기능을 수행하는데 코발트 60 ($^{60}Co$) 저준위 감마발생기를 이용한 TID 실험에서 방사선의 영향으로 문턱전압과 항복전압의 변화와 SEGR 실험에 적용된 5종류의 중이온 입자는 MOSFET의 게이트(gate)에 영향을 주어 게이트가 파괴된다. MOSFET의 TID 실험은 40 Krad 까지 수행하였으며, SEGR 실험은 제어보드를 구현한 후 LET(MeV/mg/$cm^2$)별 cross section($cm^2$)을 연구하는데 있다.

슬라이딩 모드와 Neural network 제어기를 이용한 Buck type DC-DC 컨버터의 출력전압제어 (The Output Voltage Control of Buck Type DC-DC Converter Using Sliding Mode and Neural Controller)

  • 황계호;남승식;김동희;배상준
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.95-100
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    • 2004
  • 최근, 비선형시스템인 DC-DC 컨버터의 출력전압제어를 위해서 많은 제어방법들이 연구되고 있으며, 본 논문은 Buck type DC-DC 컨버터에 슬라이딩 모드 제어기와 뉴럴 네트워크 제어기를 이용한 제어 알고리즘을 제시하였고, 또한 컨버터의 이론해석을 통한 이론특성과 Psim을 이용한 시뮬레이션특성, DSP(TMS320C32)를 이용한 실험특성을 비교 검토하여 제안한 방법의 유용성을 입증하였다. 기존의 히스테리시스 제어기를 이용한 제어방법과 제안한 슬라이딩 모드 제어기와 뉴럴 네트워크 제어기를 이용한 제어방법과 비교한 결과 제안한 제어기가 우수한 특성을 얻었으며, 향후, 다른 전력변환장치에 유용하게 적용될 것으로 생각된다.

스케일링과 변환계수 복호를 위한 효율적인 하드웨어 설계 (An Efficient Hardware Design for Scaling and Transform Coefficients Decoding)

  • 정홍균;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.2253-2260
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    • 2012
  • 본 논문에서는 H.264/AVC 복호기의 역변환과 역양자화를 위한 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 역변환 및 역양자화기에서는 AC계수와 DC계수를 복호하는 순서가 다르다. 색차 DC계수와 인트라 $16{\times}16$ 모드에서 휘도 DC계수는 역변환을 수행하고 역양자화를 수행하는 반면에, 휘도 및 색차 AC계수는 역양자화를 수행하고 역변환을 수행하기 때문에 하드웨어로 구현시 제어 복잡도가 증가한다. 제안하는 구조는 DC계수와 AC계수에 관계없이 역양자화를 수행한 후 역변환을 수행하여 제어 복잡도를 감소시키고, 역양자화 연산을 공통 연산기를 사용하여 처리함으로써 계산 복잡도가 감소한다. 기존 역양자화기에는 나눗셈 연산을 포함하고 있어 복호하는 순서를 변경할 경우 오차가 발생하기 때문에 나눗셈 연산을 역변환 후에 수행하여 오차를 방지한다. 또한, 역변환기와 역양자화기를 3단 파이프라인으로 구성하고 수평 IDCT와 수직 IDCT를 병렬로 구현하여 수행 사이클을 감소시켰다. 제안하는 역변환기와 역양자화기의 매크로블록 당 처리되는 사이클 수를 비교 분석한 결과, 기존 구조 대비 45%이상 향상된 결과를 얻었다.