• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
• /
• pp.109-111
• /
• 2020

본 논문에서는 ESS용 전류원 Dual-Active-Bridge 컨버터의 저 부하 및 고 부하에서의 효율 향상을 위한 하이브리드 스위칭 알고리즘을 제안하고자 한다. 전류원 DAB 컨버터는 인터리브 구조를 이용하여 배터리 단의 입력 전류 리플을 저감할 수 있고, 전력 변환 효율 개선을 위한 다양한 제어 변수를 도입할 수 있는 등의 장점으로 인해 DC 마이크로그리드에서 ESS용 절연형 양방향 DC/DC 컨버터로 주목받고 있다. 그러나 전류원 DAB에서 종래의 전력 제어 방법인 펄스폭 변조 방식과 위상천이가 결합된 방법 (PWM plus Phase Shift, PPS)의 경우 저 부하 조건에서 높은 피크 전류로 인해 도통 손실이 크며, 펄스폭 변조 방식과 이중 위상천이가 결합된 방법(PWM plus Dual Phase Shift, PPDPS)의 경우 고 부하 조건에서 영전압 스위치 영역이 좁아져 효과적이지 않다. 따라서 본 논문에서는 2차 측의 펄스폭과 위상천이를 독립적으로 제어하는 하이브리드 스위칭 알고리즘을 통해 순환전류를 감소시키고 영전압 스위치 영역을 확장시켜 저 부하 및 고 부하 모두에서 효율을 향상시키고자 한다. 1-kW급 전류원 DAB 컨버터 시작품을 통해 제안된 하이브리드 스위칭 알고리즘의 효율성과 타당성을 검증한다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제4권3호
• /
• pp.138-151
• /
• 2004

In this paper, a constant frequency phase shifting PWM-controlled voltage source full bridge-type series load resonant high-frequency inverter using the $4^{th}$ generation IGBT power modules is presented for innovative consumer electromagnetic induction heating applications, such as a hot water producer, steamer and super heated steamer. The bridge arm side link passive capacitive snubbers in parallel with each power semiconductor device and AC load side linked active edge inductive snubber-assisted series load resonant tank soft switching inverter with a constant frequency phase shifted PWM control scheme is evaluated and discussed on the basis of the simulation and experimental results. It is proved from a practical point of view that the series load resonant and edge resonant hybrid high-frequency inverter topology, what is called, DE class type, including the variable-power variable-frequency regulation function can expand zero voltage soft switching commutation area even under low output power setting ranges, which is more suitable and acceptable for newly developed induction heated dual pack fluid heaters. Furthermore, even the lower output power regulation mode of this high-frequency load resonant tank inverter circuit is verified so that this inverter can achieve ZVS with the aid of the single auxiliary inductor snubber.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.142-149
• /
• 2012

The independently regulated dual-output LLC resonant converter using only one power stage and one control IC is proposed in this paper. The conventional dual-output LLC resonant converter requires the extra non-isolated DC/DC converter to obtain the tightly regulated slave output voltage, which results in the low power conversion efficiency and high production costs. On the other hand, since the proposed converter controls the master and slave output voltages by pulse width modulation(PWM) and pulse frequency modulation(PFM), it can achieve tightly regulated dual output voltages without the additional non-isolated DC/DC converter. Therefore, it features a high efficiency and low cost. To confirm the validity of the proposed converter, theoretical analysis and experimental results from a 40W LED driver prototype are presented.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1413-1421
• /
• 2017

In order to control the output voltage in a dual active bridge converter, this paper establishes a theoretical inductor current equation for a dual-pulse-width-modulation scheme that ensures low switching loss. It also proposes a modulation strategy that minimizes conduction loss. When compared to the conventional single-pulse-width-modulation strategy, the proposed approach can reduce the inductor current RMS and improve efficiency in the low power region, as verified through simulation and experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.276-279
• /
• 1997

본 논문은 통신용전원장치와 같은 대용량의 DC 전원 장치에 적용하기 위하여 3상용 6 Switch로 구성된 Bridge로써 대용량 DC-DC converter에 적합한 Topology에 관한 것이다. 기본 동작은 기존의 Phase shifted ZVS PWM 방식을 사용하며, Bridge의 바깥쪽 양쪽암의 펄스폭을 제어하는데, 같은 펄스를 동시에 주는 방식과 각각 별도로 제어하는 방식, 두암의 위상을 지연시키는 방식에 관하여 연구하였다. 제안된 Topology들은 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 그 동작특성을 확인하였고, 대용량에 적용할 수 있음을 확인하였다. 장치의 용량은 출력 500[A]/30[V] 회로를 구성하여 각각의 경우에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제49권8호
• /
• pp.35-40
• /
• 2012

DC-DC 컨버터에서 넓은 범위의 부하에 대하여 높은 효율을 유지하기 위해서는 PWM과 PFM을 함께 사용하는 듀얼 모드 제어 방식이 흔히 사용된다. 듀얼 모드 벅 컨버터는 부하 조건에 따라서 PWM이나 PFM을 선택해서 동작하므로, 모드 제어를 위한 부가 회로로 인하여 칩 면적이 증가하고 제어 방식이 변경되는 구간에서는 최적화된 효율을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 전류 모드의 PWM 제어 회로에서 사용하는 발진기 대신에 PLL 기반의 발진기를 사용함으로써 추가적인 제어 회로 없이 PWM과 PFM의 통합된 제어 방식으로 동작하는 벅 컨버터를 제안함으로써 듀얼 모드 벅 컨버터의 단점을 해결했다. 제안한 통합 제어 방식의 벅 컨버터는 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 설계된 벅 컨버터 회로를 Cadence Spectre로 시뮬레이션 결과 250mA의 부하에서 최대 효율은 94.7%이고 10mA의 경부하에서 효율은 85.4%이다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제13권2호
• /
• pp.250-255
• /
• 2013

This paper proposes an optimal current distribution method of dual-rotor brushless DC machines (DR-BLDCMs) which have inner and outer surface-mounted permanent-magnet rotors. The DR-BLDCM has high power density and high torque density compare to the conventional single rotor BLDCM. To drive the DR-BLDCM, dual 3-phase PWM inverters are required to excite the currents of a dual stator of the DR-BLDCM and an optimal current distribution algorithm is also needed to enhance the system efficiency. In this paper, the copper loss and the switching loss of a DR-BLDCM drive system are analyzed according to the motor parameters and the switching frequency. Moreover, the optimal current distribution method is proposed to minimize the total electrical loss. The validity of the proposed method was verified through several experiments.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제7권2호
• /
• pp.118-123
• /
• 2007

This paper presents a new ZCS-PWM high frequency inverter. Zero current switching operation is achieved in the whole load range by using a simple auxiliary reverse blocking switch in parallel with series resonant capacitor. Dual duty cycle control scheme is used to provide a wide range of high frequency AC output power regulation that is important in many high frequency inverter applications. It found that a complete soft switching operation can be achieved even for low power setting ranges by introducing high-frequency dual duty cycle control scheme. The proposed high frequency inverter is more suitable for consumer induction heating(IH) applications. The operation and control principle of the proposed high frequency inverter are described and verified through simulated results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
• /
• pp.297-298
• /
• 2019

본 논문에서는 인덕터와 커패시터(LC)를 이용한 새로운 전압 밸런서(VB)를 제안한다. 제안한 VB는 하프-브리지 및 Neutral-Point-Clamped 구조처럼 이중 출력을 가진 Dual-Active-Bridge (DAB) 컨버터에 적용될 수 있다. 제안한 VB는 추가적인 스위칭 소자를 사용하지 않더라도 출력 부하 조건에 관계없이 출력 전압 평형을 유지할 수 있다. 제안한 VB를 사용할 때, 변압기와 출력의 중성점 사이에 LC가 추가되지만, 컨버터의 PWM 방식과 동작은 기존과 대부분 동일하다. 따라서, 제안한 VB를 사용하는 이중 출력 DAB 컨버터는 기존 이중 출력 DAB 컨버터의 장점을 대부분 유지한 상태로 출력 전압 평형을 달성할 수 있다. 3 kW 시제품을 제작하여 제안한 VB의 성능을 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.99-99
• /
• 2012

본 개발에서는 초고속복합분자펌프 구동을 위한 디지털 구동장치를 설계하였다. BLDC구동을 위한 디지털 제어 시스템의 핵심제어 보드 설계 및 모듈 설계를 하여 보드제작 및 기본성능평가를 하고 고속 회전 실험을 하였다. AMB제어기는 넓은 제어대역폭을 확보하기 위하여 FPGA 1개와 마이크로 콘트롤러 2개를 사용하여 구성하였으며 FPGA로 AMB구동을 위한 PWM기능과 CPU 2개의 원활한 Data 통신을 위하여 Dual Memory을 구현하였으며 PWM의 디지털노이즈 회피를 위하여 AMB구동용 PWM과 동기화하여 Gap Sensor 및 전류센서신호 샘플링할 수 있도록 ADC를 구동 및 샘플링한다. 그리고 Gap Sensor 구동 회로와 제어기회로를 하나의 보드로 구연하였다.