The efficiency and reliability of the dual-buck inverter (DBI) were greatly improved by eliminating the shoot-through problem and optimally designing the freewheeling diode. The traditional DBI suffers from large harmonic components with low output voltage and large capacity output filter inductor. To overcome the aforementioned disadvantages, a modified DBI (MBDI) was proposed by adopting a quasi-resonant link and pulse density modulation (PDM). This paper first introduces the working principle of the MBDI and PDM, and then the selection principle of system parameters is presented. Finally, a mathematical model of the MBDIis built, and an experiment prototype is set up. Simulation and experimental results verify the correctness of the theoretical analysis and the feasibility of the scheme.
A Novel Zero Current Switching(ZCS) Pulse Width Modulation(PWM) boost converter for reducing two rectifiers reverse recovery related losses Is proposed. The switches of the proposed converter are operating to work alternatively turn-on and turn-off with soft switching(ZVS, ZCS) condition. The reverse recovery related switching losses and EMI problems of the proposed converter eliminates the reverse recovery current of the freewheeling diode(D, Dl) by adding the resonant inductor Lr, in series with the switch S2. The voltage and current stresses of the components are similar to those in its conventional hard switching counterpats. As mentioned above, the characteristics are verified through experimental results.
A ZCT(Zero Current Transition) PWM(Pulse-Width-Modulation) boost converter using parallel MOSFET switch is proposed in this paper. The IGBT(main switch) of the proposed converter is always turned on with zero current switching and turned off with zero current/zero voltage switching. The MOSFET(auxiliary switch) is also operates with soft switching condition. In addtion to, the proposed converter eliminates the reverse recovery current of the freewheeling diode by adding the resonant inductor, Lr, in series with the main switch. Therefore, the turn on/turn off switching losses of switches are minimized and the conduction losses by using IGBT switch are reduced. In addition to, using parallel MOSFET switch overcomes the switching frequency limitation occurred by current tail. As mentioned above, the characteristics are verified through experimental results.
This paper presents an improved soft switching buck converter using a non-dissipative snubber, which is composed of a tapped inductor, two snubber capacitors and three snubber diodes. The proposed buck converter achieves zero voltage turn-off in the main switch and freewheeling diode. The Proposed Soft Switching buck converter is verified through the simulation, relevant equations, analysis and experimental results.
This paper presents m improved soft switching Buck converter using an energy recovery snubber which is composed of a tapped inductor, two snubber capacitors and three snubber diodes. The proposed Buck converter achieves zero voltage turn-of in the main power switch md freewheeling diode. The operating Principle of the Proposed Buck converter is described through the simulation, relevant equation and analysis.
This paper introduces a novel hybrid converter combining a full-bridge soft switching converter and a full-bridge LLC converter. In this topology all the primary switches can achieve ZVS and ZCS all over the operation range. An additional switch and a diode are added in the secondary side of full-bridge converter to eliminate the circulating current and to provide a separate freewheeling path. The hybrid structure makes it possible to deliver the power to the secondary all the time of operation, thereby improving the efficiency. The proposed topology is suitable for the applications such as on-board chargers for electric vehicles and high power dc-dc converters. A 6.6-kW prototype converter was implemented and 97.5% efficiency was obtained through the experiments.
본 논문에서는 Ballard사의 1.2[kW]급 연료전지와 연료전지의 저전압($28{\sim}43[VDC]$)을 승압(380([VDC])시키기 위한 풀-브리지 직류-직류 컨버터, 그리고 승압된 직류 링크전압을 교류 전압(220[VAC]), 60[Hz]으로 변환하기 위한 단상 풀-브리지 인버터로 구성된 연료전지 발전용 전력변환시스템 중 풀-브리지 고주파 절연형 영전압 영전류 스위칭 위상 천이 펄스폭 변조 직류-직류 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 고주파 절연형 영전압 영전류 스위칭 위상 천이 펄스폭 변조 직류-직류는 프리휠링 다이오드를 포함한 탭부 인덕터 필터를 이용하여 순환 전류를 저감시켰으며, 스위치 및 변압기의 턴-온, 턴-오프시에 오버슈트 전압이나 과도현상이 발생하지 않는다. 그리고 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 $93{\sim}97[%]$정도 얻을 수 있으며, 출력 부하전류의 변화에 대해 거의 일정한 출력 전압 특성을 가졌다.
The performance of an isolated high voltage full bridge converter is improved using a voltage doubler. In a conventional high voltage full bridge converter, the diode of the transformer secondary voltage undergoes a voltage spike due to the leakage inductance of the transformer and the resonance occurring with the parasitic capacitance of the diode. In addition, in the phase shift control, conduction loss largely increases from the freewheeling mode because of the circulating current. The efficiency of the converter is thus reduced. However, in the proposed converter, the high voltage dual converter consists of a voltage doubler because the circulating current of the converter is reduced to increase efficiency. On the other hand, in the proposed converter, an input current is distributed when using parallel input / serial output and the output voltage can be doubled. However, the voltages in the 2 serial DC links might be unbalanced due to line impedance, passive and active components impedance, and sensor error. Considering these problems, DC injection is performed due to the complementary operations of half bridge inverters as well as the disadvantage of the unbalance in the DC link. Therefore, the serial output of the converter needs to control the balance of the algorithm. In this paper, the performance of the conventional converter is improved and a balance control algorithm is proposed for the proposed converter. Also, the system of the 1.5[kW] PCS is verified through an experiment examining the operation and stability.
Recently, a fuel cell with low voltage and high current output characteristics is remarkable for new generation system It needs both a DC-DC step-up converter and DC-AC inverter to be used in fuel cell generation system Therefor, this paper, consists of an isolated DC -DC converter to boost the fuel cell voltage 380[$V_{DC}$] and a PWM inverter with LC filter to convent the DC voltage to single phase 220[$V_{AC}$]. Expressly, a tapped inductor filter with freewheeling diode is newly implemented in the output filter of the proposed high frequency isolated ZVZCS PWM DC-DC converter to suppress circulating current under the wide output voltage regulation range, thus to eliminate the switching and transformer turn-on/off over-short voltage or transient phenomena Besides the efficiency of 93-97[%]is obtained over the wide output voltage regulation ranges and load variations.
The conventional high frequency phase-shifted full bridge DC-DC converter has a disadavantage that a circulating current flows through transformer and switching devices during the freewheeling interval Due to this circulating current, RMS current stress, conduction losses of transformer and switching devices are increased. To alleviate this problem, this study provides a novel circulating current free type high frequency soft switching phase-shifted full bridge DC-DC converter which applies the energy recovery snubber(ERS) attached at the secondary side of transformer. The ERS adopted in this study is consisted of three fast recovery diode($Ds_1$, $Ds_2$, $Ds_3$), two resonant capacitor($Cs_1$, $Cs_2$) and a small resonant inductor [(Lr) : It can be ignored because the transformer leakage inductance(Ll) is able to use in stead of inserting the resonant inductor(Lr)]
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[게시일 2004년 10월 1일]
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