• Title/Summary/Keyword: Full Bridge DC-DC Converter

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Design of Transformer Turn-ratio with the Considerations of Charging and Discharging Efficiency in Bidirectional DC-DC Converter for EDLC (슈퍼커패시터용 양방항 DC-DC 컨버터의 충전 및 방전시 효율을 고려한 변압기 권선비 설계)

  • Kim, Hak-Soo;Jung, Jae-Hun;Nho, Eui-Cheol;Kim, In-Dong;Kim, Heung-Geun;Chun, Tae-Won;Choi, Nam-Sup
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.99-100
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로 그리드에서 에너지 저장용 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 충전 및 방전시 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 충방전 시스템의 토폴로지는 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 이 컨버터는 슈퍼커패시터의 충전 및 방전시의 스위칭 동작에 따라 벅 또는 부스트 모드로 동작하므로 동일한 출력 조건하에 권선비를 달리해가면서 모드별로 스위칭 손실을 계산하였으며, 손실이 최소로 되는 변압기의 권선비를 제시하고자 한다.

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Design of Transformer Turn-ratio through Switch Loss Analysis in Bidirectional DC-DC Converter for EDLC (스위치 손실 분석을 통한 슈퍼커패시터용 양방항 DC-DC 컨버터의 변압기 권선비 설계)

  • Kim, Hak-Soo;Jung, Jae-Hun;Nho, Eui-Cheol;Kim, In-Dong;Kim, Heung-Geun;Chun, Tae-Won;Choi, Nam-Sup
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.3-4
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    • 2013
  • 본 논문은 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 충 방전 시의 스위치 손실 분석을 통한 변압기 권선비 설계에 관한 내용이다. Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터의 충 방전 동작분석을 통하여 스위치에서 발생하는 손실을 분석하고 변압기 권선비를 달리하여 각 손실을 비교했을 때 가장 작은 손실을 갖는 변압기 권선비를 파악하여 설계에 반영하였다.

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Design of Transformer Turn-ratio with the Considerations of Efficiency in Bidirectional DC-DC Converter for EDLC (슈퍼커패시터 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 고려한 변압기 권선비 설계)

  • Kim, Hak-Soo;Jung, Jae-Hun;Nho, Eui-Cheol;Kim, In-Dong;Kim, Heung-Geun;Chun, Tae-Won
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.19-20
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    • 2012
  • 본 논문은 마이크로그리드에서 에너지 저장 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터 충방전용 양방향 DC-DC 컨버터의 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 본 논문에서 다루고자 하는 시스템은 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 슈퍼커패시터측의 방전 동작시 컨버터는 부스트 컨버터로 등가화 할 수 있다. 따라서 등가화한 부스트 컨버터에 대해 권선비를 달리하면서 동일한 출력 조건에서 스위치 손실을 계산하였으며, 이를 통하여 최소의 손실을 가지는 출력전압 즉, 권선비를 찾는 방법을 제안한다.

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Full Bridge PWM ZVZCS DC/DC Converter with Secondary Auxiliary Circuit (2차측에 보조회로를 장착한 풀 브릿지 PWM ZVZCS DC/DC 컨버터)

  • Hwang, Hyun-Tae;Lee, Jong-Kyu;Kim, Hyuk;Lee, Sung-Paik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.1303-1305
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    • 2000
  • A zero voltage and zero current switching(ZVZCS) fullbridge (FB) PWM converter with secondary auxiliary circuit is proposed. Based on the ZVZCS technique, the ZCS of the lagging-leg switch and ZVS of the leading-leg switch are implemented. And the each secondary side voltage overshoot is decreased by additional secondary auxiliary circuit in this paper. The illustration of its operation principle and the simulation result are presented here.

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Study of 2.8kW Bidirectional LDC Development for EV (전기자동차용 2.8kW 양방향 LDC 설계에 관한 연구)

  • Hwang, Yunkyung;Nam, Kwanghee
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.11a
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    • pp.221-222
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    • 2018
  • 본 논문은 전기자동차용 2.8kW 양방향 LDC (Low-voltage DC-DC Converter) 개발에 대한 내용을 다루고 있다. 양방향 토폴로지는 충전소까지 갈 수 있는 전력이 부족할 때 저전압단에서의 전력을 공유함으로써 위급한 상황을 탈피할 수 있다는 장점이 있다. 양방향 LDC는 변압기에 의한 절연이 가능하고 에너지변환 효율이 높은 Full-bridge DC-DC Converter 방식을 선정하였다. PWM 스위칭 방식은 위상천이방식(Phase Shift PWM)을 사용하였고 기존의 2차측 다이오드를 MOSFET 스위치로 구성하여 양방향 전력전달이 가능하게 하였다.

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Development of Low voltage DC-DC converter for xEV with high frequency·high power density based on GaN-HEMT and Planar transformer (GaN소자와 평면변압기를 이용한 700kHz 차량용 DC-DC컨버터 개발)

  • Kim, Sang-jin;Adhistira, Adhistira;Kim, Kyu-young;Choi, Se-wan;Yang, Dae-ki;Hong, Seok-yong;Lee, Youn-sik;Yeo, In-yong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.348-349
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    • 2019
  • 본 논문은 전기자동차용 8.1kW/L의 높은 전력밀도를 갖는 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 설계 방법을 제안한다. 넓은 전압범위에서 높은 전력밀도를 성취하기 위해 위상천이 풀-브릿지(Phase Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 2차측 토폴로지 후보군의 비교를 통해 전류-더블러 토폴로지로 토폴로지가 선정되었다. 또한 자속 상쇄 기법이 적용된 매트릭스 변압기를 적용한 PSFB 컨버터와 냉각기의 구조설계를 통해 8.1kW/L의 전력밀도를 달성하였으며 1.8kW 시작품을 제작하여 성능을 검증하였다.

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Improved Single-Stage AC-DC LED-Drive Flyback Converter using the Transformer-Coupled Lossless Snubber

  • Jeong, Gang-Youl;Kwon, Su-Han
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • v.11 no.3
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    • pp.644-652
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    • 2016
  • This paper presents an improved single-stage ac-dc LED-drive flyback converter using the transformer-coupled lossless (TCL) snubber. The proposed converter is derived from the integration of a full-bridge diode rectifier and a conventional flyback converter with a simple TCL snubber. The TCL snubber circuit is composed of only two diodes, a capacitor, and a transformer-coupled auxiliary winding. The TCL snubber limits the surge voltage of the switch and regenerates the energy stored in the leakage inductance of the transformer. Also, the switch of the proposed converter is turned on at a minimum voltage using a formed resonant circuit. Thus, the proposed converter achieves high efficiency. The proposed converter utilizes only one general power factor correction (PFC) control IC as its controller and performs both PFC and output power regulation, simultaneously. Therefore, the proposed converter provides a simple structure and an economic implementation and achieves a high power factor without the need for any separate PFC circuit. In this paper, the operational principle of the proposed converter is explained in detail and the design guideline of the proposed converter is briefly shown. Experimental results for a 40-W prototype are shown to validate the performance of the proposed converter.

Isolated Bi-directional DC/DC Converter Using Quasi-Resonant (준공진 방식을 적용한 절연형 양방향 컨버터)

  • oh, Min Seuk;Noh, Yong Su;Ryu, Moo Young;Kim, Jun Gu;Won, Chung Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.11a
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    • pp.101-102
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    • 2013
  • 본 논문은 dual half bridge converter와 full-bridge converter가 결합된 절연형 양방향 컨버터를 제안하였다. 기존의 전류원 컨버터는 스위치가 턴-오프 시 전압 스파이크 문제가 발생한다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 절연형 양방향 컨버터에 공진 커패시터와 공진 인덕터를 추가하였다. 추가된 공진 소자들에 의해 준공진이 발생하고 이를 이용하여 스위치의 zero voltage switching (ZVS)조건을 충족시킬 수 있다. 그 결과 제안된 컨버터의 모든 스위치는 소프트 스위칭을 달성하고 전압 스파이크 문제를 해결 할 수 있다. 이를 이론적인 분석과 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Analysis of an AC/DC Resonant Pulse Power Converter for Energy Harvesting Using a Micro Piezoelectric Device

  • Chung Gyo-Bum;Ngo Khai D.T.
    • Journal of Power Electronics
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    • v.5 no.4
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    • pp.247-256
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    • 2005
  • In order to harvest power in an efficient manner from a micro piezoelectric (PZT) device for charging the battery of a remote system, a new AC/DC resonant pulse power converter is proposed. The proposed power converter has two stages in the power conversion process. The first stage includes N-type MOSFET full bridge rectifier. The second stage includes a boost converter having an N-type MOSFET and a P-type MOSFET. MOSFETs work in the $1^{st}$ or $3^{rd}$ quadrant region. A small inductor for the boost converter is assigned in order to make the size of the power converter as small as possible, which makes the on-interval of the MOSFET switch of the boost converter ultimately short. Due to this short on-interval, the parasitic junction capacitances of MOSFETs affect the performance of the power converter system. In this paper, the performance of the new converter is analytically and experimentally evaluated with consideration of the parasitic capacitance of switching devices.

Power Conversion System for Electric Power Take-off of Agricultural Electric Vehicle (농업용 전기차량의 전기식 동력인출장치용 전력변환시스템)

  • Kwak, Bongwoo;Kim, Jonghoon
    • Journal of IKEEE
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    • v.23 no.3
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    • pp.994-1002
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    • 2019
  • In this paper, we propose the development of a power conversion system for electric power take-off (e-PTO) of agricultural electric vehicles. Most e-PTOs use commercial power $220V_{AC}$. A bidirectional power conversion system having a two-stage structure consisting of a DC-DC converter and a DC-AC inverter for supplying a high output voltage using a low battery voltage of an agricultural electric vehicle is suitable. we propose a power conversion system consisting of the one-stage dual active bridge (DAB) converter and the two-stage bidirectional full bridge inverter. In addition, we propose a soft start algorithm for reducing the inrush current generated by the link capacitor charging during the initial operation. A 3kW prototype system and its corresponding algorithms have been implemented to verify its effectiveness through experiments.