• 제목/요약/키워드: Half-bridge DC/DC Converter

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두 개의 변압기를 이용한 소프트스위칭 방식의 하프브리지 DC-DC 컨버터 (Soft-switching Half-bridge DC-DC Converter Using the Two Transformers)

  • 유두희;박종문;정강률
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.164-166
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    • 2009
  • 본 논문은 소프트스위칭으로 동작하는 두 개의 변압기를 갖는 하프브리지 DC-DC 컨버터에 관한 것으로써, 종래의 중 대용량에 적용된 스위칭모드파워서플라이들의 단점을 개선하고, 특히 제안된 컨버터는 소프트스위칭 방식으로 동작함으로써 주 스위치의 전압/전류로 인한 스트레스를 최소화하여 시스템 전체 효율을 증가시킨다. 제안된 컨버터는 200W(25V/8A)의 프로토 타입으로 제작/설계하였고 실험을 통해 컨버터의 성능을 증명한다.

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두 개의 독립적인 하프-브리지 구조의 DC-DC컨버터의 해석에 관한 연구 (A Study on the DC-DC Converter Analysis of Two Independent Half-Bridge Structure)

  • 이아라;정광순;홍성수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.163-164
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    • 2013
  • 최근에 독립적인 하프-브리지 구조를 가진 DC-DC컨버터가 제안되었다. 제안된 컨버터는 두 개의 트랜스포머를 가지고 독립적인 하프-브리지 구조의 형태로 구성되었고, 4개의 스위치는 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터의 스위칭 시퀀스와 동일하게 동작한다. 또한, 지상 레그 스위치에 관계하는 트랜스포머의 자화인덕턴스를 작게 하여 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭(ZVS)을 용이하게 하는 것이 특징이다. 그러나, 영전압 스위칭을 위한 자화인덕턴스 설계에 대한 해석이 제시되지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 제안된 컨버터의 정확한 모드해석과 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭을 위한 설계 가이드를 제시한다.

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전기자동차용 3kW 인터리브드 하프브릿지 저전압 DC-DC 컨버터 (A 3kW Interleaved Half Bridge Low Voltage DC-DC Converter for Elecronic Vehicles)

  • 이원희;남광희
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.187-188
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    • 2015
  • 본 논문에서는 전기자동차의 저전압 보조배터리 충전용 인터리브드 하프브릿지 저전압 DC-DC 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 높은 출력 밀도, 높은 효율성 그리고 높은 전압 강하비가 요구된다. 이러한 조건을 만족하기 위해 우리는 두 컨버터의 병렬구조를 활용하였다. 이는 하나의 고출력 컨버터를 사용하는 거에 비해 트랜스포머 비용 감소, 고장허용, 낮은 출력 전류 리플 등의 장점을 가진다. 또한 Zero voltage switching(ZVS)이 가능하다. 두 컨버터 사이의 파라미터 차이에 의해 발생되는 부하 불평균을 막기 위해 간단한 보상 알고리즘도 적용되었다.

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Input Voltage Range Extension Method for Half-Bridge LLC Converters by Using Magamp Auxiliary Post-Regulator

  • Jin, Xiaoguang;Lin, Huipin;Xu, Jun;Lu, Zhengyu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권1호
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    • pp.34-43
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    • 2019
  • An improved half-bridge LLC converter with a magamp auxiliary post-regulator is proposed in this paper. The function of the magamp is bypassed when the converter works within the low input-voltage range. Meanwhile, it operates as an auxiliary post-regulator when the input voltage is high. By changing the blocking time of the magamp, the dc gain of the converter can be extended. Hence, the input voltage range of the converter is extended. The realization of proposed topology does not require a complicated circuit. The controller of the magamp can be easily implemented using only passive components, transistors and an OP amp. The generalized operational principle is analyzed and the design criterion for the magamp is presented. Finally, a 25V output, 400W experimental prototype was built and tested for a 160-300V input-voltage range to verify the feasibility of the proposed method.

소프트 스위칭 기법을 이용한 ZVS-HB형 고주파 공진 DC-DC 컨버터의 설계 및 특성해석 (A Design and Characteristic Analysis of ZVS-Half Bridge type High-Frequency Resonant DC-DC Converter Using Soft-Switching Technique)

  • 오경섭;남승식;김경식;김동희;노채균
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권4호
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    • pp.179-187
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    • 2001
  • In recent years, the switching source devices have the advantage of small, light and high reliability with the high-frequency. But, high-frequency switching has disclosed disadvantage of result from stress and turn-on and turn-off peak losses at the switching instant. Accordingly, in this paper propose ZVS-HB type high-frequency resonant DC/DC converter using soft switching technique (Zero-Voltage-Switching, Zero-Current-Switching) with safety operating of circuit at diving on inductive zone, through the circuit design example using the capacitor $C_3,\;C_4$ with soft switching function and division characteristic of resonant Capacitor C, $C_1,\;C_2$, and, the characteristic analysis of circuit is generally described using normalized parameters. Also, this paper certified a rightfulness of characteristic analysis in comparison with a theoretical values and a experimental values obtain from experiment using MOSFET.

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Cost-Effective Converters for Micro Wind Turbine Systems using PMSG

  • Park, Hong-Geuk;Lee, Dong-Choon;Kim, Heung-Geun
    • Journal of Power Electronics
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    • 제8권2호
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    • pp.156-162
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    • 2008
  • This paper proposes a low-cost power converter for micro wind turbine systems using permanent magnet synchronous generators (PMSG). The proposed converter consists of a two-leg three-phase PWM inverter for the generator control and a single-phase half-bridge PWM converter which is connected to the utility grid. For the two separate DC-link voltages, a balancing control is added and the adverse effect of the DC-link voltage ripples on the inverter output voltage is compensated. The control performance of the proposed converter topology for the micro wind turbine system is shown by the simulation results using PSIM software.

넓은 영전압 스위칭 범위와 작은 DC 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터 (Wide-Range ZVS Asymmetric Half-Bridge Converter with Small DC Offset Current)

  • 박무현;연철오;최재원;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.137-138
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    • 2016
  • 본 논문에서는 넓은 영전압 스위칭 범위와 작은 DC 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안한다. 기존의 비대칭 하프-브릿지 컨버터는 설계 시 홀드업 시간 만족을 위하여 정상 상태에서 극심한 비대칭 동작을 하게 된다. 이는 변압기의 큰 DC 오프셋 전류, 비대칭 전류 스트레스 등의 문제를 야기하며 이로 인하여 전반적인 변환 효율이 감소하게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 제안하는 컨버터는 정상 상태에서 비대칭 동작을 최소화하고 낮은 입력전압에서 추가 스위치를 동작시킴으로써 커뮤테이션 구간을 줄여 전압이득을 높인다. 또한 추가 인덕턴스를 사용하여 영전압 스위칭 에너지를 키우고 추가 스위치의 내부 바디 다이오드를 이용하여 2차측 정류단의 전압 스트레스를 줄인다. 이를 통하여 높은 효율을 가지면서 작은 DC 오프셋 전류를 가지는 비대칭 하프-브릿지 컨버터를 제안하였으며, 500W의 프로토타입 컨버터를 제작하고 실험을 통해 이를 검증하였다.

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DC 지락 사고에 강인한 MMC HVDC의 새로운 토폴로지 (A novel robust MMC HVDC topology in dc line fault)

  • 정홍주;김시환;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.514-515
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    • 2013
  • 본 논문은 해상풍력단지와 같은 대용량 신재생에너지를 송전하는데 적합한 전압형 HVDC(High Voltage DC) 중에서, 최근 실용화되어 많은 연구가 이루어지고 있는 Modular Multi-level Converter HVDC(MMC HVDC)에 대한 새로운 토폴로지를 제안한 내용이다. 대표적인 MMC HVDC는 독일의 R. Marquardt 교수가 제안한 Half-Bridge 모듈을 적용하여 MMC를 구현하는 방식으로 이는 계통에 DC 지락 사고가 발생할 경우 컨버터를 구성하는 모듈에 큰 고장 전류가 흐르게 되고 결국 모듈의 주요 구성품인 IGBT가 소손 될 수 있는 약점을 지니고 있다. 이를 보완하기 위해 각 모듈에 Thyristor를 삽입하거나 새로운 모듈을 적용하는 방식이 제안되었다. 본 논문에서는 DC 지락 고장시 큰 고장 전류를 차단할 수 있는 새로운 모듈 구성을 제안하였다. 또한 제안된 토폴로지에 대한 기본 동작을 설명하고 시뮬레이션을 통해 제안한 방식과 기존의 방식을 비교 분석 하였다.

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Analysis of an Interleaved Resonant Converter for High Voltage and High Current Applications

  • Lin, Bor-Ren;Chen, Chih-Chieh
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권5호
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    • pp.1632-1642
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    • 2014
  • This paper presents an interleaved resonant converter to reduce the voltage stress of power MOSFETs and achieve high circuit efficiency. Two half-bridge converters are connected in series at high voltage side to limit MOSFETs at $V_{in}/2$ voltage stress. Flying capacitor is used between two series half-bridge converters to balance two input capacitor voltages in each switching cycle. Variable switching frequency scheme is used to control the output voltage. The resonant circuit is operated at the inductive load. Thus, the input current of the resonant circuit is lagging to the fundamental input voltage. Power MOSFETs can be turn on under zero voltage switching. Two resonant circuits are connected in parallel to reduce the current stress of transformer windings and rectifier diodes at low voltage side. Interleaved pulse-width modulation is adopted to decrease the output ripple current. Finally, experiments are presented to demonstrate the performance of the proposed converter.

A Novel Boost-Input Full-Bridge Converter

  • Sonoda Takahiro;Ninomiya Tamotsu;Tomioka Satoshi;Sato Kei;Terashi Hiroto
    • Journal of Power Electronics
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    • 제5권3호
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    • pp.212-217
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    • 2005
  • In order to correct the power boost topology has been used for easy control. But conventional boost topology has the following drawbacks: switching voltage surge, cross conduction current and right-half-plane zero of its control transfer function. Furthermore, in this topology the output voltage is always higher than the input voltage. As a result, a first-stage boost PFC converter needs to be connected with a second-stage DC-DC converter. A new topology which can be used as single stage PFC converter is proposed in this paper.