Recently, much power demand from domestic power consumer is weakening the allowable power reserve margin in summer, especially at midday for one day due to a steep increase of air cooling loads such as air conditioner. Therefore solar airconditioning system can'be considered as one of the best remedies to meet the increase of peak power. Generally in solar air conditioning system, the diode rectifier is used to build up DC link voltage from AC source. The diode rectifier is simple and cheap but it brings out the problems of low power factor and plentiful harmonics at the AC source. Also It can derate the utilization rate of solar energy because the reverse of power flow cannot be made. Hence, in this paper to overcome the peak power problem in summer and to endure good AC input characteristics, solar air conditioning system using the PWM converter is proposed. As results, obtained are the characteristics of the PWM converter such as low distorted current waveform, high power factor and bidirectional power control. And also the stability of proposed system is verified by examining the dynamics of step load change and power reversal testing. (author). refs., figs., tabs.
PDP TV의 전력 효율을 향상시키기 위해서는 PDP의 구동과정에서 발생하게 되는 불필요한 전력소모와 AC 입력으로부터 원하는 DC를 얻기 위한 과정 중에 발생하는 전력 소모를 최소화하여야 한다. 일반적인 PDP 구동을 위한 입력 전원단은 2단 구조의 역률 보상형 컨버터를 채용하고 있으며, PDP 구동시 전력소모가 가장 큰 서스테인 드라이버와 리셋 회로의 구동전원을 공급하기 위한 별도의 DC-to-DC 컨버터를 필요로 한다. 그러나 이러한 회로의 구현은 저가의 PDP를 요구하는 시장 상황에 유연하게 대처하는데 많은 어려움을 준다. 따라서 본 논문에서는 최소의 전력 변환단계를 가지도록 서스테인과 리셋 회로의 전원 공급이 가능한 1단방식의 역률보상형 AC-to-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 시스템은 1단방식의 입력전원부 구성을 통해 전력 변환단을 최소화하여 전력 변환 중에 발생하는 손실을 최소화하며, PDP 서스테인/리셋 드라이버의 구동전압을 직접 공급하는 형태로 구성하여 시스템 부피의 감소, 원가 절감을 이룰 수 있다.
종래의 충전기 및 통신용 전원장치에 있어서 입력 역률을 개선시키기 위해 고 역률 컨버터(Power Factor Correction Circuit)가 제안되어 적용되고 있고, 이들 대부분 회로는 Hard Switching을 이용한 정류회로로, 입력역률 1제어와 입력전류를 정현파형을 만들 수 있지만 Switching Noise에 의한 전자파장해(EMI)와 스위칭손실 등의 문제를 안고 있다. 또한, 절연된 DC 출력전압을 얻기 위해서는 고 역률 컨버터 후단에 절연된 DC/DC 컨버터가 적용되어야 함으로써, 주 회로 및 제어회로가 다단으로 구성되는 등 복잡화되는 단점이 있었다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 역률보정회로(PFC)를 갖는 절연된 Single Stage 무손실 스너버적용 고주파 소프트 스위칭 컨버터를 제안하고자 한다.
본 논문에서는 능동역률보상(PFC)의 구조를 가진 SEPIC 컨버터를 이용한 무전극 형광램프(electrodeless fluorescent lamps)용 전자식 안정기를 제안하였다. SEPIC 컨버터는 입력 전류의 낮은 고조파와 고역률의 특성을 가진다. 제안된 제어방법으로는 UC3854의 적분회로를 이용한 것으로 이 기술은 전류연속모드로 동작하는 역률보상 및 과전류보호를 제공하는 매우 간단한 제어 회로이다. 제안된 무전극 형광램프용 전자식 안정기는 3개의 무전극 형광램프용으로 설계되어 기존의 무전극 형광램프용 전자식 안정기보다 에너지 및 제작비 절약 효과가 크다. 제안된 안정기의 특성을 측정하기 위해 실험을 실시하였으며 이를 통해 고역률과 낮은 THD를 확인하였다.
A novel voltage-fed single-stage power factor correction (PFC) full-bridge converter based on asymmetric phase-shifted control for battery chargers is proposed in this paper. The attractive feature of the proposed converter is that it can operate in a wide output voltage range without an output low-frequency ripple, which is indispensable in battery charger applications. Meanwhile, the converter can maintain a high power factor and a controllable dc bus voltage over a wide output voltage range. In this paper, the realization of PFC and the operation principle of asymmetric phase-shifted control are given. A small-signal analysis of the proposed single-stage power factor correction (PFC) full-bridge converter is performed. Experimental results obtained from a 1kW experimental prototype are given to validate the feasibility of the proposed converter. The PF is higher than 0.97 over the entire output voltage range with the proposed control strategy.
본 논문에서는 새로운 형태의 부스트 입력방식의 공진형 AC/DC 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 교류 전원측의 역률개선과 컨버터 출력전압을 동시에 제어하는 단일단 역률 개선방식으로써 전류 연속모드 펄스폭 변조방식을 통해 99%의 고역률을 얻을 수 있으며, 변압기 누설 인덕턴스와 공진 커패시터간의 공진을 이용하여 영전압스위칭을 구현할 수 있기 때문에 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 제안된 컨버터의 이론적 고찰을 위해 각 모드별 전류로를 통해 동작을 설명하였으며, 정상상태에서의 DC해석을 이용한 공진특성 분석을 하였다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 유효성 확인을 위해 입력 $120[V_AC],\; 출력\; 48[V_DC],\; 4[A]\; 200[W]$급 프로토타입 컨버터를 제작하였으며 실험을 통해 얻은 결과를 제시함으로써 이를 증명하였다.
본 논문에서는 2대의 다이오드 정류기에 부스트 컨버터를 이용하여 전류의 파형을 능동적으로 만들어 정현파의 입력전류를 얻는 새로운 방식의 고조파 저감방식을 제안한다. 제안한 방식으로 고역률의 전원 품질을 얻을 수 있으며 입력측의 변동에 대한 출력전압의 조정도 가능하다. 또한 저감된 용량을 갖는 3상 오토트랜스포머의 사용으로 기존의 $\Delta$-Y 변압기에 비해 KVA정격이 75% 절감되며 상간변압기도 필요 없다. 본 방식을 소형화와 고품질의 전원이 요구되는 통신용 정류기등에 적용하면 효과적이다. 제안한 방식의 동작원리, 제어 및 설계방법을 기술하고 1.5KW급 시작품으로부터의 실험결과를 제시한다.
본 논문에서는 고역률과 고효율로 동작하는 새로운 스텝-업 AC-DC 초퍼에 대해 제안한다. 제안한 초퍼는 전류 불연속제어로 구동되고, 스위치의 듀티율 일정제어에 의해 입력전류는 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적인 정현파 형태로 주어진다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 되고, 듀티율 일정제어에 의해 제안한 초퍼는 제어기법이 간단하게 된다. 일반적으로 전류불연속 제어에 의한 초퍼의 경우, 사용된 스위치의 턴-온 동작은 영전류 스위칭으로 되는 장점이 있지만, 스위치의 턴-오프 동작은 최대 전류에서 스위칭되어 스위칭 손실을 증대시키고 스위치의 과중한 스트레스를 가져오게 된다. 이것은 AC-DC 초퍼의 효율을 저하시키는 요인이다. 본 논문에서는 부분공진기법에 의한 새로운 소프트 스위칭 회로가 설계되어 사용된 제어스위치들의 턴-온, 턴-오프 동작을 소프트 스위칭으로 만들어 초퍼의 효율을 증대시킨다.
The characteristics of voltage drop and THD for parallel operating 11 PCRs (Phase Controlled Rectifiers) are analysed. The PCRs are used to drive high current (1.6 kA ${\sim}$ 3.7 kADC) electromagnetic coils for electromagnets. All the PCRs operate simultaneously in pulsed mode, and the pulse shot occurs every 150 seconds. During the pulse operation the PCR output current ramps up for 4 seconds, and then keeps flat top state for 2 seconds, and finally ramps down for 4 seconds. For the flat top mode a severe voltage drop and distortion appear in the power system because transformers for the PCRs are designed considering pulsed mode operation. It is expected that the analysis method can be applied to improve the system performance including power factor and design of high power pulsed mode operating power supply systems.
본 논문에서는 통신기기와 같은 저용량 부하를 위한 APLC를 설계하였다. APLC는 부하와 병렬로 위치하여 부하에 필요한 무효전력 성분만을 공급함으로 운전 효율을 향상시켰으며 히스테리스 제어기를 마이크로 프로세서와 아날로그 회로를 이용하여 구현하여 저가형 제어기를 구현하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 또한 실험에 의해 제안된 APLC제어기가 고조파 저감 및 역률 개선을 수행하고 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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