Ahmed Nabil A.;Iwai Toshiaki;Omori Hideki;Lee Hyun-Woo;Nakaoka Mutsuo
Journal of Power Electronics
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제6권2호
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pp.95-103
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2006
In this paper, a novel prototype of auxiliary switched capacitor assisted voltage source soft switching PWM Single-Ended Push Pull (SEPP) series capacitor compensated load resonant inverter with two auxiliary edge resonant lossless inductor snubbers is proposed and discussed for small scale consumer high-frequency induction heating (IH) appliances. The operation principle of this inverter is described by using switching mode equivalent circuits. The newly developed multi resonant high-frequency inverter using trench gate IGBTs can regulate its output AC power via constant frequency edge-resonant associated soft switching commutation by using an asymmetrical PWM control or duty cycle control scheme. The brand-new consumer IH products which use the newly proposed edge-resonant soft switching PWM-SEPP type series load resonant high-frequency inverters are evaluated using power regulation characteristics, actual efficiency vs. duty cycle and input power vs. actual efficiency characteristics. Their operating performance compared with some conventional soft switching high-frequency inverters for IH appliances is discussed on the basis of simulation and experimental results. The practical effectiveness of the newly proposed soft switching PWM SEPP series load resonant inverter is verified from an application point of view as being suitable for consumer high-frequency IH appliances.
This paper deals with charging and persistent-current mode operating characteristics of BSCCO magnet load using high-temperature superconducting (HTS) power supply. The HTS power supply consists of two heater-triggered switches, an iron-core transformer with the primary copper winding and the secondary BSCCO solenoid, and a BSCCO magnet load. The magnet load was fabricated by double pancake winding and its inductance is about 21 mH. A hall sensor was installed at the middle of the magnet load to measure the current in the load. In order to investigate the efficient pumping characteristics, operating tests of heater-triggered switch with respect to dc heater current were carried out, and the electromagnet current was determined by considering saturation characteristics of its iron core. The saturation characteristics of charged current in the magnet load were observed with respect to various pumping periods: 12 s, 14 s, 24 s and 32 s. After charging the magnet load, the persistent current was measured. The operating characteristics of the persistent current mode were mainly determined by joint resistance and magnet load.
Hybrid cascade multilevel PWM inverter has advantages of hybrid structure which enhances the better utilization of power semiconductor switches, that is, both hi호 power-low frequency switch, GTO and low power-high frequency switch, IGBT can be used in the same circuit. In this paper, a static var compensator using hybrid cascade 5-level PWM inverter is presented for high voltage/high power applications. The proposed system is modelled by circuit DQ transformation, and thus an equivalent circuit is obtained which reveals the important characteristics of the system and lead to the related equations. Finally, circuit structure and characteristics is presented and the validity of the characteristics analysis is shown through PSIM simulation.
To cope with increasing power demand in metropolitan area, the power system in Korea has equipped with unit generator of large capacity, high density and uneven distribution, and transmission line of long distance, large capacity and high voltage. As the power system growing up enormous, it has become difficult to maintain the standard voltage in case of radical fluctuation of load or severe change of voltage by power system fault for its weakness of responsive characteristics although the power condenser has been installed to solve the unstability by lack of reactive power. Consequently, we review harmonic wave production and control characteristics to solve unstability problem of voltage in northern metropolitan, to reduce transmission restriction cost and to minimize load shedding by relocation of SVC (Static Var Compensator), which is highly effective for improvement of responsive characteristics for radical voltage fluctuation.
This research was about shielded trench gate power MOSFET for low voltage and high speed. We used T-CAD tool and carried out process and device simulation for exracting design and process parameters. The exracted parameters was used to design shieled and conventional trench gate power MOSFET. And The electrical characteristics of shieled and conventional trench gate power MOSFET were compared and analyzed for their power device applications. As a result of analyzing electrical characteristics, the recorded breakdown voltages of both devices were around 120 V. The electric distributions of shielded and conventional trench gate power MOSFET was different. But due to the low voltage level, the breakdown voltage was almost same. And the other hand, the threshold voltage characteristics of shielded trench gate power MOSFET was superior to convention trench gate power MOSFET. In terms of on resistance characteristics, we obtained optimal oxied thickness of $3{\mu}m$.
This paper discribes the design concept, fabrication process and measuring result of 2.5kV Gate Commutated Thyristor devices. Integrated gate commutated thyristors(IGCTs) is the new power semiconductor device used for high power inverter, converter, static var compensator(SVC) etc. Most of the ordinary GTOs(gate turn-off thyristors) are designed as non-punch-through(NPT) concept; i.e. the electric field is reduced to zero within the N-base region. In this paper, we propose transparent anode structure for fast turn-off characteristics. And also, to reach high breakdown voltage, we used 2-stage bevel structure. Bevel angle is very important for high power devices, such as thyristor structure devices. For cathode topology, we designed 430 cathode fingers. Each finger has designed $200{\mu}m$ width and $2600{\mu}m$ length. The breakdown voltage between cathode and anode contact of this fabricated GCT device is 2,715V.
최근 대화면 및 슬림화를 위한 LCD TV의 전원장치는 고집적화와 고효율에 대한 연구가 이슈가 되고 있고, 이를 위해 Multi-phase LLC 공진컨버터가 연구되고 있으며 본 논문에서는 제어회로를 간단화 하면서 300W Two Phase Interleaved LLC 공진컨버터를 제안 적용한 실험결과에 대하여 서술하였다.
For the power line communication, we studied its characteristic impedance, noise characteristics, loss characteristics and the coupling circuit between the communication MODEM and power lines. As the results of the experiments, we concluded that the power line impedance in a house varied in the wide range because the electric systems generate the current and voltage hamornic noises.
This paper presents design, fabrication, and performance evaluation of a high voltage power supply for Carbon Nano Tube-based planar light sources. The proposed power supply employs an LLC resonant half-bridge converter and a sixfold voltage-multiplying rectifier. Steady-state characteristics of the voltage-multiplying rectifier are analyzed and used to derive the input-to-output voltage conversion ratio of the power supply. The input-to-output frequency response characteristics of the LLC tank circuit are analyzed and utilized in designing a proto-type power supply which produces a 15 KV output using a 400 V input source. The high-voltage transformer is fabricated using a sectional bobbin structure with an epoxy impregnation, in order to provide sufficient insulation for high voltage operations. The performance of the proposed power supply is confirmed with stable and reliable operations at the 15 KV output from no load to nominal load conditions. The proposed power supply is well suited as an electric ballast required stable operations of Carbon Nano Tube-based planar light sources.
This paper presents a high power-hybrid multilevel PWM rectifier with unity power factor. The features and advantages of the proposed PWM rectifier can be summarized as follows; 1) It realizes the high power high voltage AC/DC power conversion. 2) It uses no transformer which is bulky and heavy, 3) It has hybrid structure so that switching devices can be effectively utilized, 4) It produces high quality AC current even in high power high voltage applications, 5) The input power factor remains unity by simple modulation index control. The multilevel rectifier is analyzed by using the circuit DQ transformation whereby the characteristics and control equations are obtained.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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