• 제목/요약/키워드: Isolated DC-DC converter

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A New PWM DC/DC Converter with Isolated Dual Output Using Single Power Stage

  • Lee, Dong-Yun;Hyun, Dong-Seok;Ick Choy
    • Journal of Power Electronics
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    • 제2권4호
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    • pp.312-324
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    • 2002
  • This paper presents a new PWM DC/DC converter with dual output power using single power stage, which has the isolation characteristics between each dual output. The proposed converter topology consists of two switches ($S_B$ and $S_F$) and only single secondary winding. Therefore, the proposed converter has better advantages of not only low cost and small size but also high power density because of using minimum components and devices compared with conventional methods which use multi winding transformers or several converters. The operating principle of the proposed converter topology, which includes the conventional auxiliary ZVT (Zero-Voltage-Transition) circuit to implement soft switching of the main switch, is illustrated in detail and the validity of the proposed converter is verified through several simulated and experimental results.

연료전지 발전시스템에 적용된 고주파 절연형 ZVZCS PS-PWM DC-DC 컨버터의 설계 및 특성 해석 (The Characteristics Analysis and Design of High-Frequency Isolated Type ZVZCS PS-PWM DC-DC Converter with Fuel Cell Generation System)

  • 서기영;문상필;김동헌;이현우;권순걸
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.21-28
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    • 2006
  • 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.

0V에서 100V까지 충·방전이 가능한 15kW 절연형 DC-DC 컨버터 (15kW Isolated DC-DC Converter for Charging/Discharging from 0V to 100V)

  • 김익순;이동한;김재훈;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.255-256
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    • 2020
  • 본 논문은 0V에서 100V까지 매우 높은 승·강압비를 갖는 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 시스템은 2-Stage 구조로 SRC(Series Resonant Converter)와 DBC(Differential Buck Converter)로 구성된다. 제안하는 컨버터의 출력 전압은 두 개의 각 벅 컨버터 출력 전압의 전위차로 결정되기 때문에 0V에서도 높은 전압으로 승압이 가능하다. 본 논문에서는 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하기 위하여 15kW급 시작품을 제작하였고 96.27%의 최고효율을 달성하였다.

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듀얼 하프브리지 컨버터를 사용하는 파워 디커플링 DC/AC 인버터 (Power Decoupling of Single-phase DC/AC inverter using Dual Half Bridge Converter)

  • 모하마드 사미르 이르판;아쉬라프 아메드;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.421-422
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    • 2015
  • Nowadays, bidirectional DC-DC converters are becoming more into picture for different applications especially electric vehicles. There are many bidirectional DC-DC converters topologies; however, voltage-fed Dual Half-Bridge (DHB) topology has less number of switches as compared to other isolated bidirectional DC-DC converters. Furthermore, voltage fed DHB has galvanic isolation, high power density, reduced size, high efficiency and hence cost effective. Electrolytic capacitors always have problem regarding size and reliability in DC-AC single phase inverters. Therefore, voltage-fed DHB converter is proposed for the purpose of power decoupling to replace electrolytic capacitor by film capacitors. A new control strategy has been developed for 120Hz ripple rejection, and it was verified by simulation.

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LLC 공진형 컨버터를 이용한 고효율 조명용 LED 구동회로 (A High Efficiency LED Driver Circuit using LLC Resonant Converter)

  • 신대성;정영진;홍성수;한상규;장병준;김종해;이일운;노정욱
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.35-42
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    • 2010
  • 본 논문은 고효율의 조명용 LED 구동회로를 위해 LLC 공진형 컨버터를 이용한 2단 구성의 LED 구동회로를 제안한다. 기존의 3단 구성의 LED 구동회로는 LED의 휘도 및 제어를 위해 별도의 비절연형 DC/DC 컨버터를 사용하여 낮은 효율의 문제점을 지니고 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제안된 회로는 비절연형 DC/DC 컨버터 단 없이 PFC단과 LLC단으로 총 2개의 단으로 구성하였다. LLC단에서 절연과 LED의 제어 및 휘도 조절 기능이 가능하여 90% 이상의 고효율 동작을 보장한다. 본 논문에서는 제안회로의 동작원리를 설명하고, 모의실험 및 45W급 LED 구동회로를 제작하여 하드웨어실험을 통해 제안회로의 유용성을 검증하였다.

정류용 브릿지 다이오드가 없는 고효율 하프 브릿지 AC-DC 컨버터 (A Bridgeless Half-Bridge AC-DC Converter with High-Efficiency)

  • 최우영;유주승;최제연
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.293-301
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    • 2011
  • 본 논문에서는 정류용 브릿지 다이오드가 없는 고효율 하프 브릿지 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 비대칭 펄스 폭 변조 방식의 하프 브릿지 DC-DC 컨버터와 정류용 브릿지 다이오드가 없는 역률 개선 회로가 통합된 회로 구조를 지닌다. 제안하는 컨버터는 정류용 브릿지 다이오드를 사용하지 않고 교류 입력 전압으로부터 절연된 직류 출력 전압을 공급한다. 간단한 회로 구조와 함께 도통 손실을 줄일 수 있다. 또한 스위칭 소자들의 영전압 스위칭을 통하여 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 두 개의 직렬 연결된 트랜스포머를 구비함으로서 프로파일을 낮추고 전력밀도를 높일 수 있다. 250 W (48 V / 5.2 A) 회로 설계 및 실험을 통하여 제안된 컨버터의 성능을 $90 \;V_{rms}$ 교류 입력 전압에 대하여 입증하였다.

절연된 부스트 변환기의 해석 (Analysis of Isolated Boost Converter)

  • 김희선;정대택;원화영;이형주;홍순찬
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.84-86
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    • 2009
  • Isolated boost converter is desirable in the dc/dc converter applications where isolation is required and a large step up is needed. In this paper, it is proposed and analyzed the isolated boost converter which can step up low input voltage to high output voltage using transformer. Instead of using a conventional scheme, the proposed converter has the reset winding for volt-sec balance of transformer. Finally, the validity of the proposed isolated boost converter is verified by simulation.

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고전압비와 낮은 전압 스트레스를 가진 단일 스위치와 전압 체배 회로를 이용한 새로운 비절연형 DC-DC 컨버터 (A Novel Non-Isolated DC-DC Converter using Single Switch and Voltage Multipliers with High Step-Up Voltage Gain and Low Voltage Stress Characteristics)

  • 트란 만 투안;사기르 아민;최우진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.157-161
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    • 2020
  • High voltage gain converters are essential for distributed power generation systems with renewable energy sources, such as fuel cells and solar cells, because of their low voltage characteristics. This paper introduces a novel nonisolated DC-DC converter topology developed by combining an inverting buck-boost converter and voltage multipliers. In the proposed converter, the input voltage is connected in series with the output, and the majority of the input power is directly delivered to the load. The voltage multipliers are stacked in series to achieve high step-up voltage gain. The voltage stress across all of the switches and capacitors can be significantly reduced. As a result, the switches with low voltage ratings can be used to achieve high efficiency and low cost. To verify the validity of the proposed topology, a 360-W prototype converter is built to obtain the experimental results.

축전지 구동 응용을 위한 새로운 승압형 DC/DC 컨버터 (A New Current-Fed Isolated Boost Converter for Battery Powered Applications)

  • 노정욱;한승훈;윤명중
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.646-649
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    • 1999
  • A new isolated boost dc to dc convertor suitable for a low input voltage application is proposed. The proposed convertor features the low switch current stresses, the wide input voltage range operation, and the inherent inrush current protection characteristics, essential to design a low to high voltage conversion circuit. A comparative analysis and experimental results are presented to show the validity of the proposed convertor.

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넓은 전압 범위를 갖는 양방향 충전기 개발 (Development of Bi-directional Charger With a Wide Voltage Range)

  • 나재호;박준성;전유종;신외경;이충열;김래영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.74-79
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    • 2022
  • This paper proposes a DC-DC converter that satisfies a wide output voltage of 150 V-1000 V for the battery voltage of various electric vehicles and can be controlled in both directions for the demand resource of electric vehicles. The proposed converter is a two-stage structure in which an insulated converter and a non-isolated converter are combined and operates as constant current or constant power depending on the voltage of the connected battery. Experimental results from a 20 kW prototype are provided to validate the proposed charger, and a maximum efficiency of 97% is obtained.