• 제목/요약/키워드: LLC resonant

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전기자동차의 배터리 하이브리드 전원시스템용 고효율 컨버터 (A High Efficiency Converter for Battery Hybrid Power System of Electric Vehicles)

  • 트란다이두옹;이현화;최우진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.333-334
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    • 2016
  • This paper proposes a new cascoded configuration for hybrid energy storage system (HESS) which consists of batteries and supercapacitor (SC) for Electric Vehicle applications. In this configuration,a resonant LLC converter is interfacedin series with a battery module and it converts a part of the energy from the batteries and transfer it to the dc-link bus. The LLC converter is controlled by a phase-shift angle between the primary and secondary switches to maintain a constant dc-link voltage and obtain soft-switching conditions for all the primary switches. By placing the SC moduleina cascoded concept, the rated voltage of SC can be reduced significantly compared with the conventional topologies. It helps save the cost and reduce the number of SC cells. The proposed configuration can operate with four different modes: feeding load, acceleration, regenerative braking andSC charging. A scaled-down prototype converter (2 kW, 600V output) is designed and tested to verify the advantages of the proposed topology. The maximum efficiency obtained with the proposed topology is 99%.

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고정시비율 공진 컨버터를 이용한 연료전지용 2kW급 양방향 컨버터 (2kW Bidirectional DC-DC Converter for Fuel Cell using Unregulated LLC Resonant Converter)

  • 오은태;김원용;정유석;이준영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.78-80
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    • 2009
  • 최근 화석에너지원의 고갈과 고유가 및 지구 온난화 방지를 위해 국가별로 이산화탄소 배출량을 규제하기 시작하면서 신재생 에너지의 사용에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중 연료전지가 한 부분을 차지하고 있으며, 연료전지는 친환경적이고 효율적인 에너지원으로서 근 미래의 새로운 대체 에너지로서 각광 받으며 여러 분야의 전기장치로 사용될 수 있다. 연료전지는 낮은 출력전압과 높은 출력전류를 갖는 특징이 있으며, 부하에 따라 출력전압이 변화하는 특성이 있기 때문에 연료전지의 사용을 위해서는 다양한 부하조건에서 연료전지와 연동된 승압 또는 강압형 컨버터의 제작이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 DSP를 이용하여 컨버터의 디지털 제어가 가능하며, 고정 시비율로 동작하는 LLC 공진형 컨버터를 이용한 2kW급 연료전지용 양방향 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 양방향으로 동작하며, 에너지 저장 및 재사용을 목적으로 하고, 출력은 24V 배터리가 된다.

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컨버터 병렬운전을 위한 디지털 부하분담 기법 (Digital Load Sharing Method for Converter parallel Operation)

  • 유광민;김원용;박승희;이동후;김윤성;정유석;이준영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.150-157
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    • 2012
  • This paper presents CAN-based parallel-operation and load-sharing techniques for the communication server power supply. With the load information obtained through CAN communication, each modules performs its current control independently and the power unbalance caused by impedance differences of converter modules can be reduced. In conventional method, slave modules are controlled by master module. On the other hand, the proposed load share algorithm uses the Multi-Master method. Therefore, accurate load sharing can be accomplished by the reference structure of each module's average current. Each converter has two stages and it is separated into PFC, which is responsible for harmonic regulation, and LLC resonant converter, which controls output voltage. To verified the performance of the proposed method, two 2KW prototypes has been implemented and experimented.

아날로그 IC를 적용한 PWM 방식의 공진형 컨버터에 관한 연구 (A Study on PWM type Resonant Converter Employing Analog IC)

  • 이용철;강민혁;박상훈;김종경;윤남수;강찬호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.28-29
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    • 2017
  • 기존의 위상천이 풀 브리지 DC/DC 컨버터의 경우 변압기의 누설 인덕턴스와 2차 측 정류 다이오드의 기생 출력 커패시턴스 사이의 공진으로 인하여 정류 다이오드 양단에 큰 공진 전압이 발생하며, 이는 소자의 신뢰성 저하 및 시스템의 전력 변환 효율을 감소시킨다. 반면 LLC 공진형 컨버터는 2차 측에서 발생되는 공진 에너지가 출력 커패시터로 흡수되지만 경 부하시에 높은 스위칭 주파수로 인하여 효율이 저감되며, 출력 전압을 제어하기 위해 추가적인 부하저항이 요구된다. 따라서 최근에는 LLC 공진형 컨버터로 동작시키면서도 PWM 제어를 통해 출력전압을 제어하는 방법이 연구되고 있으나, 새로운 게이트 구동 방식을 위해 DSP 제어를 사용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 산업에서 많이 사용되고 있는 아날로그 IC를 통해 동일한 동작 및 성능을 구현시킬 수 있는 방법에 대하여 제안한다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 6.6kW급 시작품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.

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수용가 직류 서비스를 위한 무접점 전원장치 (Contactless Power Supply for DC Power Service in Hybrid Home Generation System)

  • 정봉근;강성인;김윤호;김은수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.174-182
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    • 2007
  • 신재생에너지 중에서 태양광 에너지가 중요 에너지원으로서 각광받고 있고 적용이 증대되고 있다. 특히, 미래에는 하이브리드 태양광 발전 시스템이 독립 분산 전원 시스템으로 널리 사용될 것으로 예상되고 있다. 본 논문에서는 DC전력을 기계적인 접촉에 의해 전달하는 것보다는 마그네틱 커플링에 의해 비접촉으로 에너지를 전달 할 수 있는 무접점전원장치를 사용한 직류수용가 서비스 태양광발전시스템을 제안하였다. 제안 적용된 무접점 전원장치는 무접점 변압기와 Half-bridge LLC 공진컨버터, 영 전압 스위칭 Boost컨버터로 구성되어 있다.

전류 불연속 모드로 동작하는 벅 컨버터의 새로운 PWM 제어 방식에 관한 연구 (A Study on the Leading Edge Modulation Buck converter Operating in Discontinuous Conduction Mode)

  • 이재삼;손호인;조훈희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.241-247
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    • 2007
  • LLC 하프브리지 다중 출력용 컨버터의 보조 출력부와 같이, 펄스 전압을 입력으로 갖는 PWM 컨버터에서는 출력 정전압 제어를 위하여 스위치의 턴 온 제어 방식을 필요로 한다. 본 논문에서는 전류 불연속 모드로 동작하는 벅 컨버터의 새로운 도통시간 턴 온 제어방식에 대하여 논하였다. 제안된 LEM 제어 방식의 PWM 동작 원리를 설명하였으며, 임펄스 응답 이론을 근거로 인덕터 전류의 소신호 주파수 응답 특성을 고찰하였다. 또한 60인치 PDP 어드레스용 100W급 파워 모듈에 적용함으로서 제안된 제어 방식의 타당성을 검증하였다.

LCD TV HV-BLU 시스템에 대한 Ultra-FRFET의 유효성에 관한 연구 (A Study on the Effectiveness of Ultra-FRFET for the HV-BLU System in LCD TVs)

  • 이상택;연재을;조규민;김희준
    • 전기학회논문지
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    • 제59권8호
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    • pp.1394-1400
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    • 2010
  • This paper introduces a newly improved Ultra-FRFET that has much better reverse recovery characteristic than that of the typical MOSFET and presents its effectiveness in the HV-BLU system of LCD TVs. The reverse recovery time, $T_{rr}$ of Ultra-FRFET is shorter than 40nsec and the peak value of reverse current, $i_{rr}$ is also much smaller compared to the typical MOSFET's, which are sufficient to prevent the MOSFET’s failures without additional FRDs and diodes in HV-BLU system with a half-bridge resonant inverter topology worked by PWM method. In order to verify the validity, the loss analysis and the implementation results in cases when both the conventional solution using typical MOSFETs with additional FRDs and a new solution using Ultra-FRFETs are applied to a HV-BLU of 40" LCD TV are presented. As a result, the effectiveness of Ultra-FRFET was verified and the results are presented in this paper.

넓은 출력 전압제어범위를 갖는 3레벨 단상 단일전력단 AC/DC 컨버터 (Three Level Single-Phase Single Stage AC/DC Resonant Converter With A Wide Output Operating Voltage Range)

  • 마리우스;김민지;오재성;이강우;김은수;황인갑
    • 전력전자학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.424-432
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    • 2018
  • This study presents a single-phase single-stage three-level AC/DC converter with a wide controllable output voltage. The proposed AC/DC converter is designed to extend the application of e-mobility, such as electric vehicles. The single-stage converter integrates a PFC converter and a three-level DC/DC converter, operates at a fixed frequency, and provides a wide controllable output voltage (approximately 200-430Vdc) with high efficiencies over a wide load range. In addition, the input boost inductors operate in a discontinuous mode to improve the input power factor. The switching devices operate with ZVS, and the converter's THD is small, especially at full load. The feasibility of the proposed converter is verified by the experimental results of a 1.5 kW prototype.

양방향 공진형 컨버터의 디지털 제어 (Digital Control of Bidirectional Resonant Converters)

  • 박민준;정민재;최병조
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.33-34
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    • 2013
  • 본 논문은 양방향으로 동작하는 직렬 공진형 DC-DC 컨버터의 디지털 제어기 해석 및 설계에 대해 기술한다. LLC 양방향 공진형 컨버터 전력 변환단 동특성을 기반으로 소신호 해석을 이용한 디지털 제어기를 설계하고, DSP를 이용하여 디지털 제어기를 구현한다. 디지털 제어기는 Emulation 방식을 이용하여 설계한다. 개발된 디지털 제어기를 300W급 공진형 컨버터 실험보드에 적용하여 디지털 제어방식의 전원단의 동특성 및 폐루프 성능을 검증한다. 제어기 설계의 이론 검증 및 분석은 PSIM Simulation과 실험 측정으로 비교 검증한다.

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PSIM 모델을 이용한 변압기 모델링 및 회로상수 추출방법 (An Effective Gyrator-based Transformer Modeling using PSIM)

  • 최희수;최성진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.207-214
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    • 2016
  • Magnetic circuit is a physical modeling method that is useful in designing and analyzing power transformers, especially for a priori evaluation of leakage and magnetizing inductance before actual production. In this study, a novel modeling approach that uses PSIM magnetic elements adopting gyrator and permeance-capacitances is investigated. A formula to determine the permeance-capacitors in the core and leakage path are established, and a simulation jig is devised to link the physical model and the electrical terminal characteristics with an automated parameter determination process. The derived formula is verified by measurement results of the prototype transformer samples. Given its accuracy and simplicity, this approach is suitable for analyzing and designing LLC resonant transformers whose leakage and magnetizing inductance are very critical to circuit operation.