• 제목/요약/키워드: Low switching loss

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새로운 고효율 절연형 스텝 업-다운 DC/DC 초퍼에 관한 연구 (A Study on Novel Step Up-Down DC/DC Chopper of Isolated Type with High Efficiency)

  • 곽동걸
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.82-88
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    • 2009
  • 본 논문에서는 새로운 고효율의 절연형 스텝 업-다운 DC/DC 초퍼에 대해 해석하였다. 일반적으로 고효율의 초퍼를 만들기 위해서는 전력변환기내에 사용된 반도체 스위칭 소자의 손실이 최소화 되어야 한다. 본 논문에서는 부분공진 회로를 초퍼에 추가하여 고효율을 실현시킨다. 제안한 초퍼에 사용된 제어용 스위칭 소자들은 부분공진기법에 의해 소프트 스위칭으로 동작하고, 이에 따른 제어용 스위칭 소자들은 전압과 전류의 스트레스 없이 동작한다. 그 결과 제안한 초퍼는 스위칭 손실의 저감에 의해 고효율로 구동한다. 그리고 제안한 초퍼는 펄스 변압기를 이용하여 입력단과 출력단을 절연시켜, 전기적 절연이 요구되는 전력변환기들에 적용되어 고효율의 전력변환시스템을 개발할 수 있는 장점이 부여된다. 제안한 절연형 스텝 업-다운 초퍼의 소프트 스위칭 동작과 시스템 효율은 다양한 시뮬레이션과 실험결과를 통해 그 타당성이 입증된다.

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고전압 입력용 SMPS의 고효율 전략 (High Efficiency Strategy of High Input Voltage SMPS)

  • 우동영;박성미;박성준
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.365-371
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    • 2019
  • Recently, the demonstration and research on the power transmission using high voltage DC such as HVDC(High Voltage DC), Smart Grid, DC transmission and distribution have been actively conducted. In order to control the power converter in high-voltage DC power transmission system, SMPS(Switching Modulation Power Supply) for power converter control using high-voltage DC input is essential. However, the demand for high-pressure SMPS is still low, so the development is not enough. In the low-output SMPS using the high-voltage input, it is difficult to achieve high efficiency due to the switching transient loss especially at light load. In this paper, we propose a new switching scheme for high power SMPS control for low output power. The proposed method can provide better efficiency increase effect in the light load region compared to the existing PWM method. To verify the feasibility of the proposed method, a 40 W SMPS for HVDC MMC(Modulation Multi-level Converter) was designed and verified by simulation.

고역률 고효율 승압형 AC-DC 컨버터 (Boost AC-DC Converter of High Power Factor and High Efficiency)

  • 곽동걸;김춘삼;박하용;심재선;심상흥
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • 본 논문은 전류불연속 제어에 의한 고역률, 고효율로 동작되는 승압형 AC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 전류불 연속 제어 컨버터는 제어회로 구성이 간단하고 구성소자의 수를 줄일 수 있는 장점을 가진다. 제안된 컨버터의 입력전류는 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적인 정현파 형태로 된다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 주어지며 듀티율 일정제어에 의해 제어기법이 간단하다. 또한 제안된 컨버터의 스위칭 소자들은 부분공진 기법에 의해 소프트 스위칭 동작으로 되어 스위칭 손실이 매우 낮으며 컨버터의 효율을 증대시킨다. 부분공진 회로부는 승압용으로 사용된 인덕터와 무손실 스너버 커패시터에 의해 설계되어 컨버터의 회로 토폴로지가 간단하다. 제안된 컨버터는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험결과에 의해 그 타당성이 입증된다.

Development of High-Efficiency Low-Cost Drive System of Small-Size Electric Vehicles

  • Duong, Thuy-Lien;Tran, Thanh-Vu;Chun, Tae-Won;Lee, Hong-Hee;Kim, Heung-Geun
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제1권2호
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    • pp.105-110
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    • 2012
  • This paper designs the high-efficiency and the low-cost drive system of the smallsize electric vehicles (EVs). The power circuit for driving the dc motor is designed by considering both the cost and efficiency. In order to reduce the conduction loss of MOTFET and diode for controlling an armature voltage, some MOSFETs and diodes at the armature are in parallel connection. An operating sequence for both the field current and the armature voltage according to the accelerator pedal angle is suggested for changing smoothly the rotating direction of dc motor. Through the simulation studies, the performances of the proposed methods are verified.

공진형 듀얼컨버터의 동작특성에 관한 고찰 (A Study of the Operation Characteristics of the Resonant Dual Converters)

  • 양승학
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • 공진형 듀얼 컨버터는 스위칭손실이 낮은 고주파 스위칭으로 전력변환을 실현할 수 있는 회로방식으로서 주목받고 있다. 본 논문에서는 유도전동기를 부하로 하여 구동과 회생운전이 가능한 쌍방향 공진형 전력변환 시스템을 구축하고, 이 시스템의 실제적인 적용을 위하여 일련의 실험을 통해 제작시스템의 운전특성을 검증한다. 고찰부분으로서는 입출력특성, 공진부특성, 주소자와 클램프소자에서의 턴 오프특성 및 영전압특성에 대한 실험결과를 대상으로 한다. 본 연구에서는 관측된 파형들을 검증함으로서 제작시스템에 있어서의 문제점을 고찰하고 금후의 연구를 위한 제안을 제시하고자 한다.

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소프트 스위칭에 의한 절연형 벅-부스트 컨버터에 관한 연구 (A Study on Soft Switching Buck-Boost Converter added Electric Isolation)

  • 곽동걸;정도영;이봉섭;최신형;김상훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.922-923
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    • 2008
  • This paper is proposed to a novel DC-DC buck-boost converter added electric isolation by using a soft switching method. To be achieved of high efficiency system, the proposed converter is constructed by using a partial resonant circuit. The control switches using in the converter are operated with soft switching for a partial resonant method. The controlling switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching technology. The result is that the switching loss is very low and the converter efficiency is high. And the proposed converter is added in a electric isolation. When the power conversion system is required to electric isolation, the proposed converter is adopted with system development of high efficiency. The soft switching operation and the system efficiency of the proposed converter is verified by digital simulation and experimental results.

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소프트 스위칭형 PFC 승강압 AC-DC 컨버터에 관한 연구 (A Study on PFC Buck-Boost AC-DC Converter by Soft Switching Method)

  • 곽동걸;이승호;이봉섭;정도영;심재선;임진근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.435-437
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    • 2007
  • Authors propose a PFC(power factor correction) Buck-Boost AC-DC converter by soft switching method. The proposed converter for a discontinuous conduction mode eliminates the complicated control requirement and reduces the size of components. The input current waveform in the converter is got to be a sinusoidal form of discontinuous pulse in proportion to magnitude of ac input voltage under the constant duty cycle switching.Therefore,the input power factor is nearly unity and the control algorithm is simple. To achieve high efficiency system, the proposed converter is constructed by using a partial resonant technique. The control switches using in the converter are operated with soft switching for a partial resonant. The control switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching method. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of converter is high.

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Half bridge 회로를 기반으로 한 역률개선용 컨버터 (A High Quality Power Factor Correction Converter Based on Half Bride Topology)

  • 이준영;문건우;정영석;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.26-36
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    • 1997
  • 본 논문에서는 저용량의 응용 분야에 적합한 half-bridge 컨버터를 기반으로 하는 단상 AC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 고역률, 저하모닉 왜곡의 특성이 있으며 좋은 출력 레귤레이션 특성을 가지고 있다. 그리고 asymmetrical 제어를 통해 소프트 스위칭을 함으로써 스위칭 손실을 줄였으며 출력단의 정류손실을 줄이기 위해서 synchronous rectifier를 적용하였다. 또한 본 컨버터를 체계적으로 설계하기 위해 평균화법을 통한 모델링을 수행하여 설계식을 도출하였다. 이 설계식을 통하여 프로토타입 컨버터를 설계하여 실험한 결과 제안된 컨버터는 IEC555-2 규제를 만족하였고 정격에서 효율은 약 85%를 얻었다.

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무손실 가변 영전압 구간을 갖는 새로운 저손실 준 병렬공진 직류-링크 인버터 (A New Low Loss Quasi Parallel Resonant DC-Link Inverter with Variable Lossless Zero Voltage Duration)

  • 권경안;김권호;최익;정용채;박민용
    • 전력전자학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.8-18
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    • 1997
  • 본 논문에서는 개선된 PWM 적용성, 저손실 특성 및 낮은 전압 스트레스를 가지는 새로운 저손실 준 병렬공진 직류-링크 인버터를 제안한다. 직류-링크 동작손실을 대폭 감소시킴은 물론 넓은 동작범위에 걸쳐 안정한 소프트 스위칭을 보장하기 위하여 프리휠링 구간을 최소화시키는 방법을 또한 제안한다. 게다가 직류-링크의 영전압 구간의 무손실 제어에 의하여 낮은 변조지수 동작에 있어서도 제안된 인버터는 개선된 PWM 적용성을 보인다. 제안된 인버더 토폴로지의 유용성을 확인하기 위하여 실험 및 시뮬레이션을 행하였다.

An Efficiency-Optimized Modulation Strategy for Dual-Active-Bridge DC-DC Converters Using Dual-Pulse-Width-Modulation in the Low Power Region

  • Byen, Byeng-Joo;Ban, Chung-Hwan;Lim, Young-Bae;Choe, Gyu-Ha
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권6호
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    • pp.1413-1421
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    • 2017
  • In order to control the output voltage in a dual active bridge converter, this paper establishes a theoretical inductor current equation for a dual-pulse-width-modulation scheme that ensures low switching loss. It also proposes a modulation strategy that minimizes conduction loss. When compared to the conventional single-pulse-width-modulation strategy, the proposed approach can reduce the inductor current RMS and improve efficiency in the low power region, as verified through simulation and experimental results.