본 논문은 70[W]급 세라믹 방전관 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기의 설계 및 제작에 대하여 기술하였다. 개발한 안정기는 정류회로, 능동성 역률개선회로, 하프브리지 인버터, LC 공진회로 및 제어회로로 구성되며, 램프의 재점등에 필요한 타이머 기능을 부가하였다. 점등시 램프에는 음향공명현상과 플리커 현상을 피하기 위하여 40[kHz]의 고주파 전압이 인가되도록 하였다. 실험결과로부터 역률과 효율은 각각 99.8[%], 93.1[%]로 평가되었다.
This paper proposes the analysis and design of a DC-side symmetrical zero-current-switching (ZCS) Class-D current-source driven resonant rectifier to improve the low power-factor and high line current harmonic distortion of lighting applications. An analysis of the junction capacitance effect of Class-D ZCS rectifier diodes, which has a significant impact on line current harmonic distortion, is discussed in this paper. The design procedure is based on the principle of the symmetrical Class-D ZCS rectifier, which ensures more accurate results and provides a more systematic and feasible analysis methodology. Improvement in the power quality is achieved by using the output characteristics of the DC-side Class-D ZCS rectifier, which is inserted between the front-end bridge-rectifier and the bulk-filter capacitor. By using this symmetrical topology, the conduction angle of the bridge-rectifier diode current is increased and the low line harmonic distortion and power-factor near unity were naturally achieved. The peak and ripple values of the line current are also reduced, which allows for a reduced filter-inductor volume of the electromagnetic interference (EMI) filter. In addition, low-cost standard-recovery diodes can be employed as a bridge-rectifier. The validity of the theoretical analysis is confirmed by simulation and experimental results.
This paper presents the design of acoustic resonance(AR) free and dimmable electronic ballast for 1kW Metal-Halide Lamp(MHL). The proposed Ballast consists of a Full-Bridge(FB) rectifier, a passive power factor correction(PFC) circuit, a full-bridge inverter, an ignitor using LC resonance and a control circuit for frequency modulation and dimming control. Whereas a passive PFC provides advantages in terms of high reliability and low cost for constructing the circuit, it is difficult to supply a stable voltage because of the output voltage ripple that occurs with a period of 120Hz. Although the ballast can be designed with a small size and a light weight if it is driven at a switching frequency between 1 and 100 kHz, AR will occur if the eigenvalue frequency of the lamp coincides with the inverter's operation frequency. The operation frequency was modulated in real time according to the output voltage ripple to compensate for the variation in power supplied to the lamp and eliminate AR. For dimming, the method, which modulated drive frequency of FB inverter using the control of DC level by microprocessor, was used. The Dimming ranged at least from 600W to 1kw as rated power of the lamp with 4 stages. Performance of the proposed technique was validated through numerical analysis, computer simulation using Pspice and by applying it to an electronic ballast for a prototype 1kW MHL.
In this paper, the battery charger developed which is satisfy by the characteristics of the rapid control and reduce the cost of the charger. analog-digital mixed mode controller developed with dedicated IC for PWM control and low-performance micro-processor is using for the operation control of charger. The low-cost NEV charger developed to verify the performance and usability is verified with charging battery experiment by of using developed charger.
This paper presents average current-mode control AC/DC ZVT(Zero Voltage Transition) Boost Converter. This boost converter perceives feed forward signal of input and feedback signal of output for average current-mode control proposed converter employs active-clamp method for ZVT. This converter gives the good PFC(Power Factor Correction), low line current hormonic distortions and tight output voltage regulations. This converter also has a high efficiency by active-clamp method. The principle of operation, feature, and design considerations are illustrated and verified through the experiment with a 150W, 120kHz prototype converter.
최근 전력변환장치 및 전동기 드라이버에서 전력용스위칭 소자의 사용 증가와 관련하여 고조파 저감 및 역율개선에 대한 관심이 증가되어지고 있다. 더욱이 유럽 및 미국에서는 전력변환 장치에 대한 고조파 저감 및 역율개선에 대한 규격들(IEC 555-2, IEEE 519)이 정립되어 많은 전기.전자 산업. 가전 제품들이 이 규격에 근거한 전고조파 왜형(total harmonic distortion)에 대하여 제한을 받고 있다. 적절히 설계되어진 역율개선(power factor correction) 회로들은 공급 전원과 동상이며 정현파형상의 전류를 상용 전원에 제공하며 규격에서 제한된 고조파 성분을 제거하는 역할을 한다. 본고에서는 이들 고조파 제한에 관한 규격에 대하여 고찰하고 전력 변환 장치에 대한 입력전원의 고조파 저감 및 역율개선에 대하여 지금까지 개발 및 연구되어진 PFC 회로 및 제어기법에 대하여 고찰하고자 한다.
The most shortcoming of metalhalide lamps is what the instant restarting cannot be realized when the arc tube is in the hot condition. The discharge starting voltage of arc tube in the hot condition is much higher than in the cold condition. Therefore it takes about five minutes to restart the metalhalide lamps, that is to say, it is possible to start when the pressure and the temperature are decreased. But, if the lamp is restarted in the hot condition, we must supply the high voltage pulse with 20kV at the both sides of lamp. The proposed electronic ballast is consist of a electromagnetic interference (EMI) filter, a power factor correction (PFC) circuit, a flyback converter, a half-bridge inverter, and a high voltage igniter circuit. By this composition we can restart the lamp with the voltage 20kV, even if the lamp is in the hot condition.
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 독립적으로 구성된다. 그러나 이러한 회로의 구현은 저가의 PDP를 요그하는 시장 상황에 유연하게 대처하는데 많은 어려움을 준다. 따라서 본 눈문에서는 최소의 전력 변환 단계를 가지는 PDP용 전원공급장치와 서스테인 구동 드라이버를 결합한 회로를 제안한다. 제안하는 시스템은 1단방식의 입력전원부 구성을 통해 전력 변환단을 최소화하여 전력 변환 중에 발생하는 손실을 최소화하며, PDP 서스테인 드라이버의 구동전압을 직접 공급하는 형태로 구성하여 시스템의 부피의 감소, 원가 절감을 이룰 수 있다.
본 논문에서는 F 컨버터의 능동형 PFC 시스템을 구성하고, 진력 변환시 입력 전류를 전원 전압과 동장연 정현파로 제이하는 동시에 출력 전압에 포함되는 고조파 등의 잡음을 제거하고 직류 출력 전압을 제어하기 위한 PWM-PFM 제어 기법을 제시하였다. 부하단에서 필요한 전압과 높은 전력 효율을 얻기 위하여 인버터 단계애서 전류 성형 제어를 실행한 후, 순방향(forward) 컨버터에 의해 다시 직류 전압으로 변환시켜 부하단으로 출력한다. 입력 전압이 30[V]이교 승압 (boost) 인덕터가 1.1[mH]일 때 정격 출력은 전압 50[V], 전류1[A], 듀티비 0.5 이상으로 하여 부하 처항에 따른 전압 변화를 PWM-PFM 제어 기법을 이용하며 제어하였고, 전류 성형 기법을 이용하여 0.93획 역률로 고조파를 감쇠 및 개선하였다.
LED는 다른 광원에 비해 동작수명이 길고, 친환경적이며, 에너지 효율이 높은 장점을 가지고 있다. 최근 LED 기술의 발전으로 인해 고휘도, 고용량의 LED가 개발됨에 따라, 표시장치에만 적용되던 LED를 조명장치에도 적용하는 기술이 확산되고 있다. 파워 LED는 동작의 안정성 및 신뢰성을 확보하기 위해 구동전류를 일정한 값 이하로 유지하는 전류제한기능이 필요한데, 본 논문에서는 전류제한기능을 포함한 하프브리지 LLC 직렬공진형 컨버터를 제안한다. 하프브리지 LLC 직렬공진형 컨버터는 다른 공진형 컨버터에 비해 상대적으로 입력전압 및 출력부하 범위가 광범위한 장점이 있으며, 변압기의 누설인덕턴스를 공진인덕터로 이용할 수 있기 때문에 마그네틱 소자를 줄일 수 있는 장점이 있다. 전류제한기능 및 역률개선기능을 포함하고 있는 출력전압 DC24[V], 200[W]급의 LED 조명장치 구동용 하프브리지 LLC 직렬공진형 컨버터의 설계 및 실험을 통해 타당성을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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