• 제목/요약/키워드: PFC AC-DC converter

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절연형 고효율 PFC AC-DC 컨버터에 관한 연구 (A Study on PFC AC-DC Converter of High Efficiency added in Electric Isolation)

  • 곽동걸;김상훈
    • 전기학회논문지
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    • 제58권7호
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    • pp.1349-1355
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    • 2009
  • This paper is studied on a novel power factor correction (PFC) AC-DC converter of high efficiency by soft switching technique. The input current waveform in the proposed converter is got to be a sinusoidal form composed of many a discontinuous pulse in proportion to the magnitude of a ac input voltage under the constant switching frequency. Therefore, the input power factor is nearly unity and the control method is simple. The proposed converter adding an electric isolation operates with a discontinuous current mode (DCM) of the reactor in order to obtain some merits of simpler control, such as fixed switching frequency, without synchronization control circuit used in continuous current mode (CCM). To achieve the soft switching (ZCS or ZVS) of control devices, the converter is constructed with a new loss-less snubber for a partial resonant circuit. It is that the switching losses are very low and the efficiency of the converter is high, Particularly, the stored energy in a loss-less snubber capacitor recovers into input side and increases input current from a resonant operation. The result is that the input power factor of the proposed converter is higher than that of a conventional PFC converter. This paper deals mainly with the circuit operations, theoretical, simulated and experimental results of the proposed PFC AC-DC converter in comparison with a conventional PFC AC-DC converter.

Single-Stage PFC AC/DC Full Bridge Converter의 소프트 스위칭에 관한 연구 (A Study on Soft Switching of Single-Stage PFC AC/DC Full Bridge Converter)

  • 임경내;성병기;계문호;권순재;김철우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.401-404
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    • 1998
  • This paper proposes a new soft switching single stage AC/DC full bridge converter with unit power factor and isolated output. This circuit shows that it is possible to combine the boost converter which is for PFC(Power Factor Correction) and full bridge converter which is for DC/DC converter. A simple auxiliary circuit which includes neither lossy components nor active switches eliminates ringing of secondary side of the transformer. The characteristics of the proposed circuit are investigated and the validity is verified by the simulation results.

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단상 역율개선형 Single-stage AC/DC Forward Converter (Single Phase Single-Stage AC/DC Forword PFC Converter with PFC)

  • 김은수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.396-399
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    • 2000
  • 기존이 역률보상회로가 별도의 전력변화단을 가지고 있어 소자수가 많아지고 복잡한 하드웨어 구성을 가지고 있는 단점이 있다 본 논문에서는 별 도의 전력변환단을 가지지않고 PFC기능을 가지는 단일 전력단(Single-Stage) 단상 AC/DC Forward Converter에 대하여 실험하여 검증하였다

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개선된 AC/DC PFC ZVT Boost 컨버터 (Improved AC/DC PFC ZVT Boost Converter)

  • 유종규;김용;배진용;이은영;조규만
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.62-69
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    • 2005
  • 본 논문에서는 보조 스위치의 하드 스위칭 문제를 개선한 AC/DC PFC(Power-Factor-Correction) ZVT(Zero-Voltage-Transition) Boost 컨버터에 관하여 논하였다. 기존의 AC/DC PFC ZVT Boost 컨버터는 주 스위치 턴온 시 보조 스위치를 함께 동작시켜 경부하시에도 강제적으로 영전압 스위칭이 가능하게 함으로써 전 부하범위에서 주 스위치 손실을 저감하였다. 그러나 보조 스위치에서의 손실이 크며 주 스위치의 턴온시 역방향 전류가 증가하는 문제점을 지닌다. 따라서 본 연구에서는 기존의 ZVT 컨버터에 단지 하나의 다이오드를 추가함으로써 보조 스위치의 전류 스트레스 및 주 스위치의 턴온시 역방향 전류를 감소시키게 되어 효율 향상을 기할 수 있었다. 본 논문에서는 MOSFET를 사용하여 640[W]급 시작품을 제작, 100[kHz]에서 실험하였다.

개선된 ZVT AC/DC PFC Boost 컨버터 (Improved ZVT AC/DC PFC Boost Converter)

  • 유종규;김용;배진용;계상범;권순도
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.172-175
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    • 2005
  • Recently international regulations governing the amount of harmonic currents(e.g IEC 61000-3-2) became mandatory and active Power factor correction (PFC) pre-regulator circuit became inevitable for the AC/DC converters. Among these topologies, the boost topology represents an optimum solution for a PFC pre-regulation in a high power application. This paper propose improved ZVT(Zero Voltage Transition) AC/DC PFC Boost using the average current control employing a soft-switching technique of the auxiliary switch with a minimum number of components. The conventional ZVT PFC Boost Converter has a disadvantage that the auxiliary switch turns off hard, which influences the overall efficiency and the EMI problem. In this paper, an improved ZVT PFC Boost converter using active snubber is proposed to minimize the switching loss of the auxiliary. The prototype of 100kHz, 640W system was implemented to show the improved performance.

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$S^4$-PFC에서 커플링 인덕터를 이용하여 DC 버스 스트레스를 저감시킨 AC/DC 컨버터 ($S^4$-PFC AC/DC Converter To Reduce DC Bus Stress With Coupling Inductor)

  • 이장현;김태웅;이성백
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2515-2517
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    • 1999
  • In this paper we analysis DC bus voltage stress at high line voltage and light load in $S^4$-PFC Isolated AC/DC converter with DC bus voltage feedback using coupling in transformer. In this converter, the principle of operation and the practical problems in the design are considered. Simulation and experimental results are presented to verify the operation and performance of the $S^4$-PFC converter with DC bus voltage feedback. Experimental sets are performed in the conditions; switching frequency 100 kHz, output of 5 V, 60W, and universal line input voltage.

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A New Single-Stage PFC AC/DC Converter with Low Link-Capacitor Voltage

  • Lee, Byoung-Hee;Kim, Chong-Eun;Park, Ki-Bum;Moon, Gun-Woo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권4호
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    • pp.328-335
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    • 2007
  • A conventional Single-Stage Power-Factor-Correction (PFC) AC/DC converter has a link capacitor voltage problem under high line input and low load conditions. In this paper, this problem is analyzed by using the voltage conversion ratio of the DC/DC conversion cell. By applying this analysis, a new Single-Stage PFC AC/DC converter with a boost PFC cell integrated with a Voltage-Doubler Rectified Asymmetrical Half-Bridge (VDRAHB) is proposed. The proposed converter features good power factor correction, low current harmonic distortions, tight output regulations and low voltage of the link capacitor. An 85W prototype was implemented to show that it meets harmonic requirements and standards satisfactorily with near unity power factor and high efficiency over universal input.

소프트 스위칭형 PFC 벅-부스트 AC-DC 컨버터에 관한 연구 (A Study on PFC Buck-Boost AC-DC Converter of Soft Switching)

  • 곽동걸
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.465-471
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    • 2007
  • 본 논문에서는 새로운 소프트 스위칭형 PFC 벅-부스트 AC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 제안된 컨버터에 사용된 제어스위치의 턴-온과 턴-오프는 부분공진 동작에 의해 소프트 스위칭으로 되어 스위칭 손실을 줄이고, 입력전류는 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적 유사 펄스열의 정현파 형태를 가진다. 그 결과 컨버터는 효율이 증대되고 입력역률이 증대되는 효과를 가진다. 또한 제안된 컨버터의 출력전압은 제어스위치의 PWM 제어에 의해 조정되고 벅-부스트용 인덕터에 흐르는 전류는 불연속모드로 제어되어 제어회로와 제어기법이 간단한 장점이 주어진다. 제안된 PFC 벅-부스트 컨버터는 기존의 PFC 벅-부스트 컨버터와 비교되어 해석되고 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 그 해석적 타당성이 입증된다.

새로운 방식의 PFC Single Stage Full Bridge AC/DC Converter (New Single Stage PFC Full Bridge AC/DC Converter)

  • 임창섭;권순걸
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.70-75
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    • 2002
  • 본 논문은 새로운 단일 전력단 역률보상 풀 브리지 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 역률보상을 위하여 앞단에 2개의 인덕터, 2개의 다이오드, 2개의 자성결합 변압기를 가진 2VS 풀브리지 DC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 이러한 구성방법에 의해 전력은 전원에서 분리되고, 안정된 직류출력전압을 얻을 수 있다. 이 토폴로지에서 주소자의 전압스트레스는 영전압스위칭에 의해서 감소되며, 또한 제안된 컨버터는 능동 역률보정 스위치와 제어 및 게이팅 보드와 같은 보조회로가 필요치 않게되어 규격과 단가를 낮출 수 있을 뿐 아니라 효율을 증가시킬 수 있다.

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LCD 모니터의 어댑터를 위한 고역률 고효율 PFC AC/DC 컨버터 (High Power Factor High Efficiency PFC AC/DC Converter for LCD Monitor Adapter)

  • 박경화;김정은;윤명중;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.85-89
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    • 2003
  • Many single-stage PFC(power-facto.-correction) ACHC converters suffer from the high link voltage at high input voltage and light load condition. In this paper, to suppress the link voltage, a novel high power factor high efficiency PFC AC/DC converter is proposed using the single controller which generates two gate signals so that one of them is used far gate signal of the flyback DC/DC converter switch and the other is applied to the Boost PFC stage. A 130w prototype for LCD monitor adapter with universal input $(90-265V_{rms})$ and 19.5V 6.7A output is implemented to verify the operational principles and performances. The experimental results show that the maximum link voltage stress is about 450V at 270Vac input voltage. Moreover, efficiency and power factor are over $84\%$ and 0.95, respectively, under the full load condition.

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