H-브릿지 멀티레벨 인버터는 여러 개의 단상 Power Cell을 직렬로 연결함으로써 저전압 전력용 반도체를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 정현파에 가까운 출력전압 파형을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지이다. 본 토폴로지는 출력전압 레벨에 비례하여 Power Cell의 수가 증가하므로, 주제어기의 연산능력에 대한 부담증가와 신호선의 많아지는 단점이 있다. 따라서 Power Cell제어를 직접적인 PWM 신호가 아닌 통신을 사용함으로써 이러한 단점을 극복할수 있으며, 신뢰성 측면이나 보수/유지 측면에서도 유리하다. 본 논문은 산업현장에서 신뢰성을 인정받아 많이 사용되고 있는 직렬통신 방식의 일종인 CAN통신 인터럽터를 이용한 H-브릿지 멀티레벨 인버터 Power Cell의 PWM 동기화 및 위상 전이 방법에 관한 것이다. 제안된 방법의 주요 장점은 주제어기와 셀 제어기 사이에 직렬통신(CAN)을 사용함으로써 주제어기와 셀 제어기의 신호선의 단순화, 주제어기의 부담 감소, Power Cell의 모듈화, 셀 단위의 보호동작 용이, 확장성 향상 그리고 제어 신호 및 Power Cell의 신뢰성을 향상에 있다. 13레벨로 구성된 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.
기존의 컨버터에서 널리 사용되는 위상천이 풀브리지 컨버터(Phase-Shifted Full-Bridge Converter) 경우 입력 전원 변화에 출력 전압의 변동이 있는 경우 듀티 변화에 따른 Freewheeling 구간이 존재하게 되며 효율을 감소시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 고효율을 요구하는 ESS 시스템에서 컨버터/인버터의 효율 향상 방안을 제시한다. Freewheeling 구간에서 ZVS(Zero Voltage Switching) 실패문제를 해결하기 위한 듀티 제어 기법을 사용하여 구현하였으며 실험 결과 효율을 향상시켰다.
본 논문에서는 고압 대용량 전동기 구동용 멀티레벨 인버터의 종류 및 특징을 간략히 살펴보고, 특히 입출력 전력품질이 우수하고 전압별 시리즈화가 용이한 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구조적 특징 및 장점을 기술하였다. 연구 개발된 3,300V lMVA 용량의 Cascaded H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구체적인 전력회로 구조 및 설계방법, 제어기 구성 그리고 PWM 기법을 제시하였다. 또한, 실용량의 시험을 통해 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 출력 전압 Step이 여러 단계이고 dv/dt가 적으며 입력단 THD를 크게 낮출 수 있어 성능 면에서도 여타 방식보다 우수함을 입증하였다. 또한 생산적인 측면에서도 저압 소자를 사용하여 설계하므로 기존의 생산/시험 기술과 설비를 이용할 수 있어 매우 경제적이며 Power Cell 단위 결합 구조이므로 신뢰성 측면이나 보수/유지 측면에서도 유리하다는 결론을 얻었다.
본 논문에서는 비절연 고승압 소프트 스위칭 양방향 DC-DC 컨버터의 PWM Plus Phase Shift(PPS) 제어기법을 제안한다. 제안하는 컨버터는 기존의 하프브리지 양방향 컨버터의 2배의 승 강압비를 가지며 CCM에서 모든 스위치가 소프트스위칭을 성취한다. 또한, PPS 제어기법을 적용하여 스위치의 전압/전류정격을 최소화할 뿐 아니라 매끄러운 모드전환이 가능하다. 제안하는 양방향 컨버터의 3kW 시작품은 5.2배의 승 강압동작에서 최고효율 97.2%, 97.5%를 달성하였다.
This paper proposes a new phase-shift full-bridge DC-DC converter by applying energy recovery circuits to a conventional full-bridge DC-DC converter in plasma display panel applications. The converter can achieve soft-switching in main-switches by an extra auxiliary resonant network even with the wide operating condition of both output load and input voltage. The un-coupled design guidelines to the main bridge-leg component parameters for soft-switching operation contribute to conduction loss reduction in the transformer primary side leading to efficiency improvement. The auxiliary switches in the resonant network also operate in zero-current switching. This paper analyzes the operation modes of the proposed scheme and presents the key design guidelines through steady state analysis. Also, the paper verifies the validity of the circuits by hardware experiments with a 1kW DC/DC converter prototype.
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.
A new transformer winding method is proposed in this paper. Generally, PWM ZVS topologies use a leakage inductor to achieve ZVS operation. However, the leakage inductance of the transformer is not often enough to meet ZVS condition. Therefore, an additional leakage inductor is necessary, which causes large core loss because high input voltage is applied to the additional leakage inductor during a short commutation period. In this paper, a new separated leakage inductor winding (SLW) method is proposed. With the proposed winding method, a leakage inductor and a transformer can be combined in one ferrite core. Therefore, size and core loss of the additional leakage inductor can be reduced. Experimental results demonstrate that the proposed winding method can achieve a significant efficiency improvement in a 1210.8W (12V, 100.9A) prototype converter.
In this paper, Switching damage of switches that is used to proposed power conversion system is reduced by soft switching way. dissipation by part resonance and my resonance stress for resonance of resonance circuit are decreased. Is acted by conversion system high effectiveness. Have following characteristic. Design snubber circuit that is used by switch protection in existent hard work rate Topology by resonant circuit for sogt switching, circuit structure was simple and control system is easy. Also, Can generate free output voltage by multi level Tuesday of output that use individuation Power Cell's Phase Shift PWM, and Low-end switching frequency the harmonic is few.
본 논문은 전기버스에 사용되는 HDC(High voltage DC-DC Converter)를 위한 제어 전략에 대하여 설명한다. 기존 IGBT를 사용한 HDC는 낮은 동작 주파수로 인하여 전류 리플 만족을 위해 인덕터 용량이 증대되며, 대 전류 구동 시 자기 포화방지를 위해 코어의 크기가 커지는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 고속 스위칭 특성이 우수한 SiC-FET의 적용을 통해 인덕터 용량을 저감하였다. 또한 일반 산업에서 많이 사용되고 있는 Phase-Shift PWM 방식의 아날로그 IC를 사용하여 비절연 강압형 DC-DC 컨버터의 동작 및 성능을 구현시킬 수 있는 방법에 대하여 설명한다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적 분석 및 시작품을 제작하여 실험을 수행하였으며, 본 연구의 제어 전략과 제품의 성능은 실차 시험을 통하여 그 타당성을 검증하였고 보완설계를 통하여 신뢰성을 확보하였다.
In this paper, it is proposed to constant power control of solar power system. The solar power system has disadvantage that low power density and variable power output. Proposed strategy is controled by DC/DC converter using phase shift PWM and I-PD type control applying type 1 digital system. The validity of proposed control strategy is verified from simulations results using PSIM.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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