A light-emitting diode (LED) has been increasingly applied to various industrial fields and general lightings because of its high efficiency, low power consumption, environment-friendly characteristic and long lifetime. To drive the LED lighting, a power converter with the constant output current is needed. Among many power converters, the flyback converter is chosen by many converter designers due to high power density, structural simplicity, and miniaturization. In this converter, an electrolytic capacitor is generally chosen for the stabilization of the DC voltage because of having the large capacitance and the low price. However, the disadvantages are the short expected life time and 120Hz ripple currents on the converter output node. In this paper, a single-stage dimmable PFC DCM flyback converter without the electrolytic capacitor is proposed to prolong the lifetime of the LED driver. For the long lifetime of the converter, the polyester film capacitor with the small capacitance is substituted for the electrolytic capacitor on the output node and an LC resonant filter is added to damp 120Hz ripple current. The proposed converter is verified through the simulation and the experimental works.
Under the conventional control strategy, the asymmetry of arm impedances may result in the poor operating performance of modular multilevel converters (MMCs). For example, fundamental frequency oscillation and double frequency components may occur in the dc and ac sides, respectively; and submodule (SM) capacitor voltages among the arms may not be balanced. This study presents an enhanced control strategy to deal with these problems. A mathematical model of an MMC with asymmetric arm impedance is first established. The causes for the above phenomena are analyzed on the basis of the model. Subsequently, an enhanced current control with five integrated proportional integral resonant regulators is designed to protect the ac and dc terminal behavior of converters from asymmetric arm impedances. Furthermore, an enhanced capacitor voltage control is designed to balance the capacitor voltage among the arms with high efficiency and to decouple the ac side control, dc side control, and capacitor voltage balance control among the arms. The accuracy of the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed enhanced control strategy are verified through simulation and experimental results.
The output storage capacitor of the PFC converters is commonly designed for the selected hold-up time or the allowed output ripple voltage percentage. Nevertheless, this output capacitor is a main contribution factor to the PFC system stability. Moreover, seeking for a minimum output storage capacitor that assures the PFC desired operation under all condition, and providing the advantage of a small size and low cost is the main interesting target for engineering. Therefore, in this issue the design steps of the PFC converter have been discussed depending on three choices, output ripple, hold-up time, and stability. It is cleared that any design must take the minimum required storage capacitor for stability prospective as step-l in deign, then apply for any other specification like hold-up time or ripple percentage.
Hybrid supercapacitors with high power density and long cycle life are widely used for emergency power source of LED emergency luminaires. In this paper, we designed and fabricated a hybrid capacitor cell and a module for the LED emergency luminaires. Using hybrid supercapacitor cells (1,000 F, 2.8 V), we designed a module in a 10-year warranty considering aging and ESR. Considering the ESR and efficiency has been designed to module with 1,000 F 5.6 V design results in 2 series and 2 parallel combination. Module was used to confirm that the operation 77.5 minutes at room temperature, discharge LED emergency luminaires with 2 W. As a LED emergency luminaires of emergency power supply that we can support more than 10 years of life was confirmed the applicability of hybrid supercapacitor.
Equivalent series impedance of high-voltage pulsed power capacitor is one of the important electrical characteristics both for users and for capacitor manufacturers because it may have serious effects on the performance of pulse forming circuits. In this paper, definition of equivalent series impedance and factors which generate equivalent series impedance are reviewed. Theoretical analysis for the calculation of equivalent series impedance based on differential measurement method is described and calculation program has been developed. In order to acquire data which are necessary to calculate equivalent series impedance from discharging current waveform, charging-dischargig controller has been manufactured. Measurement results of equivalent series impedance for high voltage pulsed power capacitor have been given.
DC link electrolytic capacitors are widely used in various PWM power converter system, such as adjustable speed driver(ASD) or DC/DC converter. Electrolytic capacitors, which is the most of the time affected by aging effect, plays a very important role for the power electronics system quality and reliability. This objective of this paper is to propose a improvement method to detect the rise of equivalent series resistor(ESR) in order to realize the online failure prediction of electrolytic capacitor for DC link of PWM power converter. The ESR detection scheme is based on the determination of the electrolytic capacitor AC losses calculated from voltage/current measurement using AC coupling. Therefore, the preposed online failure prediction method has the merits of easy ESR computation and circuit simplicity compare with BPF method. Simulation results show the veridity of the proposed on-line ESR estimation method.
This paper introduces a shunt active power filter with a small DC bus capacitor by adding additional low-pass filter (LPF). The DC link voltage fluctuation is impressively suppressed with a small value in spite of the low value of DC-link capacitor under the steady-state condition. Consequently, the cost and volume of power converter are significantly reduced thanks to the reduced value of DC-bus capacitor. On the other hand, an indirect control strategy is used to maintain grid-side current when non-linear loads are connected to the system. By using proportional-integral (PI) and modified repetitive controller (RC) in dq0 frame, the calculation time is greatly decreased by 6 times compared with the conventional RC, and the number of measurement devices is also minimized. As a result, the acquired total harmonic distortion (THD) is lower than 2% regardless of the load conditions. Simulation results are carried out in order to verify the effectiveness of the proposed control strategy.
Kim, Do-Hyun;Jang, Jong-Ho;Park, Joung-Hu;Kim, Jung-Won
Journal of Power Electronics
/
제13권5호
/
pp.766-778
/
2013
The depletion of natural resources and renewable energy sources, such as photovoltaic (PV) energy, has been highlighted for global energy solution. The PV power control unit in the PV power-generation technology requires a high step-up DC-DC converter. The conventional step-up DC-DC converter has low efficiency and limited step-up ratio. To overcome these problems, a novel high step-up DC-DC converter using an isolated switched capacitor cell is proposed. The step-up converter uses the proposed transformer and employs the switched-capacitor cell to enable integration with the boost inductor. The output of the boost converter and isolated switched-capacitor cell are connected in series to obtain high step-up with low turn-on ratio. A hardware prototype with 30 V to 40 V input voltage and 340 V output voltage is implemented to verify the performance of the proposed converter. As an extended version, another novel high step-up isolated switched-capacitor single-ended DC-DC converter integrated with a tapped-inductor (TI) boost converter is proposed. The TI boost converter and isolated-switched-capacitor outputs are connected in series to achieve high step-up. All magnetic components are integrated in a single magnetic core to lower costs. A prototype hardware with 20 V to 40 V input voltage, 340 V output voltage, and 100 W output power is implemented to verify the performance of the proposed converter.
DC-link capacitors are reliability-critical components in a photovoltaic (PV) inverter. Typically, the lifetime of a DC-link capacitor is evaluated by considering the voltage and hot-spot temperature of the capacitor under the specific operating condition of the PV inverter. However, the output of the PV inverter is determined by solar irradiation and ambient temperature, which vary with the seasons; accordingly, the hot-spot temperature of the capacitor also changes. Therefore, the mission profile of the PV system should be considered to effectively evaluate the reliability of the DC-link capacitor. In this study, the reliability of the DC-link capacitor of a three-level NPC inverter is comparatively analyzed with and without considering the mission profiles of the PV system, where two mission profiles recorded in Arizona and Iza are considered. The accumulated damage of the DC-link capacitor is calculated based on the lifetime model by analyzing its thermal loading. Afterward, a reliability evaluation of the DC-link capacitor is performed at the component level and then at the system level by considering all capacitors by means of Monte Carlo analysis. Results reveal the importance of performing a mission-profile-based reliability evaluation during the design of high-reliability PV inverters to achieve the target reliability performance.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
/
제17권3호
/
pp.387-400
/
2017
A new junction-splitting based SAR ADC with a redundant searching capacitor array structure in $0.13{\mu}m$ CMOS process to alleviate capacitor mismatch effects, is presented. The normalized average power has a factor of 0.35 to the conventional SAR ADC at 10-bit conversion accuracy. Statistical experiments show the number of missing codes resulting from the mismatch reduces by 95% for 3% unit-capacitor mismatch ratio, while keeping the conversion energy to that of the conventional JS capacitor array.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.