• Title/Summary/Keyword: Step-up Converter

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48V-380V Non-isolated High Step-up Soft-Switching DC-DC Converter Using Voltage Multiplier Cells (48V-380V 배전압 셀을 이용한 비절연 고승압 소프트 스위칭 dc-dc 컨버터)

  • Han, Byeonggill;Jeong, Hyeonju;Kim, Sunju;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.174-175
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    • 2017
  • 본 논문에서는 배전압 셀을 이용한 비절연 고승압 소프트스위칭 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 동일 듀티로 기존의 하프브리지 컨버터보다 약 2.5배의 승압비를 얻을 수 있고, CCM에서도 스위칭 소자의 소프트 스위칭이 가능하다. 또한, 스위칭 소자와 수동소자의 전압정격이 출력전압의 약 1/3로 감소되어 낮은 도통손실과 스위칭손실을 갖는 스위칭 소자 선정이 가능하며 전체 수동소자 에너지량이 될 수 있다. 1kW급 실험을 통해 동작을 확인하였다.

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Soft switching tap-inductor boost converter for high efficiency and high step-up (낮은 전압스트레스를 갖는 고효율 탭인덕터 부스트 컨버터)

  • Keum, Moon-Hwan;Kang, Jeong-il;Han, Sang-Kyoo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.177-178
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    • 2014
  • 본 논문은 낮은 전압 스트레스와 고효율을 갖는 탭인덕터 부스트 컨버터를 제안한다. 기존의 탭인덕터 부스트 컨버터는 스위치의 기생 캐패시턴스와 누설 인덕턴스의 공진으로 인하여 반도체 소자에 높은 전압 스트레스가 발생하고 이를 저감하기 위한 손실스너버의 추가로 전력변환효율이 떨어진다. 하지만 제안회로는 손실스너버없이 스위치와 다이오드를 전압원으로 클램핑하여 낮은 전압스트레스를 가진다. 또한, 탭인덕터의 누설인덕턴스를 이용한 스위치의 영전류 스위칭 턴-온과 캐패시터를 이용한 영전압 스위칭 턴-오프로 스위칭 손실을 매우 저감시켜 높은 전력변환효율을 가진다. 제안회로의 타당성을 증명하기 위하여 이론적 해석과 실험결과 제시하였다.

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High Step-up Interleaved Parallel Resonant Converter with Small Switch Count (스위치 개수가 적은 고승압 인터리브드 병렬 공진 컨버터)

  • Lee, Jaeyeon;Moon, Dongok;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.187-188
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    • 2014
  • 본 논문에서는 연료전지와 같은 저전압 응용에 적합한 고승압 인터리브드 병렬공진 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 별도의 클램프 없이 2개의 스위치만으로 인터리빙이 가능하며 $L_r$$C_r$의 병렬공진을 이용하여 스위치의 ZCS 턴온/턴오프와 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취한다. 또한 변압기의 낮은 턴비로도 고승압이 가능한 장점을 가진다. 제안하는 컨버터는 600W 시작품을 제작하여 타당성을 검증하였다.

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An Isolated Single Switch Resonant Converter Suitable for High Step-Up Application (고승압 응용에 적합한 단일스위치 절연형 공진 컨버터)

  • Park, Chansoo;Kwon, Minho;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.181-182
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    • 2012
  • 본 논문에서는 연료전지 및 태양광과 같이 저전압 특성을 갖는 에너지원에 적합한 고승압컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 단일스위치를 사용하여 구조가 간단하고 별도의 클램프 회로 없이 전 부하영역에서 스위치 온 오프시 영전류 스위칭(ZCS)을 성취한다. 또한 낮은 변압기 턴 비(1:2)로도 고승압(22배)이 가능한 장점을 가진다. 500W급 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

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High Step-up Boost Converter with LC Resonant Tank (고승압비를 갖는 LC 공진 탱크 결합형 부스트 컨버터)

  • Jwa, Seung-Woo;Kim, Jun-ho;Moon, Gun-Woo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.181-182
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    • 2015
  • 본 논문에서는 태양전지, 연료전지 등 저전압 에너지원 응용에 적합한 고승압 컨버터를 제안한다. 제안하는 토폴로지는 부스트 컨버터를 기반으로 LC 병렬 공진 탱크를 이용함으로써 높은 승압비를 얻을 수 있다. 추가된 스위치와 다이오드는 각각 영전압 스위칭 턴 온과 영전류 스위칭 턴 오프의 특성을 갖는다. 250W(380V, 0.658A)의 시작품을 제작하여 제안하는 회로의 타당성을 검증하였다

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Design Of Isolated High Step-up PCS Using Dual Full-Bridge Converter And Single Phase Inverter (듀얼 풀 브릿지 컨버터와 단상 인버터를 이용한 절연형 고 승압 PCS 설계)

  • Kim, Mo-Se;Lee, Hee-Jun;Shin, Soo-Chul;Kim, Heon-Hee;Jung, Yong-Chae;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.43-44
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    • 2012
  • 비 절연형 PCS를 사용하였을 때 절연을 할 수 없기 때문에 안전에 대한 위험이 있고 손실이 커서 전체적인 효율이 낮다. 본 논문에서 듀얼 풀 브릿지 컨버터를 사용하여 구현하였다. 각 소자들의 전압, 전류 정격을 줄일 수 있으며 전기적인 절연으로 인하여 안전하다. 또한 승압 비가 홀로 사용했을 때 보다 높으며 고주파 변압기의 턴비를 줄일 수 있다. 본 논문은 1.5[kW]급 듀얼 풀 브릿지 컨버터와 단상 인버터를 이용한 PCS를 설계하고 설계한 파라미터를 구현하여 실험을 통해 검증하였다.

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A Study on the Development of A Rectifier Unit for Telecommunication Equipments with Free Input-Voltage Regulations (Free Voltage Regulation기능을 갖는 교환기용정류기 개발에 관한 연구)

  • Kim, Eun-Soo;Joe, Kee-Yeon;Rim, Geun-Hie;Kim, Yo-Hee;Hong, Sung-Chul
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1993.07b
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    • pp.821-824
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    • 1993
  • This paper deals with a $3{\phi}$ rectifier unit for telecommunication system. The rectifier unit is developed to Cope with the step-up of the AC input voltatage from 220V to 380V. By using a buck-type converter in the front-end, it keeps the input power factor high and reduces the voltage ripple in the dc output. It also has a very wide voltage regulation range, which lets the unit be applied for both the 220V and 380V input system. The study includes the power conversion scheme, control strategy, snubber circuit and finally, experimental results.

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Zero-Ripple Input Current High Step-Up Boost-SEPIC DC-DC Converter with Low Switch Voltage Stress (입력 전류 리플이 없고 낮은 스위치 전압 스트레스를 갖는 고승압 부스트-세픽 DC-DC 컨버터)

  • Lee, Sin Woo;Do, Hyun Lark
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.117-118
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    • 2016
  • 본 논문은 입력 전류 리플이 없고 낮은 스위치 전압 스트레스를 갖는 고승압 부스트-세픽 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 부스트 단의 보조회로에 의해 입력 전류 리플이 상당히 제거되었으며 세픽 단에 결합 인덕터를 적용하여 높은 전압 이득을 달성하였다. 또한 스위치 전압 스트레스는 클램핑 회로에 의해 감소되었으며 따라서 상대적으로 낮은 $R_{ds(on)}$ 갖는 MOSFET을 사용하여 컨버터의 효율이 개선되었다. 추가적으로 결합 인덕터의 누설 인덕터로 인하여 출력 다이오드의 역회복 손실이 완화되었다. 제안된 컨버터는 이론적 해석과 200[V]-200[W]하드웨어 시작품을 제작하여 검증하였다.

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Bi-directional DC-DC converter with wide input voltage range and fast response for High Step-Up Applications (넓은 입력 전압범위와 빠른 응답속도를 갖는 고승압 양방향 DC-DC 컨버터)

  • Kim, Jaehoon;Kim, Sangjin;Kim, Sunju;Choi, Sewan;Shin, Hyunduk
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.11a
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    • pp.201-202
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    • 2018
  • 본 논문에서는 넓은 범위의 입력전압에서의 빠른 응답속도를 가진 고승압 양방향 컨버터를 제안한다. 제안하는 시스템은 2대의 Buck컨버터와 SRC(Seris Resonant Covnerter)로 구성된 3-stage 구조이며, 고승압이 가능하고 넓은 입력전압 범위에서 고효율을 성취할 수 있다. 또한 제안하는 컨버터는 모든 전압범위에서 빠른 응답속도로 제어를 하며 CC(Constant Current), CV(Constant Voltage), CP(Constant Power) 및 Pulse 동작을 수행한다. 제안하는 양방향 컨버터의 1.8kW급 시작품으로 실험을 통하여 타당성을 검증하였고, 최고효율 96%, 정격효율 90.8%를 달성하였다.

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Development of A Floating Solar Thermoelectric Generator Using A Dome Shaped Fresnel Lens for Ocean Application

  • Seong-Hoon Kim;Jeung-Sang Go
    • Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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    • v.26 no.6_1
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    • pp.1001-1010
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    • 2023
  • To solve the problem that photovoltaic panels can not harvest electrical energy at a cloudy day and night, a floating solar thermoelectric generator (FSTEG, hereafter) is studied. The FSTEG is consisted of a dome shaped Fresnel lens to condense solar energy, a thermoelectric module connected with a heat sink to keep temperature difference, a floating system simulating a wavy ocean and an electrical circuit for energy storage. The dome shaped Fresnel lens was designed to have 29 prisms and its optical performance was evaluated outdoors under natural sunlight. Four thermoelectric modules were electrically connected and its performance was evaluated. The generated energy w as stored in a Li-ion battery by using a DC-DC step-up converter. For the application of ocean environment, the FSTEG was covered by the dome shaped Fresnel lens and sealed to float in a water-filled reservoir. The harvested energy shows a potential and a method that the FSTEG is suitable for the energy generation in the ocean environment.