This paper introduces a high efficiency bidirectional resonant converter using an additional LC auxiliary circuit for dcdistribution applications. The LC auxiliary circuit operates as a variable inductor and the additional LC circuit helps to increase the effective magnetizing inductance, thereby reducing the turn-off and primary circulating current. A 5 kW bidirectional converter for dc-distribution system is implemented to verify the validity of the proposed method. The experimental results show the high efficiency characteristics of the proposed converter over the wide range of load in both direction of power flow. The maximum efficiency of the proposed system was 98.1 % at 3 kW.
본 논문에서는 ESS용 양방향 소프트스위칭 DC-DC 컨버터의 과도상태개선을 위한 제어기법을 제안한다. 양방향 DC-DC 컨버터를 소프트스위칭하기 위해 DCM으로 동작시킬 경우 스위치의 턴오프시 손실이 가장 많이 발생하므로 이를 저감하기 위해 ZVS 턴오프 커패시터를 스위치에 추가한다. 하지만 정상상태와 달리 초기구동을 하거나 충 방전 모드전환의 경우에는 ZVS 턴오프 커패시터로 인해 오히려 과도상태특성이 나빠질 수 있다. 이를 개선하기 위하여 ZVS 턴오프 커패시터로 인해 발생하는 과도상태의 문제점을 분석하고 제어기법을 제안하였으며 제안하는 제어기법의 타당성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
본 논문은 고역률을 갖는 소프트 스위칭 2-스위치 공진형 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 높은 역률을 위한 부스트 역률개선 회로와 전기적 절연을 위한 2-스위치 공진형 DC-DC 컨버터 모듈로 구성된다. 주 스위치의 최대 전압은 DC링크 전압으로 고정되며 누설 인덕터의 에너지가 DC링크 커패시터에 흡수되며 주 스위치와 출력 다이오드의 소프트 스위칭 구동으로 스위칭 손실이 크게 감소하였다. 결론적으로 전력 변환 효율이 향상되었다. 제안된 컨버터는 이론적 해석과 60[W]하드웨어 시작품을 제작하여 검증하였다.
본 논문에서는 작은 필터인덕턴스를 갖는 새로운 소프트스위칭 3레벨 Flying Capacitor 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 보조 인덕터 La와 보조 커패시터 Ca로 인해 모든 스위치의 ZVS 턴 온을 성취하여 높은 효율을 달성할 수 있고, Flying capacitor로 인해 필터 인덕터에 걸리는 전압이 감소하며 스위치간의 위상차로 인해 동작주파수가 2배가 되어 필터 인덕턴스를 줄일 수 있다. 또한 3레벨 구조로써 800V~1000V의 고전압 응용에서 600V의 Si-MOSFET을 사용할 수 있어 도통손실을 줄일 수 있다. 제안하는 컨버터의 동작원리, 비교분석, 인터리빙 효과를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성 및 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 위치-속도 모드전환 제어기를 제안하고 이 제어기를 활용한 운동범위 제약을 가진 기계의 연착륙 방법을 제시한다. EGR 밸브와 같은 기계제품들은 이동할 수 있는 범위를 가지며 범위 내에서 위치를 제어한다. 위치제어 중 양끝 위치로 이동시 기계는 빠른 속도로 충돌할 수 있다. 속도가 빠르면 빠를수록 충돌 시, 충격력이 커지며, 충격력으로 기구물은 빠르게 마모되고 수명을 단축시킬 수 있다. 따라서 양끝 위치 이동 시, 일시적으로 속도를 제어할 수 있는 제어기가 필요하다. 제안된 위치-속도 모드전환제어기는 Hanus Scheme을 사용하여 모드전환 시, 범프효과로 인한 부작용을 감소시켰으며, 모드전환 이후 모드 전환된 제어기의 지령을 빠르게 추종한다. 마지막으로, EGR 밸브 양끝 위치 학습알고리즘에 적용시켜 시험하였다.
This paper proposes a unified high-frequency bipolar buck-boost (UHFBB) control strategy for a dual-active-bridge (DAB), which is derived from the classical buck and boost DC/DC converter. It can achieve optimized current stress of the switches and soft switching in wider range. The UHFBB control strategy includes multi-control-variables, which can be achieved according to an algorithm derived from an accurate mathematical model. The design method for the parameters, such as the transformer turns ratio and the inductance, are shown. The current stress of the switches is analyzed for selecting an optimal inductor. The analysis is verified by the experimental results within a 500W prototype.
전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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pp.146-150
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2001
A new three-phase soft-switching active front-end inverter is presented. The topology consists of a quasi-resonant PWM boost converter with an additional resonant branch, which provides low loss at high frequency operation. This leads to a high conversion efficiency and a remarkable reduction in the size of the input inductor. To synchronise the PWM pattern with the resonance cycle, a modified space vector modulation with asymmetrical PWM pattern is used. A high power factor can be achieved for both power flow directions. Due to a new control strategy the converter features a low content of harmonics in the line currents even for distorted line voltages.
데이터 트래픽의 증가와 대용량 실시간 서비스와 관련된 요구사항들의 증가는 음성이나 전용선 서비스를 주된 목적으로 하는 기존의 시간분할 다중화(TDM: Time Division Multiplexing) 기반 네트워크에서 좀 더 유연하고 동적인 구성이 가능한 광 네트워크로의 전환을 요구하고 있다. 이러한 광 네트워크는 데이터, 비디오, 그리고 음성을 전달할 수 있는 다수의 채널을 제공하는 핵심 인프라가 되었다. 이를 위해 차세대 패킷광 통합망은 네트워크 이상이 발생하여도 용인할 수 있는 수준의 서비스를 지속적으로 제공할 수 있어야 한다. 또한 신속하고 최적화된 복구(restoration) 정책은 GMPLS(Generalized Multi-Protocol Label Switching) 기반 제어평면을 사용으로 하는 차세대 패킷광 통합망의 가장 중요한 요구사항이 되었다. 본 논문은 GMPLS 기반 다계층 패킷광 통합망에서 신속하고 일원화된 복구를 지원하기 위한 계층적인 다계층 복구방식을 살펴보고 이를 지원하기 위한 구현방식을 제안하는 것을 목적으로 하고 있다. 또한 본 논문에서는 기존의 신호 및 라우팅 프로토콜을 수정하지 않고 제안한 방식을 구현할 수 있는 방안의 제안을 목적으로 하고 있다.
전류원 하프브릿지 듀얼 컨버터(이하 '듀얼 컨버터')를 위한 새로운 능동형 무손실 스너버가 제안된다. 제안된 능동형 무손실 스너버는 주 스위치의 턴 오프 시 변압기 누설 인덕터로 인해 발생되는 스위치 양단 전압 서지를 흡수해줄 뿐만 아니라 주 스위치 및 부가된 보조스위치의 턴 온 시 영전압 스위칭까지 보장해 주기 때문에 스위칭손실을 거의 무시할 수 있으며, 고 효율 및 고속 스위칭에 매우 유리한 장점을 가져 높은 전력밀도를 가진 고성능승압형 컨버터의 구현을 가능하게 한다. 또한 영전압 스위칭을 위해 별도의 인덕터 없이 변압기의 누설 인덕터만으로 그 구현이 가능하며 보조 스위치의 구동신호가 주 스위치와 교대로(complementary) 온 오프 되므로 별도의 PWM IC가 필요 없는 간단한 구조를 가지며, 제작 시 단가 절감 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 바 있는 듀얼 컨버터에 제안된 능동형 무손실 스너버를 적용하여 그 동작 원리, 영전압스위칭 조건, 그리고 설계방법 등에 대해 살펴보고 최종적으로 제시된 이론적인 분석결과 및 동작의 유효성 검증을 위해 24V/DC 입력에 200V/DC 출력을 갖는 200W급 축소모델을 제작하여 100kHz로 구동한 실험 결과를 제시한다.
The resistive random access memory (ReRAM) has several advantages to apply next generation non-volatile memory device, because of fast switching time, long retentions, and large memory windows. The high mobility of monolayered graphene showed several possibilities for scale down and electrical property enhancement of memory device. In this study, the monolayered graphene grown by chemical vapor deposition was transferred to $SiO_2$ (100 nm)/Si substrate and glass by using PMMA coating method. For formation of metal-oxide nanoparticles, we used a chemical reaction between metal films and polyamic acid layer. The 50-nm thick BPDA-PDA polyamic acid layer was coated on the graphene layer. Through soft baking at $125^{\circ}C$ or 30 min, solvent in polyimide layer was removed. Then, 5-nm-thick indium layer was deposited by using thermal evaporator at room temperature. And then, the second polyimide layer was coated on the indium thin film. After remove solvent and open bottom graphene layer, the samples were annealed at $400^{\circ}C$ or 1 hr by using furnace in $N_2$ ambient. The average diameter and density of nanoparticle were depending on annealing temperature and times. During annealing process, the metal and oxygen ions combined to create $In_2O_3$ nanoparticle in the polyimide layer. The electrical properties of $In_2O_3$ nanoparticle ReRAM such as current-voltage curve, operation speed and retention discussed for applictions of transparent and flexible hybrid ReRAM device.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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