• Title/Summary/Keyword: switching power converter

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Design of High Efficiency Boost Bidirectional DC/DC Converter Circuit and Layout For EV (EV용 고효율 승압형 양방향 DC/DC컨버터의 회로 및 구조설계)

  • Choi, Jin-Ho;Song, Sung-Geun;Choi, Mi-Seon;Kim, Dae-Kyong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.33-34
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기 제작된 전기자동차용 고효율 승압형 양방향 DC/DC 컨버터의 소형/경량화 및 전력밀도의 상승을 위한 구조설계를 제안한다. 제안된 컨버터는 1차 측 Full-Bridge 회로와 고조파 변압기 부, 2차 측 배압회로를 구성하고 변압기에 존재하는 누설인덕턴스 성분과 배압회로의 커패시터 성분을 이용하여 직렬 L-C공진회로를 구성함으로서 모든 스위치에 ZCS (Zero Current Switching)을 구현하여 전체 사이즈 및 비용을 감소시키고자 하였다. 제안된 방식의 타당성을 입증하기 위하여 전력밀도의 비교 및 PSIM 시뮬레이션으로 본 논문에서 제안된 컨버터 구조의 타당성을 검증하고자 한다.

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High Efficiency Boost Bidirctional DC/DC Converter For EV (EV용 고효율 승압형 양방향 DC/DC컨버터)

  • Choi, Mi-Seon;Song, Sung-Geun;Kim, Dae-Kyong;Park, Sung-Jun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.31-32
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    • 2010
  • 본 논문에서는 에너지 순환을 위해 회생제동을 할 수 있는 전기자동차용 고효율 승압형 양방향 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 1차 측 Full-Bridge 회로와 고조파 변압기 부, 2차 측 배압회로를 구성하고 변압기에 존재하는 누설인덕턴스 성분과 배압회로의 커패시터 성분을 이용하여 직렬 L-C공진회로를 구성함으로서 모든 스위치에 ZCS (Zero Current Switching) 을 구현함으로서 전체 사이즈 및 비용을 감소시키고자 하였다. 제안된 방식의 타당성을 입증하기 위하여 PSIM 시뮬레이션으로 본 논문의 컨버터 구조의 타당성을 검증하고자 한다.

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A New Zero-Voltage Switching Three-Level Converter with Reduced Rectifier Voltage Stress (결합 인덕터를 사용하여 정류단 전압 스트레스를 낮춘 영전압 스위칭 3레벨 컨버터)

  • Kim, Keon-Woo;Moon, Gun-Woo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.195-197
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    • 2018
  • 3레벨 컨버터는 높은 입력을 갖는 어플리케이션에서 널리 사용되고 있다. 3레벨 컨버터는 스위치의 전압 스트레스를 입력전압의 절반으로 줄일 수 있다는 장점을 가지지만 경부하에서 영전압 스위칭을 할 수 없다는 단점을 갖고 있다. 이 논문에서는 경부하 조건에서도 영전압 스위칭을 할 수 있는 새로운 3레벨 컨버터를 제안한다. 또한 제안하는 컨버터는 1차측의 환류전류를 없애고, 정류단 다이오드의 전압 스트레스를 낮추어 도통손실을 저감할 수 있다. 따라서 1차측 스위치의 영전압 스위칭을 통해 경부하의 높은 효율을 달성하고, 1차측 회로와 2차측 정류단의 도통손실을 감소시켜 중부하의 높은 효율을 달성할 수 있다. 제안하는 컨버터는 입력전압 540-600V, 출력파워 750W(48V/15.625A) 조건에서 실험을 진행하였다.

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Soft-switching Bridgeless Boost PFC Converter with Phase-shifting Control (위상 천이 기법을 적용한 소프트 스위칭 토템폴 브리지리스 부스트 PFC 컨버터)

  • Park, Moo-Hyun;Baek, Jae-Il;Moon, Gun-Woo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.204-206
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    • 2018
  • 본 논문에서는 대용량 전력 어플리케이션에 적합한 인터리브드 토템폴 브리지리스 부스트 PFC 컨버터의 전입력전압 범위, 전부하에서 소프트 스위칭을 달성하여 높은 효율을 얻는 새로운 PFC 컨버터를 제안한다. 기존의 회로는 하드 스위칭에 의해 큰 스위칭 손실을 가져 효율이 낮을 뿐만 아니라 소자에 부담을 주어 높은 성능의 방열 시스템을 필요로 한다. 제안하는 컨버터는 하나의 인덕터가 추가되었으며, 위상 천이 기법을 통해 적절한 크기의 전류를 생성하여 소프트 스위칭을 달성하면서도 추가적인 손실을 최소화 한다. 따라서 전 부하에 걸쳐 높은 효율을 얻을 수 있다.

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A Single-Chip CMOS Digitally Synthesized 0-35 MHz Agile Function Generator

  • Meenakarn, C.;Thanachayanont, A.
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2002.07c
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    • pp.1984-1987
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    • 2002
  • This paper describes the design and implementation of a single-chip digitally synthesized 0-35MHz agile function generator. The chip comprises an integrated direct digital synthesizer (DDS) with a 10-bit on- chip digital-to-analog converter (DAC) using an n-well single-poly triple-metal 0.5-$\mu\textrm{m}$ CMOS technology. The main features of the chip include maximum clock frequency of 100 MHz at 3.3-V supply voltage, 32-bit frequency tuning word resolution, 12-bit phase tuning word resolution, and an on-chip 10-bit DAC. The chip provides sinusoidal, ramp, saw-tooth, and random waveforms with phase and frequency modulation, and power-down function. At 100-MHz clock frequency, the chip covers a bandwidth from dc to 35 MHz in 0.0233-Hz frequency steps with 190-ns frequency switching speed. The complete chip occupies 12-mm$^2$die area and dissipates 0.4 W at 100-MHz clock frequency.

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Study on Grid-Connected Photovoltaic System using Current-Source Inverter (전류형 인버터를 이용한 계통 연계형 태양광 발전 시스템에 관한 연구)

  • Lim, J.M.;Park, S.J.;Lee, S.H.;Moon, C.J.;Choi, J.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.677-681
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    • 2005
  • This Paper presents a 6 pulse shift operation control mode of current-source-inverter to make improvement of efficiency and to reduce the frequency of inverter switching for photovoltaic generation system using PWM current-source-inverter. This system is connected solar cell energy directly without using a storage cell. The proposed circuit can maintain maximum voltage of photovoltaic generation of take advantage of six Buck-Boost converter and a full-bridge inverter determines the polarity of AC output. That is controlled by using digital signal processor TMS320F2812 for operation about a 6 pulse shift operation control of current-source-inverter, and it is verified through the experimental results.

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Switching Loss Reduction Modulation Scheme Based 3-phase Voltage Source Converter for EV Quick Charging System (전기자동차 급속충전시스템용 3상 전압형컨버터 스위칭손실저감 변조기법)

  • Lee, Won-Hyeok;Cho, Choon-Ho;Byeon, Cheol-Hong;Kim, Sung-Gon;Kim, Tae-Woong
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.291-292
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전기자동차 급속충전시스템용 3상 전압형컨버터의 스위칭손실저감 변조기법을 제안한다. 제안된 변조기법은 SVPWM 기법의 기존 5단계 스위칭시퀀스를 간략화시킴으로 스위칭절환이 감소하고 스위칭손실이 저감됨을 제시하며 이에 대한 유효성을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

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Switching-level operation Anlysis Model development of 11-level MMC HVDC System using PSCAD/EMTDC (PSCAD/EMTDC를 이용한 11-level MMC HVDC 시스템의 스위칭레벨 동작분석 모델 개발)

  • Hong, Jung-Won;Jeong, Jong-Kyou;Yoo, Seung-Hwan;Han, Byung-Moon;Choi, Jong-Yun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.540-541
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    • 2013
  • 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 이용하여 MMC(Modular Multi-level Converter)를 기반으로 한 HVDC 시스템 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 스위칭 레벨의 동작을 분석하기 위해 각 ARM당 10개의 SM(Sub-Module)과 2개의 RM(Redundancy-Module)을 구성하여 11-level의 MMC 출력 전압을 형성하였다. SM 동작시 발생하는 전압 불균등 문제를 해결하기 위하여 밸런싱 알고리즘을 적용하였으며, SM의 출력 전압에 발생하는 Ripple을 고려하여 Capacitor의 용량을 설계하고 이를 검증하였다. 또한 시뮬레이션을 이용하여 HVDC 성능 분석과 MMC의 성능개선을 위한 순환전류 알고리즘 및 Redundancy 투입 알고리즘을 구현하고 그 결과를 확인하였다.

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Z-Source Four-Switch Three-Phase PWM Rectifier with Wide DC Output Voltage Control Region (넓은 직류 출력전압 제어영역을 갖는 Z-소스 Four-Switch 3상 PWM 정류기)

  • Zhu, Sha;Jung, Young-Gook;Lim, Young-Cheol
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.275-276
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    • 2013
  • In this paper, we proposed the Z-source four-switch three-phase rectifier. As we know, the conventional Four-Switch Three-Phase Rectifier(FSTPR) has advantages of the lower cost and less complex switching control. However, The conventional FSTPR can only either perform buck or boost operation, it can only attain the buck-boost operation by adding another DC-DC converter. In addition, besides its narrow output voltage region, distortion of the input current is serious either. Thus, we proposed the Z-source FSTPR which has buck-boost function and better input current waveform by applying the Z-impedance network to the conventional FSTPR. The validity of the proposed system was confirmed by experiments.

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Time-Domain Analog Signal Processing Techniques

  • Kang, Jin-Gyu;Kim, Kyungmin;Yoo, Changsik
    • Journal of Semiconductor Engineering
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    • v.1 no.2
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    • pp.64-73
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    • 2020
  • As CMOS technology scales down, the design of analog signal processing circuit becomes far more difficult because of steadily decreasing supply voltage and smaller intrinsic gain of transistors. With sub-1V supply voltage, the conventional analog signal processing relying on high-gain amplifiers is not an effective solution and different approach has to be sought. One of the promising approaches is "time-domain analog signal processing" which exploits the improving switching speed of transistors in a scaled CMOS technology. In this paper, various time-domain analog signal processing techniques are explained with some experimental results.