• Title/Summary/Keyword: switching power converter

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The stability analysis of current mode controller considering feedback element (피드백 요소를 고려한 전류모드 제어기의 안정도해석)

  • Kim, Cherl-Jin;Song, Yo-Chang;Jin, Young-Sun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.239-241
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    • 2001
  • Recently the power supply equipments have tendency to take multiple feedback loop paths. In this paper, the state space averaging technique is applied for the analysis of flyback type current mode control circuit. We made real converter for the gurantee of stable output characteristic and proper design of feedback circuit. The validity of proposed method is verified from test results. The improvement of stability is confirmed by sinusoidal signal injection method with isolated transformer. It is known that phase margin is sufficient and gain crossover frequency $f_c$, is nearly 1/5 of switching frequency $f_s$, from the experimental result with frequency response analyzer.

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A Study on Electronic Ballast with Improved Input Current Waveform (입력전류 파형 개선효과를 갖는 전자식 안정기에 관한 연구)

  • Heo Tae-Won;Son Young-Dae;Woo Jung-In
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • summer
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    • pp.1239-1241
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    • 2004
  • In this paper, electronic ballast with Interleaved Boost Cell is presented. The proposed topology is based on a single-stage ballast which combines a boost converter and a half-bridge series resonant inverter High power factor and low THD(reduction of current ripple) are achieved by using the boost semi-stage operating in discontinuous conduction mode, and inverter semi-stage operated above resonant frequency to provide zero voltage switching is employed to ballast the fluorescent lamp. The experimental results from the ballast system with fluorescent lamps have demonstrated the feasibility of the proposed electronic ballast.

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Optimal Valley Switching Method for High Efficiency and Low Cost Interleaved Quasi-Resonant Flyback Converter (고효율 저비용을 위한 인터리브드 준공진 플라이백 컨버터에 적용된 최적의 밸리 스위칭 기법)

  • Seo, Dong-woo;Lee, June-hee;Lee, Kyo-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.30-31
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    • 2017
  • 본 논문은 인터리브드 준공진 플라이백 컨버터에 추가회로 없이 적용된 최적의 밸리 스위칭 기법을 제안한다. 인터리브드 준공진 플라이백 컨버터는 스위치 양단 전압(Drain-Source voltage)$V_{DS}$이 최소화 되는 지점에서 스위치 턴 온이 되어 전체 시스템의 효율이 향상되고, EMI (Electro Magnetic Interference)와 EMC (Electro Magnetic Compatibility)의 영향을 최소화시킬 수 있다. 제안한 기법은 MCU (Micro Controller Unit) 기반 소용량 컨버터에 간단한 수식을 이용하여 최적의 밸리 스위칭 기법을 가능하게 한다. 제안한 기법은 시스템의 가격과 부피 상승 없이 효율을 향상시키고, EMI와 EMC의 영향을 최소화시킨다. 제안하는 기법의 성능은 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

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High Frequency Interleaved Totem-pole Bridgeless Boost PFC Converter with Reduced Switching Losses (스위칭 손실을 저감한 고주파 인터리브드 토템폴 브리지리스 부스트 PFC 컨버터)

  • Park, Moo-Hyun;Lee, Young-Dal;Moon, Gun-Woo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.78-79
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    • 2017
  • 본 논문에서는 스위칭 손실을 저감한 고주파 인터리브드 토템폴 브리지리스 부스트 PFC 컨버터를 제안한다. 인터리브드 토템폴 브리지리스 부스트 PFC 컨버터는 하드 스위칭 동작을 하기 때문에 큰 스위칭 손실을 가지며, 고주파에서의 동작이 제한된다. 제안하는 컨버터는 수동 소자인 인덕터가 추가된 구조이며, 추가 인덕터의 에너지를 이용해 영전압 스위칭을 할 수 있다. 그 결과, 스위칭 손실이 저감되고 고주파 동작이 가능해진다. 또한 기존에 설계된 회로와 제어단을 그대로 유지할 수 있다.

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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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Improved Switching Algorithm for Balancing Neutral Pointed Voltage of Three-Level NPC-Based Dual Active Bridge DC-DC Converter (3-레벨 NPC Dual Active Bridge DC-DC 컨버터의 중성점 전압 제어를 위한 향상된 스위칭 알고리즘)

  • Lee, Jun-Young;Choi, Hyeon-Jun;Cho, Jin-Tae;Jung, Jee-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.235-236
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    • 2017
  • 본 논문에서는 저압 직류 배전 시스템에 사용되는 3-레벨 NPC DAB 컨버터의 중성점 전압 제어를 위한 향상된 스위칭 알고리즘을 제안한다. 3-레벨 NPC DAB 컨버터는 구조상 정격전압 감소를 위해 중성점을 기준으로 DC-link 단에 두 개의 캐패시터가 사용되기 때문에 중성점으로 들어오는 전류에 불균형이 발생하며 중성점 전압이 흔들리는 문제점이 나타난다. 중성점 전압이 흔들릴 경우 불균형한 전압이 변압기에 형성되며 이로 인해 전류 Offset과 실효 전류의 증가에 따른 전력 손실증가 등 전체적인 컨버터의 동작에 악영향을 준다. 따라서 본 논문에서는 3-레벨 NPC DAB 컨버터의 동작원리 및 기존 스위칭 패턴을 분석하고, 향상된 스위칭 패턴을 적용시켜 중성점 전압을 제어하는 알고리즘의 타당성을 모의시험을 통해 검증하고자 한다.

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Comparison of system efficiency and thermal analysis about single phase 3-level PFC converter with variation of switching modulation (단상 3레벨 PFC 컨버터의 모듈레이션 기법에 따른 효율비교 및 열해석)

  • Yeo, Si-Jun;Baek, Seunghoon;Cho, Younghoon;Choe, Gyuha
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.229-230
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    • 2017
  • 본 논문은 단상 3레벨 PFC 컨버터에 적용하는 두 가지 모듈레이션 기법에 따른 시스템 효율 및 스위치 발열을 비교하고, 열해석 시뮬레이션을 통한 열 분포에 대한 결과를 기반으로 적절한 방열기법 모색을 위한 근거자료를 제시한다. 제안하는 모듈레이션 기법을 통해, 주 스위치인 SiC MOSFET의 도통손실을 저감하여 시스템 효율을 향상시키며, 스위치에 발생하는 열을 저감시킨다. 앤시스 열해석 시뮬레이션을 통해 이를 확인하고, 실험을 통해 검증한다. 정격부하(5kW)에 대해 약 $27^{\circ}C$의 스위치 온도저감이 이루어졌으며, 전 부하(0.5kW ~ 5kW)에 걸쳐 약 1%의 효율이 향상되었음을 실험을 통해 확인하였다.

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Interface between Photovoltaic System and Utility Line using Current-Source PWM Inverter (전류원형 PWM 인버터를 이용한 태양광 시스템과 계통 연계를 위한 연구)

  • Kang, Feel-Soon;Park, Sung-Jun;Park, Han-Woong;Kim, Cheul-U
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.57-61
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    • 2002
  • This paper presents a current-source-inverter based on a buck-boost configuration and its application for residential photovoltaic system. The proposed circuit has five switches. Among them, only one switch acts as chopping, and the other determine the polarity of output; therefore, it can reduce the switching loss. Because the input inductor current is operated on the discontinuous conduction mode, high power factor can be achieved without additional input current controller. So the overall system shows a simple structure. The operational modes are analysed in depth, and then it was verified through the experimental results using a 150 W prototype.

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A Design of PFC Circuit for Reducing the Harmonic in Constant Voltage-fed Electronic Ballast Circuit (정전압형 전자식 안정기 회로의 고조파 저감을 위한 PFC회로의 설계)

  • 이현무;고강훈;고희석;이현우
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.343-348
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    • 2003
  • In this paper, a PFC(Power Factor Correction) electronic ballast with constant voltage-fed is proposed. The proposed PFC electronic ballast is combined of a High-efficiency boost converter and a conventional half bridge inverter. It is proved that the ripple of input-current and the input-current's harmonic of the proposed PFC electronic ballast are reduced using the voltage divider and soft-switching technique. It is demonstrated that simulation results for 40[W] fluorescent lamp correspond with theoretical analysis

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Performance Improvement of a Buck Converter using a 2nd-order Space Dithered Sigma-Delta Modulation based Random PWM Switching Scheme (2차 Space Dithered Sigma-Delta Modulation 기반의 Random PWM 스위칭 기법을 이용한 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선)

  • Kim, Seo-Hyeong;Ju, Seong-Tak;Jung, Hea-Gwang;Lee, Kyo-Beum;Jung, Gyu-Beum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.10a
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    • pp.196-198
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    • 2008
  • 본 논문에서는 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선을 위한 스위칭 기법인 2차 SDSDM(Space Dithered Sigma-Delta Modulation)방식을 제안한다. PWM 방식은 일정 스위칭 주파수 대역에서의 고조파로 인해 소음, 전자파 장애, 스위칭 손실 등을 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 DSDM 방식의 일종인 1차 SDSDM은 랜덤 디더(Random Dither) 발생기가 1차 SDM의 양자화기(quatizer) 입력 단에 위치하여 스위칭 주파수가 분산된다. 강압형 DC/DC 컨버터에 제안하는 2차 SDSDM의 방식을 적용한 실험 결과를 통해 타당성을 검증한다.

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