• Title/Summary/Keyword: switching power converter

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Design of 3-Phase Interleaved Bidirectional DC-DC Converter for Phase Controlled Switching Method (상 제어 기법을 이용한 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 시스템 설계)

  • Kim, JiHyun;Jung, Jae-Hun;Nho, Eui-Cheol;Kim, Heung-Geun;Chun, Tae-Won
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.191-192
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    • 2015
  • 본 논문에서는 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 상제어 스위칭 기법을 이용하여 부하의 변동에 따라 2상 또는 3상 인터리빙이 되도록 하는 시스템 설계방법을 제시한다. 3[kW] 시스템에 대하여 전류 임계모드가 되도록 하는 인덕턴스 값을 유도하였으며 2상으로 동작 시 최대 전력 구간 범위를 구하고 시뮬레이션을 통하여 제안한 방식의 타당성을 입증하였다.

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A 3kW Interleaved Half Bridge Low Voltage DC-DC Converter for Elecronic Vehicles (전기자동차용 3kW 인터리브드 하프브릿지 저전압 DC-DC 컨버터)

  • Lee, Wonhee;Nam, Kwanghee
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.187-188
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    • 2015
  • 본 논문에서는 전기자동차의 저전압 보조배터리 충전용 인터리브드 하프브릿지 저전압 DC-DC 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 높은 출력 밀도, 높은 효율성 그리고 높은 전압 강하비가 요구된다. 이러한 조건을 만족하기 위해 우리는 두 컨버터의 병렬구조를 활용하였다. 이는 하나의 고출력 컨버터를 사용하는 거에 비해 트랜스포머 비용 감소, 고장허용, 낮은 출력 전류 리플 등의 장점을 가진다. 또한 Zero voltage switching(ZVS)이 가능하다. 두 컨버터 사이의 파라미터 차이에 의해 발생되는 부하 불평균을 막기 위해 간단한 보상 알고리즘도 적용되었다.

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Development of a 7kW LDC for Heavy Hydrogen Electric Transport Vehicle Using Coupled Inductor (Coupled Inductor를 사용한 대형수소전기화물차용 7kW급 LDC 개발)

  • Heo, Gyeong Hyeon;Choi, Jin Yong;Choi, Seung Won;Lee, Il Oun;Lee, Jun Young;Song, Hyung Suk
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.263-264
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    • 2019
  • 본 논문에서는 대형수소전기화물차용으로써 CI(Coupled Inductor)를 적용한 7kW급 LDC(Low-Voltage DC-DC Converter)를 제안한다. ZVS(Zero Voltage Switching)를 통한 소프트 위칭을 위해 위상천이(Phase shift) 방식으로 제어하고 SiC MOSFET을 사용함으로써 높은 스위칭 주파수와 역회복전류의 손실 저감을 통해 효율을 증대시킨다. 아울러 변압기를 2개로 나누어 자기 소자에 가해지는 부담을 줄이는 동시에 병렬 회로 사이에 CI를 연결하여 각 자기 소자 간의 전력 균형을 유지한다. 제안한 회로에 대한 실험 결과를 발표한다.

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A New Soft-switching Three-level Flying Capacitor Converter (새로운 소프트스위칭 3레벨 Flying Capacitor 컨버터)

  • Kim, Jaehoon;Kim, Iksun;Ramadhan, Ramadhan;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.189-191
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    • 2019
  • 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.

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Modified Switching Scheme to Reduce High Voltage Spikes in the Single-Phase CHFL Converter (단상 CHFL 컨버터의 고전압 스파이크 저감을 위한 스위칭 방법)

  • Kim, Jeong-Tae;Park, Sung-Min
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.369-370
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    • 2020
  • 본 논문에서는 전기자동차용 양방향 배터리 충전장치에 사용되는 CHFL(Cycloconverter-type High Frequency Link) 컨버터에서 발생하는 고전압 스파이크 저감을 위한 스위칭 방법을 제안한다. CHFL 컨버터는 양극성 고주파 파형 정류시 LC 필터의 인덕터와 변압기의 누설 인덕터에 저장된 에너지로 인해 고전압 스파이크가 발생하게 된다. 제안된 스위칭 방법은 환류 구간을 통해 저장된 에너지를 회생시킴으로서 고전압 스파이크 문제를 해결할 수 있다. 제안된 스위칭 방법의 성능은 MATLAB/ Simulink 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Design of an 1.8V 12-bit 10MSPS Folding/Interpolation CMOS Analog-to-Digital Converter (1.8V 12-bit 10MSPS Folding/Interpolation CMOS Analog-to-Digital Converter의 설계)

  • Son, Chan;Kim, Byung-Il;Hwang, Sang-Hoon;Song, Min-Kyu
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.45 no.11
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    • pp.13-20
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    • 2008
  • In this paper, an 1.8V 12-bit 10MSPS CMOS A/D converter (ADC) is described. The architecture of the proposed ADC is based on a folding and interpolation using an even folding technique. For the purpose of improving SNR, cascaded-folding cascaded-interpolation technique, distributed track and hold are adapted. Further, a digital encoder algorithm is proposed for efficient digital process. The chip has been fabricated with $0.18{\mu}m$ 1-poly 4-metal n-well CMOS technology. The effective chip area is $2000{\mu}m{\times}1100{\mu}m$ and it consumes about 250mW at 1.8V power supply. The measured SNDR is about 46dB at 10MHz sampling frequency.

A Multi-Load Shoring Characteristic Using Novel Buck-Boost Chopper Circuit (새로운 승·강압 초퍼 회로를 이용한 부하 다분할 특성)

  • Suh, Ki-Young;Mun, Sang-Pil;Kwon, Soon-Kurl;Lee, Hyun-Woo;Jung, Sang-Hwa
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.19 no.2
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    • pp.42-48
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    • 2005
  • A DC-DC converter is being widely used for various household appliances and for industry applications. The DC-CC converter is powered from single battery, and the voltage is varied according to the purpose. In the vehicle, various accessories whose electric power is different are being un4 Thus, plural number of DC-DC converter should be provided, so these situations bring complicated circuits, and accordingly, higher cost. Under such backgrounds, in this paper, we propose a novel buck-boost chopper circuit with simply configuration which can supply to two or more different output loads. The propose chewer circuit can control output voltages by controlling duty ratio by using typically two switching devices, which is composed by single boost-switch and single buck-switch. The output voltage can be controlled widely. A few modified circuits developed from the fundamental circuit are represented including the general multi-load circuit. And all this merits and appropriateness was proved by computer simulation and experience.

A 1V 10b 30MS/s CMOS ADC Using a Switched-RC Technique (스위치-RC 기법을 이용한 1V 10비트 30MS/s CMOS ADC)

  • Ahn, Gil-Cho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.46 no.8
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    • pp.61-70
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    • 2009
  • A 10b 30MS/s pipelined ADC operating under 1V power supply is presented. It utilizes a switched-RC based input sampling circuit and a resistive loop to reset the feedback capacitor in the multiplying digital-to-analog converter (MDAC) for the low-voltage operation. Cascaded switched-RC branches are used to achieve accurate grain of the MDAC for the first stage and separate switched-RC circuits are used in the sub-ADC to suppress the switching noise coupling to the MDAC input The measured differential and integral non-linearities of the prototype ADC fabricated in a 0.13${\mu}m$, CMOS process are less than 0.54LSB and 1.75LSB, respectively. The prototype ADC achieves 54.1dB SNDR and 70.4dB SFDR with 1V supply and 30MHz sampling frequency while consuming 17mW power.

Design of The 10bit 80MHz CMOS D/A Converter with Switching Noise Reduction Method (스위칭 잡음 감소기법을 이용한 10비트 80MHz CMOS D/A 변환기 설계)

  • Hwang, Jung-Jin;Seon, Jong-Kug;Park, Li-Min;Yoon, Kwang-Sub
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.47 no.6
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    • pp.35-42
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    • 2010
  • This paper describes a 10 bit 80MHz CMOS D/A converter for wireless communication system. The proposed circuit in the paper is implemented with a $0.18{\mu}m$ CMOS n-well 1-poly 6-metal process. The architecture of the circuit consists of the 4bit LSB with binary decoder, and both the 3bit ULSB and the 3bit MSB with the thermometer decoder. The measurement results demonstrates SFDR of 60.42dBc at sampling frequency 80MHz, input frequency 1MHz and ENOB of 8.75bit. INL and DNL have been measured to be ${\pm}$0.38LSB and ${\pm}$0.32LSB and glitch energy is measured to be 4.6$pV{\cdot}s$. Total power dissipation is 48mW at 80MHz(maximum sampling frequency) with a single power supply of 1.8V.

High-Frequency Circuit Modeling of the Conducted-Emission from the LDC System of a Electric Vehicle (전기자동차 LDC 시스템의 전도 방출에 관한 고주파 모델링 연구)

  • Jung, Kibum;Jo, Byeong-Chan;Chung, Yeon-Choon
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.24 no.8
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    • pp.798-804
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    • 2013
  • In this paper, conducted emission from the LDC(Low-Side DC/DC Converter) of a HEV/EV was analyzed using high-frequency circuit modeling in system-level approach. The conducted emission by PWM process(100 kHz; Switching Frequency) can cause RFI(Radio-Frequency Interference) problems in the AM/FM frequency range. In order to mitigate this conducted emission, a high-frequency equivalent circuit model is proposed by analyzing the fundamental circuits, parasitic components in their parts and connections and non-linear characteristics of MOSFETs, high-power capacitors, inverters, motors, high-power cables, and bus bars which are composed of the LDC. Using these circuit models, results of both simulation and measurement were compared and similarities between them were verified. We are looking forward that this approach can be effectively used in the EMC design of HEV/EV.