• Title/Summary/Keyword: zero-voltage switching

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The Impact of Parasitic Elements on Spurious Turn-On in Phase-Shifted Full-Bridge Converters

  • Wang, Qing
    • Journal of Power Electronics
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    • v.16 no.3
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    • pp.883-893
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    • 2016
  • This paper presents a comprehensive analysis of the spurious turn-on phenomena in phase-shifted full-bridge (PSFB) converters. The conventional analysis of the spurious turn-on phenomenon does not establish in the PSFB converter as realizing zero voltage switching (ZVS). Firstly, a circuit model is proposed taking into account the parasitic capacitors and inductors of the transistors, as well as the parasitic elements of the power circuit loop. Second, an exhaustive investigation into the impact of all these parasitic elements on the spurious turn-on is conducted. It has been found that the spurious turn-on phenomenon is mainly attributed to the parasitic inductors of the power circuit loop, while the parasitic inductors of the transistors have a weak impact on this phenomenon. In addition, the operation principle of the PSFB converter makes the leading and lagging legs have distinguished differences with respect to the spurious turn-on problems. Design guidelines are given based on the theoretical analysis. Finally, detailed simulation and experimental results obtained with a 1.5 kW PSFB converter are given to validate proposed analysis.

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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Dual charge pump inverter For LCD Backlight Drive Application (대화면 LCD backlight 구동을 위한 Dual charge pump inverter)

  • Jang, Doo-Hee;Kwon, Gi-Hyun;Roh, Chung-Wook;Han, Sang-Kyoo;Hong, Sang-Kyoo;SaKong, Sug-Chin;Lee, Hyo-Bum
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.375-377
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    • 2007
  • 본 논문에서는 LCD backlight 구동을 위한 Dual charge pump inverter를 제안하였다. 제안 회로는 넓은 입력 및 부하 범위에서 영전압 스위칭(Zero Voltage Switching) 동작을 보장하여 효율이 높은 장점을 가진다. 기존 full bridge 방식의 회로와 비교하여 동등한 수준의 소자 전압 스트레스를 가지며, 트랜스포머 1차측 양단 전압을 Full_Bridge 방식에 비해 2배로 만들 수 있어 트랜스포머의 턴비 감소 효과를 얻을 수 있다. 또한 각 소자 전류 스트레스를 기존 대비 1/2로 줄일 수 있는 장점을 가진다. 위와 같이 제안한 회로의 타당성 검증을 위해 시뮬레이션과 40인치 LCD Pannel에 적용하여 실험을 수행하였다.

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A Study on the FB-ZVS DC/DC Converter for Auxiliary Power Supply in Electric Vehicles (전기자동차 보조전원용 FB-ZVS 직류-직류 변환기에 관한 연구)

  • Lee, Dong-Keun;Yoon, Duck-Yong;Hong, Soon-Chan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.363-366
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    • 1996
  • A FB-ZVS(Full Bridge Zero Voltage Switching) PWM DC/DC converter for electric vehicles is simulated and implemented in this paper. The converter considered is a step-down DC/DC converter with the ratings of 312/13.5V and 1.35kW. The steady state operation of this converter is divided into six operating modes in case of continuous current mode and eight operating modes in case of discontinuous current mode. Digital simulations using PSpice are carried out to verify the steady-state analysis. A prototype converter was built in the laboratory. MOSFETs were used for swithching devices and fast recovery diodes to reduce the charge storage problem of a pn-junction.

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Design of the inverter for driving CCFL using PAN-PZT piezoelectric transformer (PAN-PZT 압전변압기를 이용한 CCFL 구동용 인버터 설계)

  • Han Jae-Hyun;Lim Young-Cheol;Yang Seung-Hak;Kweon Gie-Hyoun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.147-151
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    • 2002
  • 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)는 표현된 정보를 가시화하기 위해 램프의 백라이트가 필수적인데 대부분 부피가 작고 효율과 휘도특성이 좋은 냉음극 방전램프가 사용된다. 램프는 고압으로 구동되며 높은 전압을 얻기 위해 일반적으로 권선 변압기를 사용한다 그러나 권선 변압기의 경우 자체의 철심이나 권선의 손실로 인하여 출력 효율의 한계가 있으며, 고압을 위해 감긴 코일은 부피를 크게 하며 무겁게 만든다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 변압기 자체 손실을 줄이고 소형화가 가능하며 높은 승압비을 가진 PAN-PZT계의 적층형 압전 변압기를 제작하였으며, 회로의 손실을 줄이기 위한 영전압 스위칭(ZVS; Zero Voltage Switching)과 그리고 LCD패널과 인버터의 불필요한 간섭현상(EMI; Electro-Magnetic Interference)을 줄일 수 있으며 소형화가 가능한 풀 브리지형 압전 인버터를 설계하였다.

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Integrated Magnetic Transformer for ZVS Phase Shift Full Bridge Converter

  • Li, Xin-Lan;Shin, Yong-Hwan;Won, Jae-Sun;Kim, Jong-Sun;Shin, Hwi-Beom
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.15 no.2
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    • pp.119-126
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    • 2010
  • An integrated magnetic (IM) transformer is proposed for a phase shifted full bridge (PSFB) converter with zero voltage switching (ZVS). In a proposed IM transformer, the transformer is located on the center leg of E-core and the output inductor is wound on two outer legs with air gap. The proposed IM transformer is analyzed by using the magnetic capacitor model. For reducing the core size, EE core is redesigned. The proposed IM transformer is experimentally verified on a 1.2 kW prototype converter. The converter efficiency with the proposed IM transformer is about 93 % at full load and its volume size can be reduced. It can be expected that the power density can be largely increased with the proposed IM transformer.

The Digital Control for Zero Voltage Switching of CRitical Mode Boost PFC Converter (임계 도통 모드 부스트 PFC 컨버터의 영전압 스위칭 디지털 제어 기법)

  • Moon, Jung-Pil;Kim, Jong-Woo;Moon, Gun-Woo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.181-182
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    • 2014
  • 본 논문에서는 동기 정류 스위치를 사용한 임계 도통 모드 부스트 PFC 컨버터의 디지털 제어 기법을 제안한다. 상태 궤적 분석을 통해 입력전압 전 범위의 영전압 스위칭 조건을 구하였으며, 총 입력 전하 분석을 통하여 높은 역률을 위한 스위치 추가 온-타임을 도출하였다. 제안하는 제어 기법은 디지털 제어기를 이용한 $230V_{rms}$ 입력, 400V/200W 출력 프로토타입에서 타당성을 입증하였다. 그 결과 동기 정류기를 이용한 임계 도통 모드 부스트 PFC 컨버터는 높은 역률 및 효율을 갖는다.

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Soft switching boost converter for reduction of conduction loss (도통 손실 저감을 위한 소프트 스위칭 부스트 컨버터)

  • oh, Min-Seuk;Kim, Kyu-Dong;Kim, Jun-Gu;Jung, Yong-Chae;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.33-34
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    • 2012
  • 본 논문에서는 도통 손실 저감을 위한 ZVT(Zero voltage transition) 부스트 컨버터를 제안하였다. 제안한 부스트 컨버터는 일반 부스트 컨버터에 보조 스위치, 공진 인덕터 그리고 공진 커패시터를 추가함으로써 ZVS와 ZCS를 달성하였다. 이를 통하여 스위치에 전압 스트레스와 전류 스트레스를 줄였기 때문에 스위칭 손실이 저감되고 컨버터 효율이 향상된다. 제안된 회로는 모드 분석과 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

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ZVS Parallel Active Power Decoupling Circuit for Applying Flyback Inverter (플라이백 인버터에 병렬로 적용되는 ZVS 방식의 전력 디커플링 회로에 관한 연구)

  • Kim, Mi-Na;Noh, Yong-Su;Kim, Jun-Gu;Jung, Yong-Chae;Won, Chung-Yuen
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.55-56
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    • 2012
  • In general, a power decoupling method using electrolytic capacitor is used to solve a problem that appears 120[Hz] ripple of grid at the PV module output. But electrolytic capacitor has a effect on the short lifetime and low reliability of PV system. Therefore, studies which replace the large electrolytic capacitor with small film capacitor have been researched in resent years. This paper proposes flyback inverter which can be replaced with film capacitor by connecting the circuit implementing zero voltage switching in PV side. The proposed system is validated by PSIM simulation.

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A study on the Frequency characteristics of the LLC-type P.R.C and S.R.C (LLC형 병렬 및 직렬 공진 컨버터의 주파수 특성에관한 연구)

  • Choi, J.G.;Cha, I.S.;Park, H.A.;Lee, K.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1993.07b
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    • pp.825-829
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    • 1993
  • By using the state plane approach, the steady state analysis and desing of a high frequency LLC-type series resonant converter and LLC-type parallel resonant converter operating in the continuous conduction mode is presented. When a LLC-type P.R.C operates above resonant frequency, the switching transitor can be turn off at zero voltage. A set of characteristic frequency are plotted from which desing parameters can be obtained.

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