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새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 PWM 인버터를 이용한 용접기용 DC-DC 컨버터의 개발
Development of Arc Welding Machines DC-DC Converter using A Novel Full-Bridge Soft Switching PWM Inverter 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.22 no.6, 2008년, pp.26 - 33  

권순걸 (경남대학교 전기공학과) ,  문상필 (경남대학교 전기공학과)

초록
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본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 1개의 스위치와 1개의 무손실스너버 부분 공진 커패시터로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 각 액티브 스위치에 인가된 전압이 DC 버스 라인 전압의 1/2로 되기 때문에 AC 400(V)계 상용전원 라인에 적용할 경우에도 600(V)내압의 스위칭 소자(IGBT)가 적용 가능하며, 기존 회로의 DC버스 라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류 출력을 얻어 수 있었다. 그리고 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작함으로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIG MIG MAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents a new full-bridge soft switching PWM DC-DC converter circuit topology that adding one switcher, one lossless snubber quasi-resonance capacity to power source for general welding machine This full-bridge soft switching DC-DC convoter· topology can applicable 600[V] switching devic...

주제어

#High Frequency Inverter   #DC-DC Converter   #Soft Switching PWM  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 경량화나 용접 성능향상을 위해 스위칭 주파수를 높이기 때문에 IGBT 를 이용한 액티브 보조 공진 소프트 스위칭 방식도제안되고 있지만 공진 스너버 회로의 손실 증가나고비용 등의 문제로 실용화는 신행되고 있지 않고있다[6-8]. 그러므로 본 연구에서는 새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 DC- AC 인버터를 제시하여 기존의 아크 용접기용 전원과 특징을 비교하고자 한다.
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참고문헌 (9)

  1. 森本, 土井, 眞鍋, 平木, 中岡, 新方式電壓給電フルブ リッジ型ソフトスイッチングPWM高周波インバ？タを用 いたア？ク溶接用高出力DC-DC？換器, 電氣學會論文 誌 D, Vol. 126, No.3, pp.235-247, 2006 

  2. 電氣學會編,"高周波共振形スイッチング電源方式と應用技術の動向", 電氣學會技術報告, (II部), 第443號, 1992 

  3. MACHINING POWER SUPPLY WITH SWITCHING LOSS REDUCING ELEMENT", United Sates Patent: Patent No. US6, 687, 2006 

  4. O.D. Patterson and D.M. Divan,"Pseudo Resonant Full Bridge DC-DC Converter", Records of IEEE-PESC, Vol. 2, pp.424-430, 1987 

  5. H. K. Yoon, Zero Voltage Switching Two Transformer Full-Bridge PWM Converter with Lossless Diode Clamp Rectifier, ICPE`04, pp.132-136, 2004 

  6. M. Michihira, Latest Developments on Converter Technology and Their Trends, Proceedings of Kansai Section IEE- Japan, No. S1-05, p.5, 2004 

  7. T. Nishida, Y. Ishigami, E. Hiraki, Phase Shifted PWM DC-DC Power Converter with a Single Active Auxiliary Resonant Snubber, Proceedings of Kansai Section IEE- Japan, No. 180507, pp.184, 2004 

  8. J.G.Cho, J.A.Sabate, G.Hua, and F.C.Lee, Zero Voltage and Zero Current Switching Full Bridge PWM Converter for High Power Applications, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.11, No.4, pp.622-628, July, 1996 

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  9. J.G.Cho, C.Y.Jeong and F.C.Lee, Zero Voltage and Zero Current Switching Full Bridge PWM Converter Using Secondary Active Clamp, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.11, No.4, pp.601-607, July, 1996 

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