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[국내논문] 태양광 최대 전력 추종기를 위한 고효율 무손실 스너버
High Efficiency Lossless Snubber for Photovoltaic Maximum Power Point Tracker 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.18 no.5, 2013년, pp.485 - 491  

장두희 () ,  강정일 (삼성전자 영상디스플레이사업부) ,  한상규

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A new passive lossless snubber for boost converter based on magnetic coupling is proposed. It is composed of a winding coupled with boost inductor, one snubber inductor, two snubber capacitor and three additional diodes. Especially, the snubber inductor can not only limit the reverse recovery curren...

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 상기 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 구조의 무손실 스너버를 제안한다. 특히 제안된 회로는 스너버 캐패시터에 저장된 에너지가 모두 출력측으로 회생되므로 시스템 효율 측면에서 매우 유리하며 작은 용량의 수동 소자만으로 구현이 가능 하므로 시스템 제작단가 측면에서 유리한 장점을 가진다.
  • 그러나 스위치의 스위칭 손실 및 다이오드의 느린 역회복 특성에 의하여 효율이 저감되는 문제점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 무손실 스너버를 제안하였다. 제안 무손실 스너버는 수동 소자만으로 구성되어 시스템 제작단가 상승이 크지 않으며, 스위치 턴 온 및 턴 오프시 전력 소모 없이 스너빙이 가능한 장점을 갖는다.

가설 설정

  • 2) 입력 전압 Vin는 일정하다.
  • 4) Lm, Ls의 초기 전류는 각각 ILm, ILs이다.
  • 제안 무손실 스너버가 적용된 부스트 컨버터의 입출력 전압 변환비를 도출한다. 입출력 전압 변환 비 도출을 위하여 모드 5, 6, 7 구간은 전체 주기에 있어 매우 짧은 시간이므로 고려하지 않는다고 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
태양광 에너지의 장점은? 최근 심각한 환경오염 문제와 화석 에너지 고갈로 차세대 에너지원에 대한 요구가 점차 증가하고 있다. 그중 태양광 에너지는 발전규모의 선택이 자유롭고, 열적 공해, 소음, 방사능, 폭발 위험이 없고 유지 보수가 간편하므로, 미래 에너지 문제를 해결할 수 있는 대체 에너지원으로 각광받고 있다. 특히 계통 연계형 태양광 인버터 시스템은 최대 전력을 발전하는 시간대가 하절기 피크 전력 소비시간대와 유사하므로 주택 및 건물의 지붕이나 옥상, 벽면 등에 설치함으로써 전력 수급 불균형해소에 기여할 수 있고 국토의 효율적 사용이 가능한 전력 공급원으로 그 활용이 가능하다.
RCD 스너버의 단점은? 또한 저항,커패시터, 다이오드로 구성된 RCD 스너버는 회로가 간단하고 시스템 제작 단가 상승이 크지 않은 장점을 갖는다. 그러나 스너버의 커패시터에 저장된 에너지를 모두 저항에서 소모하므로 높은 효율을 기대하기 어렵다.
계통 연계형 태양광 인버터 시스템에서 요구되는 것은? 계통 연계형 태양광 인버터 시스템은 태양전지의 최대 전력 점을 추종하는 최대 전력점 추종(Maximum Power Point Tracking, MPPT) 제어와 계통의 전압과 전류의 위상을 보정하며 무효전력을 최소화하는 인버터 구동 기술이 요구된다. 최근에는 이러한 태양광 인버터 시스템의 고 효율화를 위하여 많은 최대 전력점 추종제어 기법과 인버터 구동 기법들이 제시되어 왔지만, 최대 전력점 추종기 전력단의 고 효율화를 위한 연구들은 많이 이루어지지 못한 실정이다.
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참고문헌 (5)

  1. M. Jovanovic, Y. Jang, Y. Chang, and K. Fang, "Soft-switching power converters," U.S. Patent 6 987 675, Jan. 17, 2006. 

  2. R. Gurunathan and A. Bhat, "Zero-voltage switching DC link single phase pulsewidth-modulated voltage source inverter," IEEE Trans. Power Electron., Vol. 22, No. 5, pp. 1610-1618, Sep. 2007. 

  3. W. Y. Choi, J. M. Kwon, and B. H. Kwon, "Bridgeless dual-boost rectifier with reduced diode reverse-recovery problems for power-factor correction," IET Power Electron., Vol. 1, No. 2, pp. 194-202, June 2008. 

  4. H. Bodur and A. Bakan, "A new ZVT-ZCT-PWM DC-DC converter," IEEE Trans. Power Electron., Vol. 19, No. 3, pp. 676-684, May 2004. 

  5. J.P. Fohringer, F.A. Himmelstoss, "Analysis of a Boost converter with Tapped Inductor and Reduced Voltage Stress Across the Buffer Capacitor," IEEE International Conference on Industrial Technology, Dec. 2006. 

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