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차량 탑재형 배터리 충전기의 인터리브드 부스트 PFC 컨버터 제어시스템 설계 및 구현
Design and Implementation of a Control System for the Interleaved Boost PFC Converter in On-Board Battery Chargers 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.65 no.5, 2016년, pp.843 - 850  

이준혁 (Dept. of Electronic Engineering, Kookmin University) ,  정광순 (Dept. of Secured Smart Electric Vehicle, Kookmin University) ,  이경중 (Dept. of Electronic Engineering, Kookmin University) ,  정재엽 (Electronics R&D Center S) ,  김호경 (Electronics R&D Center S) ,  홍성수 (Dept. of Secured Smart Electric Vehicle, Kookmin University) ,  안현식 (Dept. of Secured Smart Electric Vehicle, Kookmin University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose a digital controller design process for the interleaved type of a boost PFC (Power Factor Correction) converter which can disperse the heat of the switching devices due to the interleaved topology. We establish a mathematical model of a boost PFC converter and propose a con...

주제어

#OBC(On Board Charger)   #Interleaved Boost PFC Converter   #Digital Controller   #Root Locus   #A/D Conversion  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 실제 플랜트에 적용한 시뮬레이션 결과를 그림 5에 나타내었으며 아날로그 PI 제어기 적용 시 인덕터 실제 전류가 기준전류값을 정확하게 추종하지만, P 제어기만 적용하는 경우 정상상태오차가 발생하여 기준값을 추종하지 못하는 결과를 확인할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 인덕터 전류 제어기로 PI 제어기를 구현한다.
  • 디지털 제어기는 PFC를 위한 전류제어기와 출력링크 전압 제어를 위한 전압제어기의 2중 제어루프로 구성된다. 본 논문에서 설계된 인터리브드 부스트 PFC 설계 규격은 인피니언사에서 제공하는 가이드라인을 참고하여 표 1과 같이 설계하는 것을 목표로 한다[11][12]. 부스트 PFC 컨버터는 역률을 개선하는 컨버터로써 역률을 개선하는 것은 OBC의 입력 AC 전류를 입력 AC 전압과 동위상이 되도록 제어하는 것으로 정의되고 0∼1 사이 수로 표현한다.

가설 설정

  • 또한, 입력 전압이 220Vrms일 때를 고려하여 출력링크 전압을 400V로 승압시키기 위해서는 시비율인 Ｕ=0.8로 가정하고 컨버터 파라미터들은 R=53Ω, L =190μH.
  • 소신호 모델링을 할 때 소위 동작점에서 컨버터의 동작을 확인한다. 표1에 따라 VLink =400V으로 설정하고 부하가 4Kw일 때 부스트 PFC 컨버터의 동작을 확인하기 위하여 IL=10A로 가정한다. 또한, 입력 전압이 220Vrms일 때를 고려하여 출력링크 전압을 400V로 승압시키기 위해서는 시비율인 Ｕ=0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다이오드를 이용한 브리지 정류회로의 문제점은? 기존의 가전 및 산업용 전기기 중 교류 전압의 크기와 주파수가변이 필요한 경우 기본적으로 다이오드를 이용한 브리지 정류회로를 사용함으로써 고조파 전류성분을 발생할 뿐만 아니라 입력역률이 낮아 많은 무효전력이 발생한다. 이러한 경우에 발생하는 고조파는 전압과 전류에 왜곡이 발생하여 주변회로의 오작동이나 수명을 단축시키는 문제점이 있다. 또한 많은 무효전력의 발생은 유효전력을 효율적으로 사용하지 못하기 때문에 경제적인 손실도 가져온다.
무효전력이 발생하면 나타나는 문제점은? 이러한 경우에 발생하는 고조파는 전압과 전류에 왜곡이 발생하여 주변회로의 오작동이나 수명을 단축시키는 문제점이 있다. 또한 많은 무효전력의 발생은 유효전력을 효율적으로 사용하지 못하기 때문에 경제적인 손실도 가져온다. 따라서, 고조파와 역률은 IEC61000-3-2에 따른 각 클래스의 규격을 준수해야하며 이를 위해서 역률보정(Power Factor Correction : PFC)회로를 사용한다[3][4][5].
역률보정(Power Factor Correction : PFC)회로에는 어떤 것들이 있는가? PFC회로에 사용되는 컨버터에는 벅(Buck), 부스트(Boost)와 벅-부스트(Buck-Boost) 컨버터가 있다. 특히 부스트 컨버터는 인덕터 전류제어를 통해 역률보정이 가능하고 고조파 성분이 적어 많이 이용된다.
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참고문헌 (16)

  1. L. Solero, "Nonconventional On-Board Charger for Electric Vehicle Propulsion Batteries", IEEE Transactions on vehicular technology, Vol. 50, No 1, pp. 144-149, 2001. 

    상세보기 crossref

  2. J. S. Kim, G. Y. Choe, H. M. Jung, B. K. Lee, Y. J. Cho, and K.B. Han, "Design and implementation of a high-efficiency on-board batterycharger for electric vehicles with frequency control strategy," in Proc. IEEE Veh. Power Propulsion Conf., pp. 1-6, 2010. 

  3. O. Garcia, J. A. Cobos, R. Prieto, P. Alou, and J.Uceda, "Single phase power factor corrections: a survey", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 18, No. 3, pp. 749-755, 2003. 

    상세보기 crossref

  4. L. Huber and D. Borojevic, "Space vector modulated three-phase to three-phase matrix converter with input power factor correction," IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 31, No. 6, pp. 1234-1246, 1995. 

    상세보기 crossref

  5. IEC 61000-3-2, International Standard, Edition 1.2, 1998. 

  6. Y. Jang and M. Jovanovic. "Interleaved Boost Converter With Intrinsic Voltage-Doubler Characteristic for Universal-Line PFC Front End", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 22, NO. 4, pp 1394-1401, 2007. 

    상세보기 crossref

  7. L. Huber, B. T. Irving, and M. M. Jovanovic, "Open-loop control methods for interleaved DCM/CCM boundary boost PFC converters," IEEE Trans. Power Electron. , Vol. 23, No. 4, pp. 1649-1657, 2008. 

    상세보기 crossref

  8. S. Choudhury, "Average current mode controlled power factor correction converter Using TMS320LF2407A", Texas Instruments Application Note SPRA902A, pp. 1-14, 2005. 

  9. J. Zhou, Z. Lu, Z. Lin, Y. Ren, Z. Qian, and Y. Wang, "Novel Sampling Algorithm for DSP Controlled 2 kW PFC Converter", IEEE Transaction Power Electronics, vol. 16, No. 2, pp. 217-222, 2001. 

    상세보기 crossref

  10. David M. V. Sype, K. Gusseme, A. P. V. Bossche, and J. A.A. Melkebeek, "A Sample Algorithm for Digitally Controlled Boost PFC Converters", IEEE Transaction Power Electronics, vol. 19, No. 3, pp. 649-657, 2004. 

    상세보기 crossref

  11. J. H. Kim, T. J, "Analysis of Current Ripple for Two-Phase Interleaved Boost PFC". 전The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers Vol. 61P, No. 3, pp122-128, 2012. 

  12. S. Abdel-Rahman, F. Stuckler and K. Siu, "PFC boost converter design guide", Infineon-ApplicationNote, 2014. 

  13. K. Naveenkumar R, H. Vijay Murthy, and A. P. Raju. "PLC based intelligent power factor correctors for industrial power systems-A case study." Power and Advanced Control Engineering (ICPACE), 2015 International Conference on. pp. 75-79, 2015. 

  14. J.C. Mayo-Maldonado, R. Salas-Cabrera, J.C. Rosas- aro, J. De Leon-Morales, E.N. Salas-Cabreram, "Modelling and control of a DC-DC multilevel boost converter", IET Power Electronics, pp. 693-700, 2011. 

  15. K. Higuchi, K. Nakano, T. Kajikawa, E. Takegami, S. Tomioka, K. Watanabe: "A New Design of Robust Digital Controller for DC-DC Converters", IFAC 16th Triennial World Congress, (CD-ROM), 2005. 

  16. S. Lee, "Demystifying Type II and Type III Compensators Using OpAmp and OTA for DC/DC Converters", Texas Instruments SLVA662, pp. 2-8, 2014. 

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