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위상천이 방식의 모듈형 DC/DC 컨버터 설계
Design of Modular DC / DC Converter with Phase-Shifting Topology 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.14 no.1, 2019년, pp.81 - 86  

채용웅 (계명대학교 전자공학전공)

초록
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본 논문은 복수개의 스위칭모드 전원장치를 병렬 결선을 통하여 부하에 보다 큰 전력을 공급가능하게 하는 시스템 설계에 관한 것이다. 이를 위해 정전압조정기의 출력단에 션트저항을 직렬로 배치하고 아두이노를 이용하여 출력단 전압을 감지하고 제어하도록 하였다. 본 논문에서는 실험을 위해 두 개의 정전압조정기를 이용하였으나 그 이상의 보드에 대해서도 일반화가 가능할 것이다. 이와 같은 방식으로 제어되는 시스템을 통해 두 개의 시스템이 부하에 전달되는 전류의 합이 각각의 보드에서 나온 전류의 96%가 부하에 전달되는 것을 확인하였다. 효율의 경우 단위 보드에서의 효율은 92.4% 정도가 나왔으며 병렬결선 시에는 90% 정도가 나왔다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper is concerned with a system design that enables a the plurality of switching mode power supplies to be supplied with larger power through a parallel connection. For this purpose, a shunt resistor is placed in series at the output of the constant voltage regulator and the output voltage is ...

주제어

#컨버터   #모듈   #위상 천이   #아두이노   #병렬   #전력  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문을 통하여 위상천이 방식의 DC/DC컨버터를 모듈화하여 병렬접속을 통해 컨버터의 정격을 증가시킬 수 있는 방안을 제안하였다. 본 고에서는 두 개의 모듈을 통해 병렬접속이 이루어지는 것을 보았으나 모듈의 숫자는 일반화가 가능할 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SMPS는 부하의 용량에 따라 어떤 형태로 구분되는가? SMPS(: Switched Mode Power Supply)는 각종 전자시스템에 직류나 교류 전원을 안정적으로 공급하기 위한 전원공급장치로 널리 사용되어 왔으며, 지금까지의 SMPS는 부하의 용량에 따라 플라이백, 포워드, 푸쉬풀형, 프리지형 등의 다양한 형태로 개발되 었다[1-6].
기존 풀브리지 컨버터와 위상천이 풀브리지 컨버터의 차이는 무엇인가? 기존의 풀브리지 컨버터와 위상천이 풀브리지 컨버터의 기본적인 회로 구성은 같다. 단지 차이점은 기존의 풀브리지 컨버터의 경우 하드 스위칭을 하는 반면 위상천이 풀브리지 컨버터는 소프트 스위칭을 한다는 점이다. 풀브리지 컨저터에서는 풀브리지 상에서 교차하는 두개의 스위치를 동시에 온 오프 시켜줌으로 써 1차측에서 2차측으로 전력을 전달하고 스위치가 온 되어 있는 시간을 통하여 출력전압을 제어하는 방식이며 프리휠링 구간을 갖는다.
모듈형으로 구현된 SMPS의 문제점은? 이와 같이 전원공급장치는 공급되는 전원과 사용 부하에 따라 정격의 A/D 컨버터, D/D 컨버터, 및 D/A 컨버터가 선택적으로 조합되어 사용되었으며, 최근에는 전원공급장치가 사용되는 전자기기에 따라 전력량을 증대시킬 수 있도록 모듈형 컨버터 형태로 구현되기도 하였다. 그러나 지금까지 모듈형으로 구현된 SMPS에서는 두 개 이상의 모듈을 병렬 연결하여 전력을 증가시키고자 하는 경우, 컨버터 양단에 전위차가 있으면 전위가 높은 단자에서 전위가 낮은 단자로 전류가 역류하는 현상이 발생되는 문제가 있었다. 이러한 전류의 역류 현상은 다양한 전자기기의 사용에 대응한 모듈형 전원공급장치의 확산에 저해요인이 되어 왔다[7].
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참고문헌 (10)

  1. J. Rodriguez, J. S. Lai, and F. Z. Peng, "Multilevel inverters: A survey of topologies controls and applications," IEEE Trans. Ind. Electron, vol. 49, no. 4, Aug. 2002, pp. 724-738. 

    상세보기 crossref

  2. Y. Chai and W. Do, "Development of 2KW Power Bidirectional LDC for Electrical Vehicle," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 12, no. 5, Oct. 2017, pp. 845-850. 

  3. S. Son, Y. Park, and I. Choy, "Four-switch Three-phase inverter control method applied by simplified Space Vector PWM," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 11, no. 3, Mar. 2016, pp. 283-291. 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. Y. Chai and W. Do, "Development of a Programmable Multi-Output Adapter," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 10, no. 6, June. 2015, pp. 699-706. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. Y. Moon, Y. Bae, Y. Park, S. Nho, and K. Cho, "Design of 7 D.O.F Manipulator Cooperation Robot," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 5, no. 1, Feb. 2010, pp. 37-43. 

  6. K. Billings and T. Morey, Switchmode Power Supply Handbook 3rd ed., New York: McGraw-Hill, 2011. 

  7. K. Lee, "Design and Implementation of a Current Controller for Boost Converters Using a DSP," The Korean Institute of Power Electronics, vol. 17, no. 3, 2012, pp. 259-255. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. W. Do and Y. Chai, "Design of DC-DC converter controller implemented with analog memory," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 3, 2015, pp. 357-364. 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. Y. Chai, "Design and Implementation of PRA for a Power Supply of Electrical Vehicle," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 11, no. 7, July 2016, pp. 653-658. 

    원문보기 상세보기 crossref

  10. Y. Chai, "Development of 500W inverter with pure sine wave output," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Science, vol. 11, no. 1, Jan. 2016, pp. 61-68. 

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