철도차량용 공진형 보조전원장치의 응답특성 개선 연구
A Study on the Improvement of Response Characteristics of Resonant Auxiliary Power Supply for Railway Vehicles
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초록
최근, 철도 차량의 효율과 무게를 줄이기 위해 보조 전원 공급 장치는 기존 시스템의 저주파 변압기에서 고주파 스위칭으로 변경된 공진형 컨버터를 사용하는 시스템으로 전환되었다. 또한 입력단에서 3 단 DC / DC 컨버터를 사용함으로써 공진형 컨버터의 입력에 안정적으로 공급되어 라인 전압의 넓은 입력 전압을 가질 수 있다. 그러나 3 레벨 DC / DC 컨버터의 낮은 제어 대역폭으로 인해 입력 전압 또는 부하가 변동하는 경우 3 레벨 DC / DC 컨버터의 출력 전압이 변경되어 안정적인 전압을 공급할 수 없다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 논문에서는 라인 입력 전압 변동에 따른 부하 전류 보상 및 듀티 보상 방식을 제안한다. 이는 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.
Abstract
Recently, in order to reduce the efficiency and weight of railway vehicle, the auxiliary power supply has been converted into a system using a resonant converter changed from a low frequency transformer of a conventional system to high frequency switching. In addition, by using a three-level DC / DC converter at the input stage, it can be stably supplied to the input of the resonant type converter to have a wide input voltage of the line voltage. However, if the input voltage or the load fluctuates due to the low control bandwidth of the three-level DC / DC converter, the output voltage of the three-level DC / DC converter changes, so that it cannot supply a stable voltage. In order to improve this problem, this paper proposes a load current compensation and a duty compensation scheme to with line input voltage fluctuations. This was verified through simulation and experiment.
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