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Auteur Ruan, Xinbo
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Affiner la rechercheAn Improved ZVS PWM Three-Level Converter / Jin, Ke in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 319-329 p.
Titre : An Improved ZVS PWM Three-Level Converter Titre original : Un Convertisseur à Trois Nivaux Amélioré de ZVS PWM Type de document : texte imprimé Auteurs : Jin, Ke, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur ; Fuxin Liu Article en page(s) : 319-329 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Clamping diode Pulse-width-modulation Three-level converter Zero-voltage-switching.Retenue de la diode Impulsion-largeur-modulation Convertisseur à trois nivaux Commutation zéro tension. Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper proposes an improved zero-voltage-switching pulse-width-modulation three-level converter (ZVS PWM TL converter), which is improved from the original ZVS PWM TL converter just by exchanging the position of the resonant inductor and the transformer, such that the transformer is connected with the lagging switches. The improved converter has several advantages over the original one, e.g., the clamping diodes conduct only once in a switching period, and the resonant inductor current is smaller in zero state, leading to a higher efficiency and reduced duty cycle loss. A blocking capacitor is usually introduced to the primary side to prevent the transformer from saturating, this paper analyzes the effects of the blocking capacitor in different positions, and a best scheme is determined. A 2.5-kW prototype converter verifies the effectiveness of the improved converter and the best scheme for the blocking capacitor.
Cet article propose un convertisseur à trois nivaux amélioré d'impulsion-largeur-modulation de zéro-tension-commutation (convertisseur de ZVS PWM TL), qui est amélioré du convertisseur original de ZVS PWM TL juste en échangeant la position de l'inducteur résonnant et du transformateur, tels que le transformateur est relié aux commutateurs de ralentissement. Le convertisseur amélioré a plusieurs avantages par rapport à les originaux, par exemple, la conduite de retenue de diodes seulement une fois dans une période de commutation, et le courant résonnant d'inducteur est plus petite dans l'état zéro, menant à un rendement plus élevé et à une perte réduite de coefficient d'utilisation. Un condensateur de blocage est habituellement présenté au côté primaire pour empêcher le transformateur de saturer, cet article analyse les effets du condensateur de blocage dans différentes positions, et un meilleur arrangement est déterminé. Un convertisseur du prototype 2.5-kW vérifie l'efficacité du convertisseur amélioré et le meilleur arrangement pour le condensateur de blocage.DEWEY : 621 ISSN : 02780046 RAMEAU : Convertisseur En ligne : jinke@nuaa.edu.cn, ruanxb@nuaa.edu.cn, liu-fuxin@163.com [article] An Improved ZVS PWM Three-Level Converter = Un Convertisseur à Trois Nivaux Amélioré de ZVS PWM [texte imprimé] / Jin, Ke, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur ; Fuxin Liu . - 319-329 p.
Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°1 (Fevrier 2007) . - 319-329 p.
Mots-clés : Clamping diode Pulse-width-modulation Three-level converter Zero-voltage-switching.Retenue de la diode Impulsion-largeur-modulation Convertisseur à trois nivaux Commutation zéro tension. Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper proposes an improved zero-voltage-switching pulse-width-modulation three-level converter (ZVS PWM TL converter), which is improved from the original ZVS PWM TL converter just by exchanging the position of the resonant inductor and the transformer, such that the transformer is connected with the lagging switches. The improved converter has several advantages over the original one, e.g., the clamping diodes conduct only once in a switching period, and the resonant inductor current is smaller in zero state, leading to a higher efficiency and reduced duty cycle loss. A blocking capacitor is usually introduced to the primary side to prevent the transformer from saturating, this paper analyzes the effects of the blocking capacitor in different positions, and a best scheme is determined. A 2.5-kW prototype converter verifies the effectiveness of the improved converter and the best scheme for the blocking capacitor.
Cet article propose un convertisseur à trois nivaux amélioré d'impulsion-largeur-modulation de zéro-tension-commutation (convertisseur de ZVS PWM TL), qui est amélioré du convertisseur original de ZVS PWM TL juste en échangeant la position de l'inducteur résonnant et du transformateur, tels que le transformateur est relié aux commutateurs de ralentissement. Le convertisseur amélioré a plusieurs avantages par rapport à les originaux, par exemple, la conduite de retenue de diodes seulement une fois dans une période de commutation, et le courant résonnant d'inducteur est plus petite dans l'état zéro, menant à un rendement plus élevé et à une perte réduite de coefficient d'utilisation. Un condensateur de blocage est habituellement présenté au côté primaire pour empêcher le transformateur de saturer, cet article analyse les effets du condensateur de blocage dans différentes positions, et un meilleur arrangement est déterminé. Un convertisseur du prototype 2.5-kW vérifie l'efficacité du convertisseur amélioré et le meilleur arrangement pour le condensateur de blocage.DEWEY : 621 ISSN : 02780046 RAMEAU : Convertisseur En ligne : jinke@nuaa.edu.cn, ruanxb@nuaa.edu.cn, liu-fuxin@163.com
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1492-1503 p.
Titre : Hybrid Full-Bridge Three-Level LLC Resonant Converter----A Novel DC----DC Converter Suitable for Fuel-Cell Power System Titre original : Convertisseur Résonnant à Trois Nivaux de LLC de Plein-Pont Hybride----Un C.C de Roman----Convertisseur de C.C Approprié au Système d'Alimentation de Carburant-Cellule Type de document : texte imprimé Auteurs : Jin, Ke, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur Article en page(s) : 1492-1503 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fuel-cell Carburant-cellule LLC resonant converter Convertisseur résonnant LLC Three-level converter Convertisseur à trois nivaux Zero current switching Commutation courante zéro Zero voltage switching Commutation zéro de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a novel hybrid full-bridge (H-FB) three-level (TL) LLC resonant converter. It integrates the advantages of the H-FB TL converter and the LLC resonant converter. It can operate under both three-level mode and two-level mode, so it is very suitable for wide-input-voltage-range applications, such as fuel-cell power systems. Compared with the traditional full-bridge converter, the input current ripple and output filter can be reduced. In addition, all the switches can realize zero-voltage switching from nearly zero to full load, and the switches of the TL leg sustain only half of the input voltage. Moreover, the rectifier diodes can achieve zero-current switching, and the voltage stress across them can be minimized to the output voltage. A prototype of 200-400-V input and 360-V/4-A output is built in our laboratory to verify the operation principle of the proposed converter.
Cet article propose un convertisseur résonnant à trois nivaux hybride de LLC du plein-pont de roman (H-FB) (TL). Il intègre les avantages du convertisseur de H-FB TL et du convertisseur résonnant de LLC. Il peut fonctionner sous le mode à trois nivaux et le mode à deux niveaux, ainsi il est très approprié aux applications de large-entrée-tension-gamme, telles que des systèmes d'alimentation de carburant-cellule. Comparé au convertisseur traditionnel de plein-pont, l'ondulation d'entrée et le filtre courants de rendement peuvent être réduits. En outre, tous commutateurs peuvent réaliser la commutation de zéro-tension presque de zéro au chargement complet, et les passages de la jambe de TL soutiennent seulement la moitié de la tension d'entrée. D'ailleurs, les diodes de redresseur peuvent réaliser la commutation zéro-courante, et l'effort de tension à travers elles peut être réduit au minimum à la tension de rendement. Un prototype de l'entrée 200-400-V et du rendement 360-V/4-A est établi dans notre laboratoire pour vérifier le principe d'opération du convertisseur proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : jinke@nuaa.edu.cn, ruanxb@nuaa.edu.cn [article] Hybrid Full-Bridge Three-Level LLC Resonant Converter----A Novel DC----DC Converter Suitable for Fuel-Cell Power System = Convertisseur Résonnant à Trois Nivaux de LLC de Plein-Pont Hybride----Un C.C de Roman----Convertisseur de C.C Approprié au Système d'Alimentation de Carburant-Cellule [texte imprimé] / Jin, Ke, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur . - 1492-1503 p.
Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 53 N° 5 (Octobre 2006) . - 1492-1503 p.
Mots-clés : Fuel-cell Carburant-cellule LLC resonant converter Convertisseur résonnant LLC Three-level converter Convertisseur à trois nivaux Zero current switching Commutation courante zéro Zero voltage switching Commutation zéro de tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a novel hybrid full-bridge (H-FB) three-level (TL) LLC resonant converter. It integrates the advantages of the H-FB TL converter and the LLC resonant converter. It can operate under both three-level mode and two-level mode, so it is very suitable for wide-input-voltage-range applications, such as fuel-cell power systems. Compared with the traditional full-bridge converter, the input current ripple and output filter can be reduced. In addition, all the switches can realize zero-voltage switching from nearly zero to full load, and the switches of the TL leg sustain only half of the input voltage. Moreover, the rectifier diodes can achieve zero-current switching, and the voltage stress across them can be minimized to the output voltage. A prototype of 200-400-V input and 360-V/4-A output is built in our laboratory to verify the operation principle of the proposed converter.
Cet article propose un convertisseur résonnant à trois nivaux hybride de LLC du plein-pont de roman (H-FB) (TL). Il intègre les avantages du convertisseur de H-FB TL et du convertisseur résonnant de LLC. Il peut fonctionner sous le mode à trois nivaux et le mode à deux niveaux, ainsi il est très approprié aux applications de large-entrée-tension-gamme, telles que des systèmes d'alimentation de carburant-cellule. Comparé au convertisseur traditionnel de plein-pont, l'ondulation d'entrée et le filtre courants de rendement peuvent être réduits. En outre, tous commutateurs peuvent réaliser la commutation de zéro-tension presque de zéro au chargement complet, et les passages de la jambe de TL soutiennent seulement la moitié de la tension d'entrée. D'ailleurs, les diodes de redresseur peuvent réaliser la commutation zéro-courante, et l'effort de tension à travers elles peut être réduit au minimum à la tension de rendement. Un prototype de l'entrée 200-400-V et du rendement 360-V/4-A est établi dans notre laboratoire pour vérifier le principe d'opération du convertisseur proposé.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : jinke@nuaa.edu.cn, ruanxb@nuaa.edu.cn
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 6 (Juin 2010) . - pp. 1976 - 1986
Titre : Three-level bidirectional converter for fuel-cell/battery hybrid power system Type de document : texte imprimé Auteurs : Jin, Ke, Auteur ; Yang, Mengxiong, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur Article en page(s) : pp. 1976 - 1986 Note générale : Génie électrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Battery Bidirectional converter (BDC) Fuel cell (FC) Three-level (3L) converter Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : A novel three-level (3L) bidirectional converter (BDC) is proposed in this paper. Compared with the traditional BDC, the inductor of the 3L BDC can be reduced significantly so that the dynamic response is greatly improved. Hence, the proposed converter is very suitable for fuel-cell/battery hybrid power systems. In addition, the voltage stress on the switch of the proposed converter is only half of the voltage on the high-voltage side, so it is also suitable for high-voltage applications. The operation principle and the implementation of the control circuit are presented in detail. This paper also proposes a novel bidirectional soft-start control strategy for the BDC. A 1-kW prototype converter is built to verify the theoretical analysis. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5229315 [article] Three-level bidirectional converter for fuel-cell/battery hybrid power system [texte imprimé] / Jin, Ke, Auteur ; Yang, Mengxiong, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur . - pp. 1976 - 1986.
Génie électrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 6 (Juin 2010) . - pp. 1976 - 1986
Mots-clés : Battery Bidirectional converter (BDC) Fuel cell (FC) Three-level (3L) converter Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : A novel three-level (3L) bidirectional converter (BDC) is proposed in this paper. Compared with the traditional BDC, the inductor of the 3L BDC can be reduced significantly so that the dynamic response is greatly improved. Hence, the proposed converter is very suitable for fuel-cell/battery hybrid power systems. In addition, the voltage stress on the switch of the proposed converter is only half of the voltage on the high-voltage side, so it is also suitable for high-voltage applications. The operation principle and the implementation of the control circuit are presented in detail. This paper also proposes a novel bidirectional soft-start control strategy for the BDC. A 1-kW prototype converter is built to verify the theoretical analysis. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5229315
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 5 (Mai 2010) . - pp. 1644 - 1654
Titre : Zero-Voltage and Zero-Current-Switching PWM Combined Three-Level DC/DC Converter Type de document : texte imprimé Auteurs : Fuxin Liu, Auteur ; Yan, Jiajia, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 1644 - 1654 Note générale : Génie électrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Combined three-level (TL) Dc/dc converter Phase shift Zero-current-switching (ZCS) Zero-voltage-switching (ZVS) Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper proposes a zero-voltage and zero-current-switching (ZVZCS) PWM combined three-level (TL) dc/dc converter, which is a combination of a ZVZCS PWM TL converter with a ZVZCS PWM full-bridge converter. The proposed converter has the following advantages: all power switches suffer only half of the input voltage; the voltage across the output filter is very close to the output voltage, which can reduce the output filter inductance significantly; and the voltage stress of the rectifier diodes is reduced too, so that the converter is very suitable for high input voltage and wide input voltage range applications. The converter also can achieve zero-voltage-switching for the leading switches and ZCS for the lagging switches in a wide load range to achieve higher efficiency. The design considerations and procedures are presented in this paper. The operation principle and characteristics of the proposed converter are analyzed and verified on a 400-800-V input and 54-V/20-A output prototype. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5256312 [article] Zero-Voltage and Zero-Current-Switching PWM Combined Three-Level DC/DC Converter [texte imprimé] / Fuxin Liu, Auteur ; Yan, Jiajia, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur . - 2011 . - pp. 1644 - 1654.
Génie électrique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 57 N° 5 (Mai 2010) . - pp. 1644 - 1654
Mots-clés : Combined three-level (TL) Dc/dc converter Phase shift Zero-current-switching (ZCS) Zero-voltage-switching (ZVS) Index. décimale : 621.38 Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X Résumé : This paper proposes a zero-voltage and zero-current-switching (ZVZCS) PWM combined three-level (TL) dc/dc converter, which is a combination of a ZVZCS PWM TL converter with a ZVZCS PWM full-bridge converter. The proposed converter has the following advantages: all power switches suffer only half of the input voltage; the voltage across the output filter is very close to the output voltage, which can reduce the output filter inductance significantly; and the voltage stress of the rectifier diodes is reduced too, so that the converter is very suitable for high input voltage and wide input voltage range applications. The converter also can achieve zero-voltage-switching for the leading switches and ZCS for the lagging switches in a wide load range to achieve higher efficiency. The design considerations and procedures are presented in this paper. The operation principle and characteristics of the proposed converter are analyzed and verified on a 400-800-V input and 54-V/20-A output prototype. DEWEY : 621.38 ISSN : 0278-0046 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5256312
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1705-1715 p.
Titre : Zero-voltage-switching multiresonant three-level converters Titre original : Convertisseurs à trois nivaux de multiresonant de zéro-tension-commutation Type de document : texte imprimé Auteurs : Jin, Ke, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur Article en page(s) : 1705-1715 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Interleaved control Multiresonant Pulse frequency modulation (PFM) Three-level converter (TLC) Zero-voltage switching Commande intercalée Multiresonant Modulation de fréquence d'impulsion Convertisseur à trois nivaux Commutation de zéro-tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a family of zero-voltage-switching multiresonant three-level converters (ZVS-MR-TLCs), which are derived by adding a ZVS-MR multiresonant network to the TLCs. The arrangement of a multiresonant network results in the absorption of all the major parasitic components in the resonant circuit, including the switch output capacitor, diode junction capacitor, and transformer leakage inductor. Compared with the two-level multiresonant converters (MRCs), the proposed converters achieve ZVS in a wider load range and reduce the voltage stress on the switches and diodes, and the filter can be reduced significantly. The Buck ZVS-MR-TLC is taken as the example to illustrate the operation principle, characteristics, and advantages over the two-level Buck ZVS-MRC. An interleaved control strategy and a voltage control of the flying capacitor for the new converters are presented in detail. A 1-kW high-voltage-input railway charger prototype converter is built in our lab to verify the theoretical analysis and the effectiveness of the interleaved control strategy and flying capacitor voltage control method.
Cet article propose une famille des convertisseurs à trois nivaux multiresonant de zéro-tension-commutation (ZVS-M.-TLCs), qui sont dérivés en ajoutant un réseau multiresonant de ZVS-MR au TLCs. L'arrangement d'un réseau multiresonant a comme conséquence l'absorption de tous composants parasites principaux dans le circuit résonnant, y compris le condensateur de rendement de commutateur, le condensateur de jonction de diode, et l'inducteur de fuite de transformateur. Comparé aux convertisseurs multiresonant à deux niveaux (MRCs), les convertisseurs proposés réalisent ZVS dans un plus grand choix de charge et réduisent l'effort de tension sur les commutateurs et les diodes, et le filtre peut être réduit sensiblement. Le mâle ZVS-MR-TLC est pris comme exemple pour illustrer le principe, les caractéristiques, et les avantages d'opération par rapport au mâle à deux niveaux ZVS-MRC. Une stratégie intercalée de commande et une commande de tension du condensateur de vol pour les nouveaux convertisseurs sont présentées en détail. Un convertisseur ferroviaire de prototype de chargeur de la haut-tension-entrée 1-kW est construit dans notre laboratoire pour vérifier l'analyse théorique et l'efficacité de la méthode de contrôle intercalée de tension de condensateur de stratégie et de vol de commande.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation par impulsions En ligne : jinke@nuaa.edu.cn, ruanxb@nuaa.edu.cn [article] Zero-voltage-switching multiresonant three-level converters = Convertisseurs à trois nivaux de multiresonant de zéro-tension-commutation [texte imprimé] / Jin, Ke, Auteur ; Ruan, Xinbo, Auteur . - 1705-1715 p.
Electronique
Langues : Anglais (eng)
in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1705-1715 p.
Mots-clés : Interleaved control Multiresonant Pulse frequency modulation (PFM) Three-level converter (TLC) Zero-voltage switching Commande intercalée Multiresonant Modulation de fréquence d'impulsion Convertisseur à trois nivaux Commutation de zéro-tension Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper proposes a family of zero-voltage-switching multiresonant three-level converters (ZVS-MR-TLCs), which are derived by adding a ZVS-MR multiresonant network to the TLCs. The arrangement of a multiresonant network results in the absorption of all the major parasitic components in the resonant circuit, including the switch output capacitor, diode junction capacitor, and transformer leakage inductor. Compared with the two-level multiresonant converters (MRCs), the proposed converters achieve ZVS in a wider load range and reduce the voltage stress on the switches and diodes, and the filter can be reduced significantly. The Buck ZVS-MR-TLC is taken as the example to illustrate the operation principle, characteristics, and advantages over the two-level Buck ZVS-MRC. An interleaved control strategy and a voltage control of the flying capacitor for the new converters are presented in detail. A 1-kW high-voltage-input railway charger prototype converter is built in our lab to verify the theoretical analysis and the effectiveness of the interleaved control strategy and flying capacitor voltage control method.
Cet article propose une famille des convertisseurs à trois nivaux multiresonant de zéro-tension-commutation (ZVS-M.-TLCs), qui sont dérivés en ajoutant un réseau multiresonant de ZVS-MR au TLCs. L'arrangement d'un réseau multiresonant a comme conséquence l'absorption de tous composants parasites principaux dans le circuit résonnant, y compris le condensateur de rendement de commutateur, le condensateur de jonction de diode, et l'inducteur de fuite de transformateur. Comparé aux convertisseurs multiresonant à deux niveaux (MRCs), les convertisseurs proposés réalisent ZVS dans un plus grand choix de charge et réduisent l'effort de tension sur les commutateurs et les diodes, et le filtre peut être réduit sensiblement. Le mâle ZVS-MR-TLC est pris comme exemple pour illustrer le principe, les caractéristiques, et les avantages d'opération par rapport au mâle à deux niveaux ZVS-MRC. Une stratégie intercalée de commande et une commande de tension du condensateur de vol pour les nouveaux convertisseurs sont présentées en détail. Un convertisseur ferroviaire de prototype de chargeur de la haut-tension-entrée 1-kW est construit dans notre laboratoire pour vérifier l'analyse théorique et l'efficacité de la méthode de contrôle intercalée de tension de condensateur de stratégie et de vol de commande.DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Modulation par impulsions En ligne : jinke@nuaa.edu.cn, ruanxb@nuaa.edu.cn
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