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저자정보
M. Haider (ETH Zürich) D. Bortis (ETH Zürich) J. W. Kolar (ETH Zürich) Y. Ono (Nabtesco Corporation)
저널정보
전력전자학회 ICPE(ISPE)논문집 ICPE 2019-ECCE Asia
발행연도
2019.5
수록면
446 - 455 (10page)

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This paper introduces a novel integrated series power pulsation buffer (iSPPB) concept for a single-phase ACto-DC two-switch buck+boost PFC rectifier to compensate the fluctuating power mismatch between the AC input and the DC output. Accordingly, the DC-link capacitance can be drastically reduced and an electrolytic-capacitor-less PFC rectifier system featuring a higher power density and an increased lifetime is obtained. The proposed iSPPB concept consists of a simple full-bridge circuit with a buffer capacitor and is placed in series with the buck-boost inductor, thus no additional inductive component is required for the iSPPB realization. The basic operating principle of the buck+boost PFC rectifier with iSPPB is investigated and the characteristic waveforms are presented. As shown in the analysis, due to the employment of the iSPPB also the maximum buck+boost inductor current is reduced, which compared to the conventional rectifier system without iSPPB allows to further downsize the inductive component. Consequently, the major drawbacks of conventional single-phase PFC rectifiers are eliminated. Furthermore, the control structure is presented and the proper operation is verified based on a closed-loop circuit simulation. Finally, the proposed buck+boost PFC rectifier with iSPPB and a conventional two-switch implementation employing electrolytic capacitors are quantitatively compared by means of simple performance indices.

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. ISPPB OPERATING PRINCIPLE
III. CONTROL STRUCTURE
IV. SYSTEM VERIFICATION
V. COMPARATIVE EVALUATION
VI. CONCLUSION
REFERENCES

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