Buck Converter with Magnetic Coupled Inductors for Power Factor Corrector

Simple item page
dc.citation.epage29
dc.citation.issue1
dc.citation.spage22
dc.contributor.affiliationTernopil Ivan Puluj National Technical University
dc.contributor.authorЛупенко, Анатолій Миколайович
dc.contributor.authorLupenko, Anatolii
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2023-04-26T09:41:15Z
dc.date.available2023-04-26T09:41:15Z
dc.date.created2022-04-04
dc.date.issued2022-04-04
dc.description.abstractЗапропоновано та проаналізовано знижувальний перетворювач постійної напруги для застосування у коректорі коефіцієнта потужності. На відміну від традиційного знижувального перетворювача, який містить одну індуктивність та вихідний конденсатор, пропонований перетворювач має дві магнітно-зв’язані індуктивності та два послідовно з’єднані вихідні конденсатори. Вихідна напруга пропонованого знижувального перетворювача дорівнює сумі напруг на цих конденсаторах. Безпосередня взаємодія вхідної напруги здійснюється із напругою одного конденсатора, тобто лише з частиною вихідної напруги. Це дає змогу збільшити кут провідності в коректорі коефіцієнта потужності на основі запропонованого перетворювача і, як наслідок, зменшити коефіцієнт гармонік та збільшити коефіцієнт потужності, щоб задовольнити вимоги чинних стандартів. Перетворювач працює у режимі переривчастого струму на постійній частоті. Детально проаналізовано роботу запропонованого перетворювача. Достовірність аналізу підтверджено малою розбіжністю між результатами розрахунку, моделювання та експерименту.
dc.description.abstractThe step-down dc-to-dc converter for application in power factor corrector is proposed and analysed in this paper. Unlike a conventional buck converter containing a single inductor and output capacitor, the proposed converter uses two magneticcoupled inductors and two output capacitors connected in series. The output voltage of such a coupled inductor buck converter is equal to the sum of voltages of these capacitors. The direct interaction of the input voltage occurs only with a part of the output voltage. This allows increasing a conduction angle in the power factor corrector (PFC) on the basis of the proposed converter and, as a result, reducing the total harmonic distortions and increasing a power factor to satisfy current standard requirements. A detailed analysis of the operation of the proposed converter is presented. The reliability of the analysis is confirmed by a small discrepancy between the results of calculation, modeling and experiment.
dc.format.extent22-29
dc.format.pages8
dc.identifier.citationLupenko A. Buck Converter with Magnetic Coupled Inductors for Power Factor Corrector / Anatolii Lupenko // Computational Problems of Electrical Engineering. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2022. — Vol 12. — No 1. — P. 22–29.
dc.identifier.citationenLupenko A. (2022) Buck Converter with Magnetic Coupled Inductors for Power Factor Corrector. Computational Problems of Electrical Engineering (Lviv), vol. 12, no 1, pp. 22-29.
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/58474
dc.language.isoen
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofComputational Problems of Electrical Engineering, 1 (12), 2022
dc.relation.references[1] L. Huber, Y. Jang, and M.M. Jovanović, “Performance evaluation of bridgeless PFC boost rectifiers”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 3, pp. 1381–1390, May 2008.
dc.relation.references[2] W. Y. Choi, J. M. Kwon, E. H. Kim, J. J. Lee, and B. H. Kwon, “Bridgeless boost rectifier with low conduction losses and reduced diode reverserecovery problems”, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 54, no. 2, pp. 769–780, Apr. 2007.
dc.relation.references[3] Y. Jang and M. M. Jovanović, “A bridgeless PFC boost rectifier with optimized magnetic utilization”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 1, pp. 85–93, Jan. 2009.
dc.relation.references[4] J. R. Ortiz-Castrillón, J. E. Mejía-Ruíz, N. MuñozGaleano, M. López-Lezama, and S. D. SaldarriagaZuluaga, “PFC Single-Phase AC/DC Boost Converters: Bridge, Semi-Bridgeless, and Bridgeless Topologies”, Appl. Sci., vol. 11(16), Aug. 2021.
dc.relation.references[5] L. Huber, L. Jang, and M. Jovanovich, “DesignOriented Analysis and Perfomance Evaluation of Buck PFC Front End”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 25, no. 1, pp. 85–94, Jan. 2010.
dc.relation.references[6] G. Spiazzi “Analysis of buck converters used as power factor preregulators”, PESC '97 Record., 28th Annual IEEE', vol. 1. pp. 564–570.
dc.relation.references[7] G. Spiazzi “Analysis of buck converters used as power factor preregulators”, PESC '97 Record., 28th Annual IEEE', vol. 1. pp. 564–570.
dc.relation.references[8] B. Keogh. “Power Factor Correction Using the Buck Topology – Efficiency Benefits and Practical Design Considerations”, Texas Instruments Power Supply Design Seminar SEM 1900, Topic 4, SLUP264, 2010, [Online]. Available: https://www.ti.com/ seclit/ml/slup264/slup264.pdf.
dc.relation.references[9] J. M. Alonso, A. J. Calleja, J. Ribas, and M. RicoSecades, “Evaluation of a Novel Single-Stage HighPower-Factor Electronic Ballast Based on Integrated Buck Half-Bridge Resonant Inverter”, Conf. Rec. IEEE APEC’2000, vol. 1, pp. 610–616, Feb. 2000.
dc.relation.references[10]J. M. Alonso, A. J. Calleja, J. Ribas, E. Lopez, M. Rico-Secades and J. Sebastian, “Using InputCurrent-Shaper Based Electronic Ballast”, Conf. Rec. IEEE APEC’99, pp. 746–752, Mar. 1999.
dc.relation.references[11]X. Xie, C. Zhao, L. Zheng, S. Liu, “An improved buck PFC converter with high power factor”, IEEE Trans. Power Electron., vol. 28, no. 5, pp. 2277–2284, May 2013.
dc.relation.references[12]X. Xie, C. Zhao, Q. Lu, S. Liu,“A novel integrated buck-flyback nonisolated PFC converter with high power factor”, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 60, no. 12, pp. 5603–5612, Dec. 2013.
dc.relation.references[13] M. Turhan, J. C. Castellanos, M. A. M. Hendrix, J. L. Duarte and E. A. Lomonova, “Multiple-Output DC-DC Converters with a Reduced Number of Active and Passive Components”, J. Low Power Electron. Appl.,vol. 9, 2019.
dc.relation.referencesen[1] L. Huber, Y. Jang, and M.M. Jovanović, "Performance evaluation of bridgeless PFC boost rectifiers", IEEE Trans. Power Electron., vol. 23, no. 3, pp. 1381–1390, May 2008.
dc.relation.referencesen[2] W. Y. Choi, J. M. Kwon, E. H. Kim, J. J. Lee, and B. H. Kwon, "Bridgeless boost rectifier with low conduction losses and reduced diode reverserecovery problems", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 54, no. 2, pp. 769–780, Apr. 2007.
dc.relation.referencesen[3] Y. Jang and M. M. Jovanović, "A bridgeless PFC boost rectifier with optimized magnetic utilization", IEEE Trans. Power Electron., vol. 24, no. 1, pp. 85–93, Jan. 2009.
dc.relation.referencesen[4] J. R. Ortiz-Castrillón, J. E. Mejía-Ruíz, N. MuñozGaleano, M. López-Lezama, and S. D. SaldarriagaZuluaga, "PFC Single-Phase AC/DC Boost Converters: Bridge, Semi-Bridgeless, and Bridgeless Topologies", Appl. Sci., vol. 11(16), Aug. 2021.
dc.relation.referencesen[5] L. Huber, L. Jang, and M. Jovanovich, "DesignOriented Analysis and Perfomance Evaluation of Buck PFC Front End", IEEE Trans. Power Electron., vol. 25, no. 1, pp. 85–94, Jan. 2010.
dc.relation.referencesen[6] G. Spiazzi "Analysis of buck converters used as power factor preregulators", PESC '97 Record., 28th Annual IEEE', vol. 1. pp. 564–570.
dc.relation.referencesen[7] G. Spiazzi "Analysis of buck converters used as power factor preregulators", PESC '97 Record., 28th Annual IEEE', vol. 1. pp. 564–570.
dc.relation.referencesen[8] B. Keogh. "Power Factor Correction Using the Buck Topology – Efficiency Benefits and Practical Design Considerations", Texas Instruments Power Supply Design Seminar SEM 1900, Topic 4, SLUP264, 2010, [Online]. Available: https://www.ti.com/ seclit/ml/slup264/slup264.pdf.
dc.relation.referencesen[9] J. M. Alonso, A. J. Calleja, J. Ribas, and M. RicoSecades, "Evaluation of a Novel Single-Stage HighPower-Factor Electronic Ballast Based on Integrated Buck Half-Bridge Resonant Inverter", Conf. Rec. IEEE APEC’2000, vol. 1, pp. 610–616, Feb. 2000.
dc.relation.referencesen[10]J. M. Alonso, A. J. Calleja, J. Ribas, E. Lopez, M. Rico-Secades and J. Sebastian, "Using InputCurrent-Shaper Based Electronic Ballast", Conf. Rec. IEEE APEC’99, pp. 746–752, Mar. 1999.
dc.relation.referencesen[11]X. Xie, C. Zhao, L. Zheng, S. Liu, "An improved buck PFC converter with high power factor", IEEE Trans. Power Electron., vol. 28, no. 5, pp. 2277–2284, May 2013.
dc.relation.referencesen[12]X. Xie, C. Zhao, Q. Lu, S. Liu,"A novel integrated buck-flyback nonisolated PFC converter with high power factor", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 60, no. 12, pp. 5603–5612, Dec. 2013.
dc.relation.referencesen[13] M. Turhan, J. C. Castellanos, M. A. M. Hendrix, J. L. Duarte and E. A. Lomonova, "Multiple-Output DC-DC Converters with a Reduced Number of Active and Passive Components", J. Low Power Electron. Appl.,vol. 9, 2019.
dc.relation.urihttps://www.ti.com/
dc.rights.holder© Національний університет „Львівська політехніка“, 2022
dc.subjectbuck converter
dc.subjectdiscontinuous current mode
dc.subjectmagnetic-coupled inductor
dc.subjectpower factor corrector
dc.titleBuck Converter with Magnetic Coupled Inductors for Power Factor Corrector
dc.title.alternativeЗнижувальний перетворювач напруги з магнітно-зв’язаними індуктивностями для коректора коефіцієнта потужності
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
2022v12n1_Lupenko_A-Buck_Converter_with_Magnetic_22-29.pdf
Size:
581.06 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.76 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Computational Problems Of Electrical Engineering. – 2022. – Vol. 12, No. 1