• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.487-488
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• 2019

본 연구는 인덕터, 커패시터의 기생저항을 고려한 Buck Converter의 회로 해석 및 Two Loop Control 방법의 제어기 설계를 제안한다. 일반적인 Buck Converter의 회로 및 제어기 설계에서는 인덕터, 커패시터의 기생저항의 값이 작아 0으로 간주한다. 본 논문에서는 인덕터와 커패시터의 기생저항을 고려한 회로를 수학적으로 해석한 뒤 Matlab SISOTOOL을 이용하여 전압 및 전류 제어기를 설계하고 PSIM을 통해 회로를 구성하여 시뮬레이션을 통해 검증함으로써 일반적인 설계보다 정확성을 가진 설계방법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.156-157
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• 2012

최근 국내에서도 다양한 형태의 전력반도체 모듈이 개발되고 있으며 대용량화에 따라 전력반도체 패키지 내부에 소자의 병렬연결이 흔히 사용되고 있다. 이에 따라 회로의 구조에 따른 기생 임피던스, 즉, 인덕턴스와 저항 성분은 개별 소자의 안전영역(SOA)을 넘는 스트레스를 발생시키고 고장을 일으킬 수 있다. 이러한 기생 임피던스를 모듈 설계 단계에서 시뮬레이션을 통해 분석하여 이에 의한 영향을 예측하고 설계에 반영하여 고 신뢰성 차량용 전력반도체 모듈을 개발하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.55-56
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• 2016

무선전력전송 시스템은 대기전력과 안전 문제로 인해 수신부의 존재를 판단하는 알고리즘이 필요하다. 현재 전계결합을 이용한 무선전력전송 시스템이 연구되고 있지만 아직 송 수신부 확인에 대한 연구는 활발하지 않다. 본 논문에서는 거리나 압력 센서를 더하지 않고 기존 전극의 기생커패시턴스를 이용해 부하 유무를 감지하는 방법을 제안한다. 송신부의 두 전극은 수신부가 분리됐을 때와 비교했을 때 수신부가 완전 정렬된 경우 커패시턴스 값이 약 9배 증가하므로 일반적인 마이크로프로세서의 내부 저항과 본 기생커패시터의 계단파 응답을 이용하면 부하의 존재유무를 판단할 수 있다. 그리고 마이크로프로세서를 통해 분리 시와 완전정렬 시에 기생커패시턴스 값을 LCR 미터와 비교했을 때 각각 오차율 5.5%, 6.8%로 측정하고 이 값을 이용해 수신부 감지 알고리즘을 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.336-337
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• 2018

전력 전자 시스템 내의 전도성 노이즈는 반도체 스위칭 소자의 고속 동작에 큰 영향을 받는다. 특히 실리콘 카바이드 (SiC) 등의 신소재 반도체 소자 (wide band-gap device, WBG device) 특유의 고속 dv/dt 특성이 전력전자모듈 (power electronics module, PEM) 내의 기생 용량 (parasitic capacitance)에 인가될 경우 상당한 전도성 노이즈의 원인이 되므로 이를 해결할 필요가 있다. 본 논문에서는 유전율이 낮은 재료를 PEM 내부에 사용함으로써 기생 용량을 줄이고, 따라서 공통 모드 전류의 발생 또한 최소화할 수 있는 설계를 제안한다. 제안된 PEM 설계 기법은 외부 필터를 필요로 하지 않으며, PEM 내의 스위칭 소자-방열 소자간 열저항 (thermal resistance)를 증가시키지 않으면서도 기생 용량을 최소화하여 노이즈를 억제한다. 제안된 방법으로 제작된 PEM을 1 kW 출력 100 kHz 스위칭 주파수의 강압형 dc-dc 컨버터에 적용하여 공통모드 전도성 전류가 줄어듬을 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.448-449
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• 2018

최근, WBG 반도체 소자에 대한 연구가 활발히 진행됨에 따라 고속 스위칭으로부터 발생되는 문제점들을 해결하기 위한 여러 방안들이 제시되고 있다. WBG 반도체 소자의 안정적인 고속 스위칭을 실현하기 위해서는 게이트 드라이버 내에 존재하는 기생 인덕턴스를 최소화하는 것이 가장 중요하다. 본 논문에서는 layout의 최적화 설계를 통해 GaN FET 구동용 게이트 드라이버 내의 기생 인덕턴스를 최소화할 수 있는 방안을 제시하고 설계를 통해 만들어진 게이트 드라이버를 실험을 통해 스위칭 특성을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.21-22
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• 2015

플라이백 컨버터에서 발생하는 EMI 공통모드 잡음은, 스위치 turn-off에서 1차 측 누설 인덕턴스로 인한 기생 진동과 turn-on에서 발생하는 2차 측 출력회로의 기생 진동으로 구성된다. 차동모드 잡음은 직류전원의 스위칭 전류로 인한 전압 강하 성분으로 나타나며 직류전원 임피이던스에 비례하여 증가한다. 1차 측 기생진동은 느린 속도의 일반 다이오드와 직렬저항 삽입으로, 2차 측기생진동은 정류 다이오드의 RC 스너버로 감소 시킨다. 누설 인덕턴스가 큰 UU코어 EMI 필터가 잡음 감소에 유효함을 보인다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.271-273
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• 2020

SiC 기반의 전력용 반도체 소자들은 스위칭 속도가 빠르고 높은 차단 전압을 가져 dv/dt가 크다. 중전압 이상에서 게이트 드라이버에 절연된 전원 공급을 하기 위해 소형 변압기가 사용된다. 하지만 변압기의 1, 2 차 권선 사이에 수십 pF 이상의 기생 커패시턴스가 존재하며, 높은 전압을 고속으로 스위칭 하게 될 경우 기생 커패시턴스를 통해 제어부로 공통 모드 전류가 흘러 오작동을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 변압기를 대체하여 무선전력전송 코일을 이용한 게이트 드라이버용 절연된 전원공급 장치를 제안한다. 무선전력전송 코일 사이의 거리를 수 mm 이상 이격시켜 코일 사이의 기생 커패시턴스를 1 pF 이하로 줄이고 높은 절연 특성을 가질 수 있다. 무선전력 전송의 공진 토폴로지는 직렬-병렬을 선택했고, 2 MHz에서 높은 효율을 갖도록 I-core 코일을 2.2cm × 1.5cm × 1.7cm으로 제작해 검증했다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.269-270
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• 2015

본 논문에서는 GaN FET과 같이 고주파 스위칭이 가능하나 턴-온 문턱전압이 매우 낮은 전력반도체 소자의 안정적 구동을 위해 기생성분을 최소화 할 수 있는 PCB Layout 설계 방법에 대해 고찰한다. PCB Track의 길이 및 배치에 따른 기생 인덕턴스 등의 기생성분을 정량적으로 분석하고, Faulty 턴-온에 가장 직접적인 문제를 야기하는 ac-loop 인덕턴스 최소화 설계 방법을 제시하며 실험으로 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.397-398
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• 2020

최근 COVID-19(Coronavirus disease, 2019)의 발병으로 정확한 진단을 하기위한 X-ray 검사에 대한 수요가 증가하고 있다. 품질이 높은 수준의 Xray 영상을 얻기 위해서는 X-ray 튜브에 촬영 목적에 맞는 일정한 고전압을 제어를 통해 인가해야 한다. 그러기 위해서는 전력변환장치의 출력전압 특성을 고려하여 설계해야 한다. 따라서 Xray 발생장치에 주로 사용되는 Cockcroft-Walton Voltage Multiplier를 사용하여 다이오드의 기생커패시턴스 성분이 변압기의 누설 인덕턴스 성분, 회로의 기생 인덕턴스 성분과 공진현상을 일으켜 발생하는 출력전압의 특성 변화에 대한 시뮬레이션을 개발하고 분석 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.73-74
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• 2012

본 논문은 브릿지형 컨버터에 존재하는 기생성분이 게이트 구동에 미치는 영향을 분석한다. 다양한 기생성분과 입출력 사양에 따라 게이트 구동을 저해하는 EMI의 크기가 어떻게 변하는지 그 관계를 밝힌다. 이론적 분석을 통하여 시뮬레이션 모델을 구축하고, 실험을 통하여 타당성을 증명한다.