• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.89-96
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• 2015

본 논문에서는 휴대용 기기를 위한 고효율 삼중 모드 부스트 변환기를 나타낸다. 제안하는 부스트 변환기는 펄스폭변조 방식를 사용하며 부하 전류에 따라 펄스 스키핑 모드 (Pulse Skipping Mode, PSM), 불연속 전류 모드(Discontinuous Conduction Mode, DCM) 및 연속 전류 모드 (Continuous Conduction Mode, CCM)의 세 가지 동작 모드를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 전류 불연속 모드에서 역 전류 흐름 및 인덕터의 공진에 의한 발진 현상을 효과적으로 방지하기 위해 발진 억제기 (Ringing suppressor)를 적용하여 효율을 극대화 시켰다. 제안하는 부스트 변환기는 동부 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 사용하여 구현되었다. 단일 셀 리튬-이온 배터리로부터 2.5V-4.2V의 가변 입력전압을 받아서 4.8V의 고정 전압을 출력하며 최대 300mA의 부하전류를 공급할 수 있다. 이 때 최대 리플 전압은 3.1mV이며, 연속 전류 모드에서 92%, 불연속 전류 모드에서 87% 이상의 높은 효율을 나타낸다. 또한, 펄스 스키핑 모드를 통해 적은 부하전류 조건하에서도 60% 이상의 효율을 가지며 모드 변경 구간에서의 효율 감소가 최소화되는 것을 특징으로 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.462-473
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• 1999

디지털 제어 방식으로 구동되는 모든 교류 전동기 벡터제어시스템의 근간을 이루는 전류 측정에 관한 문제를 다룬다. 일반적인 펄스폭 변조 방식 교류 전동기 구동 시스템에서 전동기 전류에 포함된 인버터 스위칭 노이즈를 없애기 위하여 저역 통과 필터를 사용하는데 이러한 필터는 필연적으로 측정된 신호의 시간 지연을 유발하게 된다. 따라서 샘플링한 전류값에는 기본파 성분 뿐만아니라 고조파 리플 성분이 포함된다. 본 논문에서는 3상 대칭 펄스폭 변조시 기준 전압 벡터의 위치에 다른 전류 샘플링 오차를 해석적으로 구하고 이러한 샘플링 오차를 최소화하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 지연 보상 샘플링 기법을 사용하면 정상 상태 전류 측정 오차를 최소화할 수 있고 보다 정확한 토오크 제어가 가능하게 됨을 시뮬레이션과 실험을 통해 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.64-72
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• 1997

일반적으로 유도 진동기의 속도는 엔코더를 사용하여 측정되며, 측정된 평균 속도는 필연적인 시간 지연과 시스템 노이즈 등을 포함하고, 저속 운전시에는 운전 성능을 감소시킬 뿐 아니라 시스템 안정성에도 문제를 일으킨다. 또한 인버터의 데드 타임 효과, 스위칭 소자의 순전압 강하등의 영향으로 발생하는 부정확한 인버터 출력 전압은 토크 리플을 발생시키고 이는 저속 영역에서 더욱 크게 나타난다. 따라서 유도 전동기의 저속 영역에서의 운전 성능을 향상시키기 위하여는 위의 두가지 문제점을 해결하여야 한다. 본 논문에서는 칼만 필터를 이용한 유도 전동기의 정확한 순시 속도 추정과, 데드 타임 및 스위칭 소자의 순전압 강하 보상을 통한 인버터 출력 특성의 개선 방법을 제안하고, 유도 전동기의 극저속 운전 성능을 개선하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.298-308
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• 2017

본 논문에서는 DC-DC Converter에서의 고조파로 인한 전자기적 잡음을 줄이기 위해 Random PWM을 적용한 Interleaved Buck Converter(IBC) 시스템을 제안한다. PWM 직류전원장치에서 스위칭 방식을 사용하는 경우 스위칭 손실 및 EMI 문제가 발생하기 때문에 많은 고조파를 포함하고 있어 선간 전압의 왜곡 등을 유발한다. 따라서 이에 대한 해결방법으로 PRBS를 이용한 IBC를 최초로 제안한다. 이 방식의 회로 구조는 2개의 능동형 스위치를 가지며 180도의 위상차를 갖는 2개의 PWM 신호를 이용하여 회로를 제어한다. IBC는 1세트의 스위치를 추가하기 때문에, 비용 측면 등에서는 불리 할 수 있으나 전력분배, 출력전류 리플 감소, 빠른 회로 반응속도, 수동소자크기 감소의 이점을 가진다. 본연구의 타당성을 확인하기 위하여 PSIM 시뮬레이터를 이용하였고 Random PWM을 적용한 IBC 회로를 설계하여 기존의 PWM과 RPWM 방식만을 사용하는 Buck-converter 회로를 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 결과를 확인하고 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.109-116
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• 2005

풍력 및 태양광 발전시스템은 화석에너지의 고갈에 대한 대체에너지로 각광을 받고 있으며, 환경오염을 발생하지 않고 무한정으로 사용할 수 있으나 풍속과 태양광의 변화에 따른 안정성의 문제가 발생한다. 풍력발전시스템의 경우 태풍과 급속한 풍속의 변화에 의해 시스템의 안정성 문제가 발생한다. 본 논문에서는 풍속을 이용한 피드백 제어를 기초로 하는 자동강풍제어기를 포함하는 풍력 발전시스템을 구성하였으며, 이를 다양한 조건의 실험을 통하여 입증하였다. 태양전지 어레이의 최대 출력을 위한 MPPT제어와 고르지 못한 DC 전압을 정류하기 위하여 buck-boost컨버터를 사용하였고, 실험을 동하여 시스템 출력전류 리플 저감의 결과를 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.88-95
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• 2009

본 논문은 연료전지용 전력변환기 개발에 관한 연구로 높은 승압비를 갖는 DC/DC 컨버터를 구성함에 있어서 기존 방식과 달리 변압기의 2차측 출력을 직렬로 연결하여 다이오드와 콘덴서 및 리액터를 줄일 수 있는 구조의 새로운 멀티 DC/DC 컨버터의 구조를 제안한다. 이러한 구조는 직렬 연결된 변압기의 2차측의 정류부분과 필터부분이 하나의 모듈로 구성되는 장점을 가지며 레벨수의 증가가 용이하다. 또한 제안된 구조에서 출력전압 리플을 줄일 수 있는 새로운 가변 위상 변위형 스위칭 방식을 제안한다. 이러한 모든 사항을 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증 하였으며, 제안된 컨버터는 넓은 영역의 출력이 요구되는 부하에 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.136-144
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• 2010

본 논문에서는 2개의 액티브 클램프 포워드 컨버터로 구성된 투 스위치 인터리브 액티브 클램프 포워드 컨버터를 제안하고자 한다. 제안된 컨버터는 단지 2개의 스위치만을 필요로 하며, 각 스위치는 상호 보조스위치로서 동작하기 때문에 회로의 구성이 간단하고 저비용의 용이한 제어를 특징으로 한다. 아울러 부가적인 공진 인덕터로 인하여 데드타임 동안에 영전압 스위칭 동작이 가능하다. 제안된 컨버터는 인터리브 동작으로 인하여 출력 전압 및 전류 리플이 저감되므로 출력 필터의 크기를 줄일 수 있으며, 그로인하여 컨버터의 부피를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안된 투 스위치 인터리브 액티브 클램프 포워드 컨버터의 모드별 해석과 특성을 논의하였으며, 160[W]급 시작품을 제작하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2618-2624
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• 2009

전기추진선박의 추진시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항이 전력변환장치에 의해 전동기에 공급되는 전압 및 전류에 포함되는 고조파 성분을 억제하는 것이다. 근래에 특수선박의 전기추진시스템에서 속도 및 토크제어기법으로 많이 사용하고 있는 벡터제어방식이 많은 제어기와 복잡한 연산을 요구하고 토크의 동적 특성이 전동기의 정수변화에 영향이 큰 단점을 가지고 있어서 대안으로 제시되고 있는 제어기법 중에 하나가 직접토크제어방식이다. 하지만 직접토크제어방식은 영벡터를 인가하지 않으므로 토크리플이 심하여 공급 전류파형에 고조파 성분이 포함되는 단점을 가지고 있으므로 이를 해결해야 한다. 본 논문에서는 유도전동기를 추진기로 채용하고 있는 LNG 선박의 전기추진시스템에서 직접토크제어방식을 사용하는 경우에 고조파 발생을 저감하기 위한 제어방식을 제시한다. 새로운 직접토크제어방식은 샘플링 주파수의 변화없이 복잡한 제어기를 사용하지 않고 인버터 스위칭 주파수를 일정하게 유지한 채 개선된 공간벡터 변조법에 의해 인버터를 제어하는 방식이다. 제안된 방식의 유효성은 추진기에 공급되는 전류파형에 포함된 고조파 성분의 분석과 속도제어 특성을 통해 입증한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.95-103
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• 2022

본 논문에서는 저가격 인버터에서의 사각파 주입에 의한 센서리스 기법의 제어 성능을 보인다. 저가격 인버터는 소위 말하는 B4 인버터이다. 이 인버터는 저가격화를 위하여 스위칭 소자를 4개를 사용한 형태이다. 고주파 주입을 통한 센서리스 기법을 B4 인버터에 적용하였으며, 주입 고주파의 주파수는 1kH이다. 본 논문에서는 Matlab/ Simulink를 이용한 B4 인버터를 이용한 영구자석 전동기의 센서리스 시스템 모델을 설명한다. 한편, 본 연구에서는 회전자의 위치 추정을 위한 고주파 전류 성분 검출에 노치 필터를 사용하였으며, 추정된 속도의 리플 저감을 위하여 이차 저역 통과 필터를 사용하였다. 노치 필터에 의해 추출된 전류 파형에 고주파 전압을 곱하여 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도를 추정한다. Simulink 시뮬레이션의 통해 제안하는 기법의 타당성을 보인다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.70-77
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• 2013

본 논문에서는 새로운 기법의 PWM 발생기를 이용한 저면적, 고효율 SMPS를 제안한다. 제안된 회로에서 PWM의 duty ratio는 pseudo relaxation-oscillation technique를 이용한 PWM 발생기의 내부 커패시터 전압 기울기를 제어하는 방식으로 결정된다. 기존의 SMPS들에 비해, 제안된 제어 방식은 loop bandwidth 보상을 위해 기존의 아날로그 제어방식의 SMPS에서 요구되는 필터회로나 디지털 제어방식의 SMPS에서 요구되는 디지털 compensator가 필요 없기 때문에 단순한 구조로 구성된다. 또한, 제안된 회로는 PWM 발생기의 내부 캐패시터 용량 변화를 통해 1MHz~10MHz까지 스위칭 주파수를 사용자가 선택할 수 있다. 시뮬레이션 수행결과 제안된 SMPS는 10MHz 스위칭 주파수를 선택했을 때 내부회로에서 소모되는 전류는 최대 2.7mA, 파워 Trail을 제외한 전체 시스템의 전류 소모는 15mA였다. 또한, 제안된 SMPS는 시뮬레이션으로 3.3V출력에서 9mV의 최대 리플 전압이 발생하였다. 본 논문에서는 동부하이텍 BCD $0.35{\mu}m$ 공정 파라미터를 이용한 시뮬레이션 및 칩 테스트를 통해 제안된 회로를 검증하였다.