• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.25 no.3
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• pp.269-281
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• 2014

In this paper, a systematic design of a low phase noise voltage-tuned dielectric resonator oscillator(VTDRO) using loop group delay is proposed. Designed VTDRO is closed-loop type and consists of a cascade connection of a resonator, phase shifter, and amplifier. Firstly, a reference VTDRO is fabricated and its phase noise and electrical frequency tuning range are measured. Both the phase noise and electrical frequency tuning range depend on the loop group delay. Then, a required value of loop group delay for a new VTDRO with a low phase noise can be systematically computed. In addition, its phase noise and electrical frequency tuning range can be theoretically estimated using those obtained from the measurement of the reference VTDRO. When the loop group delay increases, the phase noise decreases and the electrical frequency tuning range also decreases. The former predominantly depends on the resonator structure. Therefore we propose a systematic design procedure of a resonator with high group delay characteristics. The measured loop group delay of the new VTDRO is about 700 nsec. The measured phase noise of the new VTDRO show a state-of-the-art performance of 154.5 dBc/Hz at 100 kHz frequency offset and electrical frequency tuning range of 448 kHz for a voltage change of 0~10V. The oscillation power is about 4.39 dBm.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.5-6
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• 2015

본 논문에서는 토로이달 트랜스포머를 사용한 공진형 무선전력전송 시스템의 임피던스 매칭법을 제안한다. 공진코일과 병렬 연결된 토로이달 트랜스포머를 사용하여 1, 2차 코일에 의한 전력손실을 줄이면서 이론적으로 얻을 수 있는 최대 전력전송효율 또한 얻을 수 있음을 보였다. 품질계수가 각 각 549와 525인 직사각형 송 수전부 공진코일에 토로이달 트랜스포머 2차 코일을 연결한 후 1차 코일의 턴 수를 변경하여 송 수전부 공진코일 사이의 간격이 40 cm에서 약 90%, 100 cm에서 약 60%의 효율을 얻었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.349-350
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• 2012

본 논문에서는 직렬공진 컨버터를 이용한 3kW급 차량탑재형 배터리 충전기의 최적설계 방법을 제안한다. 제안한 충전기의 부스트컨버터는 역률보상과 동시에 배터리의 전압 또는 전류제어를 수행하여 절연부 직렬공진컨버터(SRC)를 고정주파수에서 동작시킴으로서 전부하 영역에서 스위치와 다이오드의 ZCS 턴온과 턴오프가 성취되고 모든 소자 정격을 최소화 할 수 있다. 또한 공진소자 공차에 따라 공진주파수가 변동되도 기존 방식과 달리 출력전압 변동이 거의 없고 하드스위칭 전류를 작게 할 수 있는 최적설계방법을 제시한다. 3kW 시작품을 통해 제안한 방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.316-317
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• 2017

본 논문에서는 새로운 자기 공진형 무선 전력 전송 시스템을 제안한다. 송신부 2개를 배치하여 기존의 1 대 1 자기 공진보다 더욱 넓은 범위를 확보하여 실용성을 높이고자 한다. 동일한 송신부 2개를 배치하여 자기장의 세기를 높임으로써 수신부에 전송되는 전력의 크기 및 거리를 증대시킬 수 있다. 또한, 송 수신코일의 위치에 따라 서로 다른 출력 전력을 위상 제어를 통하여 다양한 범위의 일정한 전력을 제어할 수 있다. 이때 위상천이를 하지 않을 시에 고정된 입력 전류가 흐르게 된다. 하지만 위상천이, 즉 2개의 송신코일에서 전달하는 전류 조절을 시도함으로써 수신 측으로 전달하여 일정한 전력을 얻을 수 있었다. 실험을 통해, 기존의 방식보다 높은 성능을 가짐을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.71-73
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• 2018

일반적인 무선 전력 전송에서는 송신부와 수신부의 무선통신을 통하여 전력전달을 제어하나, TV와 같이 배터리가 없어 수신부의 통신모듈의 동작 대기가 어려운 전자 제품에는 적용하기 힘들다. 따라서 본 논문에서는 송신부와 수신부의 공진기를 LLC 트랜스포머 기반으로 설계하여 송/수신부간의 무선통신이 없는 근접 무선전력 전송 시스템을 제안하고자 한다. 제안하는 시스템에서는, 공진 주파수 근처의 설계된 주파수로 동작을 시켜, 수신기의 최소한의 저전압 보호 회로만으로도 약속된 기기간에 전력을 안정적으로 전달 할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.479-480
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• 2011

본 논문은 150W HID 램프용 안정기의 공진 점등에 관한 것으로, 기존의 외부 펄스에 의한 점등 시 램프와 안정기의 거리에 따른 점등전압의 감쇠를 감소시키고자 내부 LC를 이용한 공진 점화부로 하여 기능을 향상하였으나, 벅 컨버터의 인덕터와 커패시터로 공진 기동하여 고전압 점등 파형을 만드는 과정 중 스위치 전류가 커지는 문제가 발생하여, 점등을 위한 공진용 커패시터용량을 줄여 공진 Q점을 나눈 별도의 L(T1)과 C(C2, C3)를 공진 탱크로 이용하여 점등하도록 하였으며, 공진 공진주파수로의 주파수 SWEEP 및 재 점등을 하기 위하여 마이크로프로세서를 이용하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.375-377
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• 2006

본 논문에서는 LLC 공진형 컨버터의 최적 설계를 위해, ZVS 영역에서 동작하는 LLC 공진형 컨버터의 최악의 상태에 대한 정상 상태 해석을 하였다. LLC 공진형 컨버터의 최악의 상태는 최소 입력 전압, 최대 부하 전류일 때 얻을 수 있는 최대 전압 이득을 의미한다. 설계 변수는 스위칭 주파수 범위와 공진 인덕터 비율로서, 각 설계 변수의 변화에 따른 공진 탱크 설계 값, 최악의 상태 출력 전압 그리고 최대 공진 캐패시터 전압을 보여주는 '최악의 조건 설계 표'를 나타내었으며, 설계된 특정 공진 탱크 값에 대한 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 보였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.185.1-185.1
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• 2012

위성의 전력시스템은 시스템 단계에서부터 수명 및 임무조건에 직접적으로 영향을 주도록 설계가 이루어진다. 최근 우주산업의 발전과 더불어 여러 위성들이 개발 및 계획되면서 다양한 부하 조건, 소형화, 박형화에 대한 수요도 증가하고 있다. 일반적으로 공진형 변압기는 비공진형 변압기에 비해 높은 전압 변환 비를 통해 다양한 부하조건을 만족시킬 수 있는 장점으로 소형화가 가능하고, 절연 구성 및 ZVS, ZCS를 통한 효율 증가가 상대적으로 쉬운 특성을 지니고 있다. 하지만, 공진 특성으로 인해 안정적인 구동을 위해서는 추가적인 회로구성 및 안정화 하기위한 제어기의 설계가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 공진형 컨버터와 비공진형 구조에 따른 특성을 분석하고 다양한 구동 조건에 따른 설계의 장단점을 분석하여 공진형 변압기를 이용한 위성전력변환장치 설계 및 제어의 가인라인을 제시하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.9 no.1
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• pp.65-72
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• 2004

This paper proposes the novel boost input type resonant AC/DC converter. Since the proposed converter is single stage topology, it controls both of the input power factor and the output voltage at the same time, and resultingly obtains the high power factor of 99% with average current mode pulse width modulation. Especially, to accomplish the zero voltage switching, the resonance between the leakage inductance and external capacitor is used. For the theoretical consideration of the proposed converter, the six operation modes divided by means of current path are discussed, and the resonance characteristics in steady state are analyzed. To verify the validity of the proposed converter, a 200[W]($120[V_AC],\; 출력\; 48[V_DC],\; 4[A]$prototype converter was built and its experimental results were presented in this paper.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.48-50
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• 2018

본 논문은 광물 탐사용 25kW 양극성 펄스전원장치에 대해 기술한다. 고효율 LCC 공진형 컨버터와 풀 브리지 기반 바이폴라 펄스 스위칭부로 구성된 500V, 12.5A 단위 모듈을 설계한다. LCC 공진형 컨버터는 도전 손실을 줄이기 위해 사다리꼴 모양의 공진 전류를 갖도록 하고, 높은 전력 밀도를 달성하기 위해 변압기의 누설 인덕턴스를 공진 인덕턴스로 활용한다. 또한, 반복적인 짧은 펄스 기반으로 설계된 게이트 구동 회로는 DC에서 8kHz의 주파수 범위를 동작시키고 게이트 변압기의 사이즈를 줄이기 위해 제안된다. 개발된 양극성 펄스전원장치는 4개의 모듈이 직병렬로 결선되어 부하 조건에 따라 Grounded dipole mode (2kV, 12.5A) 또는 Loop mode (500V, 50A)로 동작한다. 네 모듈의 출력 전압 밸런싱을 충족시키기 위해 LCC 공진형 컨버터의 변압기에 보상권선이 감긴다. 본 논문에서는 양극성 펄스전원 장치의 상세설계에 대해 기술하고, 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 이를 검증한다.