• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.281-282
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• 2019

본 논문에서는 직렬 연결 구조의 밸런싱 회로에 대한 정상상태 분석과 소신호 분석 및 제어기 설계를 진행하였다. 부하의 직렬 연결 구조는 전체 시스템의 도통손실을 감소시켜 효율을 극대화 할 수 있기 때문에 최근에 많이 연구되고 있다. 해당 구조는 직렬 연결된 부하들의 불균형을 맞춰주는 밸런싱 회로가 필수적인데, 이 회로의 특성 및 제어기가 전체 시스템의 동작 특성을 결정한다. 본 논문에서 진행한 밸런싱 회로의 소신호 분석을 바탕으로 직렬 연결된 2개의 부하와 밸런싱 회로의 전류 모드 전압 제어기를 설계 하였다. MATLAB과 PLECS 시뮬레이션 결과, 두 모델링의 결과가 0.13 % 이하의 오차를 가지는 것을 확인 하였으며, 이를 통해 해당 분석이 타당함을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.112-113
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• 2019

본 논문은 양극성 저압 직류배전망 구성을 위한 커플드 인덕터를 활용한 인터리브드 전압 밸런서의 소신호 분석 및 제어기 설계를 제안한다. 커플드 인덕터를 활용한 인터리브드 구조의 전압 밸런서는 출력 캐패시턴스 및 전체 인덕턴스를 줄일 수 있는 이점 있으나, 결합계수 및 인터리브드 입력으로 인한 회로 분석의 어려움이 존재한다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 커플드 인덕터 등가회로를 통한 인덕턴스 결합 분석 및 제어 입력의 평균 계산법을 적용하여 소신호 모델링을 진행하고 제어기를 설계하였으며 이를 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.172-173
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• 2017

본 논문은 벅 차동전력조절 회로가 적용 된 다출력 스위치드-커패시터 부스트 컨버터의 소신호 모델 분석에 대한 논문이다. 제안하는 회로는 각 태양광 모듈의 최대전력점을 추정하기 위해서 제어된다. 제안하는 회로는 상태 공간 평균화 기법과 시그널 플로우 그래프를 통해서 해석하였으며 PSIM과 MATLAB을 통해서 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.222-223
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• 2019

3-Level 부스터 컨버터는 기존의 부스터 컨버터에 비해 인덕터의 크기를 줄이고, 더 낮은 전류리플을 취할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 스위치의 동작은 Duty가 0.5 이상과 이하일때에 따라 달라진다. 이에 본 토폴로지의 제어기를 설계하기 위해서는 Duty가 0.5 이상일때와 이하일때의 두가지 경우의 상태로 토폴로지를 분석한 뒤 소신호 모델링을 할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 경우에 따라 두가지의 상태 평균화 방정식을 세우고, 이를 비교한뒤 소신호 모델링을 통해 제어기를 설계한다. 또한 상단과 하단 커패시터에서 생기는 전압 불균형을 개선하기 위해 Duty를 보상하여 전압 불평형을 개선하는 제어 방법을 제안한다. 제안된 컨트롤러는 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권11호
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• pp.45-55
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• 1999

정상상태에서 반도체 소자의 전기적 특성을 분석할 수 있는 소신호 해석용 시뮬레이터를 개발하였다. 전위와 전자 및 정공 농도의 Slotboom변수에 대한 소신호 응답을 정의한 후 $S^3A$방법을 적용하여 ,DC 동작점에서 반도체 방정식을 선형화하였다. 행렬풀이를 위해 전진해법을 사용하여 메모리 소비량을 최소화하며 고주파 영역에서 소신호 해의 정확성을 향상시켰다. 구현된 알고리즘의 검증을 위해 3차원 구조를 갖는 N'P 다이오드 및 2차원 구조를 갖는 n-MOSFET에 대해 소신호 해석을 수행하여 MEDICI와 비교한 결과, 인가 전압에 따른 컨덕턴스와 캐패시턴스의 평균 상대 오차는 N'P 다이오드에서는 0.87%와 2.6%이고, n-MOSFET의 경우 7.75%와 2.24%로 나타났다. n-MOSFET에 대하여 입력신호의 주파수 변화에 따른 컨덕턴스와 캐패시턴스를 비교한 결과 MEDICI의 경우 10GHz까지 예측한 반면 본 논문이 제시한 방법을 이용한 모의실험은 100GHz까지 예측이 가능하여 고주파 영역에서 모의실험의 정확도가 향상됨을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.217-221
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• 2011

GaAs 나 InP 기반의 HEMT(High Electron Mobility Transistor)들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기반 MHEMT(Metamorphic HEMT)는 InP 기반의 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 마이크로파 및 밀리미터파 응용 시스템에 필수적인 MHEMT의 RF 특성을 예측 평가하기 위하여 MHEMT의 RF 소신호 특성 회로를 시뮬레이션하고 분석하였다. 본 논문에서의 시뮬레이션을 통한 RF 소신호 주파수 분석은 MHEMT를 이용한 밀리미터파 응용 시스템 설계에 도움을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.345-355
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• 2011

GaAs나 InP 기반의 high electron mobility transistor (HEMT) 소자들은 우수한 마이크로파 및 밀리미터파 주파수 특성 및 이에 따른 우수한 저잡음 특성을 가지고 있다. GaAs 기판 위에 점진적으로 성장된 메타몰픽(Metamorphic) HEMTs (MHEMTs)는 InP 기판 위에 성정한 HEMT에 비해 비용 측면에서 커다란 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 MHEMT의 DC/RF 소신호 특성을 예측하기 위하여 InAlAs/InGaAs/GaAs MHEMT 소자들의 DC/RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하였다. 2차원 소자 시뮬레이터의 hydrodynamic 전송 모델을 사용하여 $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ 이종접합 구조를 갖는 제작된 0.1-${\mu}m$ ${\Gamma}$-게이트 MHEMT 소자에 대하여 파라미터 보정 작업을 수행한 후, MHEMT 소자들에 대해 DC 특성 및 RF 소신호 주파수 특성을 시뮬레이션하고 실험 데이터와 비교 분석하였다. 또한, 게이트 리세스 구조에 따른 MHEMT 소자들의 DC/RF 특성을 시뮬레이션하고 비교 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.334-335
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• 2018

본 논문에서는 스위칭 소자의 저항을 고려한 벅 컨버터의 소신호 모델링을 통해 회로를 등가화하고, 등가 모델의 동특성을 분석하였다. 또한 분석한 결과를 토대로 3P2Z(3Pole 2Zero) 제어기를 기반으로 한 전압 보상 제어기를 구현하였다. MATLAB을 이용하여 등가 모델을 바탕으로 설계한 제어기의 안정도를 판별 및 분석하였고, 최종적으로 PSIM을 사용한 시뮬레이션을 통해 분석한 결과가 타당함을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.379-380
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• 2016

본 논문에서는 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터의 전압 제어기 설계를 위한 소신호 모델링을 수행하고 보드선도를 이용한 안정도 분석을 통한 전압 제어기 설계 방법을 제안하였다. 이를 통하여 인덕턴스와 커패시턴스에 따라 변하게 되는 시스템의 주파수 응답 특성을 고려하여 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터가 안정적으로 동작하도록 하는 전압 제어기의 제어 이득값을 선정하였다. 제안한 방법은 MATLAB을 이용한 안정도 분석을 통하여 검증되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.405-406
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• 2015

높은 동작 주파수를 가지는 LLC 공진형 컨버터는 수동 소자들의 사이즈가 작아져 전력밀도가 증가하는 장점이 있다. 하지만 높은 전력 밀도를 구현하기 위한 작은 수동 소자들은 컨버터 개루프 이득을 변동시키고 기존의 피드백 제어기를 사용할 경우 불안정한 동작을 가진다. 따라서 적절한 위상 및 이득 여유을 가지는 루프 이득을 구현하기 위하여 작은 수동 소자 사용에 따른 개루프 이득을 분석하여 적절한 피드백 제어기를 설계한다. 본 논문은 500 kHz의 동작 주파수를 가지는 LLC 공진형 컨버터를 설계 및 제작하고 수동 소자의 크기에 따른 소신호를 분석한다. 이를 바탕으로 적절한 제어기를 설계하고 안정한 동작을 검증하였다.