• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.48-50
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• 2018

전력 변환 장치에서 전자기파 장해를 막기위한 EMI 필터는 큰 부피를 차지하고 있기 때문에 이를 줄이는 것이 전력 변환장치의 제작 비용뿐 아니라 크기도 줄일 수 있어 전력 변환밀도를 높이는 유용한 방법이 된다. 기존에는 전력 변환 장치측면에서 스프레드 스팩트럼 및 소프트 스위칭을 구현하는 방법, 능동형 EMI 필터를 사용하는 방법 등이 제안되어 왔다. 하지만 공진형 컨버터의 경우 동작주파수를 흔드는 스프레드 스펙트럼을 사용하면 전압이득이 크게 영향을 받아 출력 전압의 제어 성능이 떨어진다. 본 논문에서는 공진형 컨버터에서 스프레드 스펙트럼을 구현하여 EMI 노이즈를 줄이는 동시에 원하는 출력 전압 제어 성능을 확보하기 위한 공진 탱크와 스프레드 스펙트럼 기법의 디자인 방법을 제안한다. 제안하는 디자인 방법의 타당성을 검증하기 위해 실험적으로 출력 전압제어 성능과 EMI 감소분을 보이고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.223-224
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• 2018

본 논문에서는 전기자동차용 저전압 배터리 충전기(Low-voltage DC-DC Converter, LDC)에 적합한 입력 직렬-출력 병렬 구조의 능동 클램프 포워드 컨버터의 모델링 및 제어기 설계를 제안한다. 제안하는 컨버터는 모든 스위치에서 소프트 스위칭을 성취하기 때문에 높은 효율을 달성할 수 있다. 또한 누설 인덕턴스의 영향을 포함한 컨버터의 정확한 소신호 모델을 통하여 모델링 기반의 제어기 설계를 제시한다. 제어기의 시뮬레이션 및 3.2kW급 시작품의 실험을 통하여 제안하는 컨버터의 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.484-489
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• 2020

This study proposes a new soft-switching three-level flying capacitor converter with low filter inductance. The proposed converter can achieve zero voltage switching (ZVS) turn-on of all switches by using auxiliary components La and Ca. It can also reduce filter inductance because the applied voltage of the filter inductor is decreased by using the flying capacitor. Furthermore, filter inductance can be reduced because the operating frequency of the filter inductor is doubled by the phase shifting between switches S3 and S4. The operation principle, design of passive components for ZVS turn-on, interleaving effects, and comparison of different topologies are presented. The experimental waveforms of a 1 kW two-phase interleaved converter prototype are provided to verify the validity of the proposed converter.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.180-191
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• 2022

In this paper, a single-stage alternating current (AC)-DC converter is proposed for the automated-guided vehicle wireless charging system. The proposed converter is capable of soft-switching under all input voltage (VAC: 220 Vrms ± 10%), load conditions (0-1 kW), and air gap changes (40-60 mm) by phase control at a fixed switching frequency. In addition, controlling a wide output voltage (Vo: 39~54 VDC) is possible by varying the link voltage and improving the input power factor and the total harmonic distortion factor. Experimental results were verified by making a prototype of a 1-kW wireless power charging system that operates with robustness to changes in air gaps.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.114-121
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• 2011

본 논문에서는 고승압.대전력 응용에 적합한 소프트스위칭 인터리빙 부스트 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 동일 듀티로 기존 부스트 컨버터보다 약 2배의 승압비를 얻을 수 있고 스위치와 다이오드의 전압정격은 약 1/2로 감소되어 $R_{DS(ON)}$과 전압 강하가 작은 소자 사용으로 도통손실을 감소시킬 수 있다. 또한 수동소자의 전압정격이 감소되어 전체 에너지량도 1/2로 감소된다. 더욱이 CCM에서도 스위치의 ZVS 턴온이 가능하고 다이오드의 ZCS 턴오프 동작으로 역방향 회복에 의한 서지가 거의 없어 스위칭 손실이 감소된다. 2kW의 시작품으로 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권3호
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• pp.19-26
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• 2006

본 논문은 예비 전력공급설비의 일환으로 비상시 소방 방재설비에 적용되는 연료전지 발전시스템에 대해 연구된다. 제안된 시스템은 비상시 상용 전력공급의 차단에 대비하여 소방 방재설비들의 전력공급원으로 이용된다. 연료전지 발전시스템에서 가장 손실이 큰 부분은 전력변환부이다. 또한 전력변환부의 손실은 전력변환을 위해 사용된 전력용 반도체 스위치의 스위칭 손실로 주어진다. 본 논문에서는 이러한 연료전지 발전시스템의 출력을 최대한 활용하기 위하여 부분공진의 기법이 적용된 고효율의 전력변환기가 제안된다. 또한 연료전지 발전시스템에 적용된 고효율 전력변환기는 비절연형으로 설계되고 사용된 제어스위치들은 새로운 소프트 스위칭 회로토폴로지에 의해 무손실로 동작되어 시스템의 효율을 증대시킨다. 다양한 컴퓨터 시뮬레이션과 특성실험을 통해 이론적 해석의 타당성이 입증된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권4호
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• pp.543-554
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• 1995

본 논문에서는 전동화 수동 휠체어 INMEL-VII를 위한 주행 안정성과 제어기의 개선에 관하여 연구하였다. 기 개발된 INMEL-VI의 2년 여에 걸친 현장 실험에서 오르막길에서의 후방 전복으로 인한 주행안정성, 모터의 PWM 제어로 인한 스위칭 노이즈, 심한 내리막길에서 주행 명령이 없어도 모터가 회전하는 문제들이 지적되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 INMEL-VII에서는 모터와 구동축을 직결하고 출력을 증가시켰으며 바퀴의 중심축을 이동하여 무게중심을 안쪽으로 이동시켜서 후방 전복 임계 경사각을 크게 증가시켰고, 스위칭 주파수를 5kHz로 설정하기 위해 하드웨어를 개선하였다. 또한 INMEL-VII에서는 다양한 가속 및 감속 루틴으로 소프트웨어의도 개선하였다. 현장 주행 실험 결과 기계적 구성과 소프트웨어의 개선으로 인한 주행 안정성이 증가되고 다양한 조작이 가능해졌음을 알 수 있었다. 본 연구결과로 장애자의 보행 보조기구연구에 기여하고 보행부자유자에게는 염가의 국산 전동휠체어를 사용할 수 있는 기화가 증가되기를 기대한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.257-259
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• 2019

본 논문은 광물 탐사를 위한 25kW급 양극성 펄스전원장치에 대해 기술한다. 소프트스위칭 기반의 고효율 LCC 공진형 컨버터와 풀 브리지 기반 양극성 펄스 스위칭부로 구성된 단위 모듈(500V, 12.5A)을 기반으로 설계한다. LCC 공진형 컨버터는 전류의 rms값을 줄이기 위해 공진 전류모양을 사다리꼴 형태로 설계하여 도전 손실측면에서 크게 개선되었고, 높은 전력밀도를 달성하기 위해 변압기의 누설 인덕턴스를 공진 파라메터로 활용한다. 추가적으로, 짧은 펄스폭을 가지도록 설계된 게이트 구동 회로는 출력을 DC에서 8kHz의 넓은 주파수 범위에서 동작시킬 뿐만 아니라 게이트 신호를 전달하기 위한 변압기의 사이즈를 줄이기 위해 제안된다. 단위모듈 형태로 개발된 양극성 펄스전원장치는 4개의 모듈이 직병렬로 결선되어 부하조건에 따라 Grounded dipole mode (2kV, 12.5A) 또는 Loop mode (500V, 50A)로 동작한다. 4모듈 직병렬 운전 시 발생하는 모듈 간 전압 불균형 문제를 해결하기 위해 메인 변압기에 보상권선이 감긴다. 본 논문에서는 개발된 양극성 펄스전원 장치의 설계를 저항부하 실험 및 태백산 탐사시험 결과를 바탕으로 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.456-464
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• 2007

본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 단순화된 전력회로에 따른 전체 크기 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입의 제작 및 실험을 통하여 그 성능을 평가 및 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.384-394
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• 1999

This paper deals with a fixed frequency full-bridge inverter type DC-DC high-power converter with high frequency high voltage(HFHV) transformer-coupled stage, which operates under quasi-resonant ZVS transition priciple in spite of a wide PWM-based voltage regulation processing and largely-changed load conditions. This multi-resonant(MR) converter topology is composed of a series capacitor-connected parallel resonant tank which makes the most of parasitic circuit reactive components of HFHV transformer and two additional quasi-resonant pole circuits incorporated into the bridge legs. The soft-switching operation and practical efficacy of this new converter circuit using the latest IGBTs are actually ascertained through 50kV trially-produced converter system operating using 20kHz/30kHz high voltage(HV) transformers which is applied for driving the diagnostic HV X-ray tube load in medical equipments. It is proved from a practical point of view that the switching losses of IGBTs and their electrical dynamic stresses relating to EMI noise can be considerably reduced under a high frequency(HF) switching-based phase-shift PWM control process for a load setting requirements.