• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.14-16
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• 2019

본 논문에서는, 위상-천이 제어 기반의 액티브 정류기 구조를 갖는 새로운 고효율 풀-브릿지 컨버터를 제안한다. 기존의 위상-천이 풀-브릿지 컨버터는 풀-브릿지 구조로 인한 스위치의 작은 도통손실과, 영전압 스위칭 등의 특징으로 인해 높은 용량에서 널리 쓰이는 토폴로지이다. 하지만, 위상-천이 풀-브릿지 컨버터는 넓은 입력전압 범위에서 설계되면 1차측에 큰 환류 전류가 생겨 도통손실이 증가하는 문제점을 갖는다. 따라서 이를 해결하기 위해, 제안하는 회로는 액티브 정류기를 사용하여 1차측 스위치들이 항상 최대 시비율로 동작할 수 있게 한다. 이로 인하여 순환 전류가 사라져 넓은 입력전압 범위에서도 높은 효율을 달성 할 수 있다. 뿐만 아니라, 제안하는 정류기의 구조 상 특징으로 인해 액티브 정류기의 스위치는 전압 링잉을 갖지 않고 출력 전압으로 고정되어 낮은 전압 스트레스를 갖는다. 제안하는 회로의 효용성을 증명하기 위해, 250-400V 입력, 56V/12.8A 출력에서 실험이 진행되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.345-346
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• 2012

본 논문에서는 공진탱크만으로 고승압(>10)을 성취할 수 있는 새로운 비절연 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 스위치의 ZVS 턴온 및 다이오드의 ZCS 턴오프가 가능하여 스위칭 손실을 최소화 할 수 있으며 스위치의 전압정격이 출력전압보다 작아 작은 도통손실을 갖는 소자 선정이 가능하다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 제시하고 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07f
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• pp.1977-1980
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• 1998

본 논문에서는 출력단에 동기정류기를 사용하는 영전압 스위칭 방식의 고효율 하프 브리지(H-B)컨버터에 대해 다루고자 한다. 컨버터 손실의 대부분은 출력단 정류기 부분, 주 스위치, 트랜스 등에서 발생되며, 이중 출력단 정류기에 쇼트키 다이오드를 이용하는 경우 쇼트키 다이오드의 on-drop에 의한 손실이 적지 않게 된다. 따라서 이를 감소시키기 위해 쇼트키 다이오드를 MOSFET동기 정류기로 대치하고자 한다. 동기 정류기 방식에 이용되는 MOSFET에는 도통손실이 있으나 이는 쇼트키 다이오드의 on-drop에 의한 손실에 비해 매우 작으며, 특히 MOSFET의 기생 성분을 이용하여 영전압을 구현함으로써 MOSFET의 도통 손실을 현저히 감소시킬 수 있게 된다. 또한 H-B 컨버터의 경우 주 스위치에 전원전압과 동일한 크기의 전압이 인가되므로 내압이 작은 소자의 이용이 가능하게 되며, 이와 같이 함으로써 사용 부품 수의 감소, 내압이 낮은 주 스위치의 사용, 더 나아가 효율이 높은 고효율 컨버터를 구현 할 수 있다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.15 no.1
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• pp.32-39
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• 2021

Electric propulsion aircraft are being actively researched in the aviation field in recent years to solve environmental and noise problems caused by existing gas turbine engine. In particular, research on a thrust motor as a core component of an electric power propulsion system and an inverter for driving it is actively being conducted. In this paper, a motor with high specific power is selected to determine characteristics of aircraft that are sensitive to weight and volume. Power loss of the inverter is then simulated. In the simulation, the selected motor and power device were modeled using PSIM, a power electronics analysis tool. Inverter power loss according to switching frequency was then analyzed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.96-98
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• 2018

본 논문에서는 800V 배터리 전기자동차 LDC용 낮은 스위치 전압정격을 갖는 새로운 소프트 스위칭 하프브리지 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 입력이 직렬구조로써 입력전압의 절반으로 낮은 스위치의 전압정격을 갖기 때문에 600V의 Si-MOSFET를 사용할 수 있어 도통손실을 줄일 수 있으며 부분공진 동작으로 스위칭 손실 저감 효과를 갖고, 넓은 입력전압 및 부하영역에서 소프트 스위칭을 성취하여 높은 효율을 달성할 수 있으며 변압기의 직렬연결로 된 커패시터로 인해 자화 전류의 오프셋이 없다. 제안하는 소프트 스위칭 컨버터의 동작원리를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.56-58
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• 2018

본 논문에서는 낮은 스위치 전압정격과 넓은 전압범위를 갖는 800V/14V LDC용 새로운 소프트 스위칭 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 입력이 직렬구조로써 입력전압의 절반으로 낮은 스위치의 전압정격을 갖기 때문에 600V의 Si-MOSFET를 사용할 수 있어 도통손실을 줄일 수 있으며 넓은 입력전압 및 부하영역에서 소프트 스위칭을 성취하여 높은 효율을 달성할 수 있고 변압기의 직렬연결로 된 커패시터로 인해 자화전류의 오프셋이 없다. 또한 2차 측의 DC 블로킹 커패시터에 인터리빙 방식을 적용하여 기존의 전류정격이 큰 문제를 해결하였다. 제안하는 소프트 스위칭 컨버터의 동작원리를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.301-302
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• 2016

Hold-up time 조건에 의해 넓은 입력전압 범위에서 설계되는 하프-브리지 LLC 컨버터는 높은 전압 이득을 얻기 위해 작은 자화 인덕턴스와 넓은 스위칭 주파수 범위가 요구된다. 하지만 이는 큰 1차측 도통손실 및 코어 손실을 초래한다. 본 논문에서는 하프-브리지 LLC 컨버터가 좁은 입력전압에서 설계되기 위한 새로운 hold-up time 보상 기법을 제안한다. 따라서 제안된 기법에서의 하프-브리지 LLC 컨버터는 큰 자화 인덕턴스 및 좁은 스위칭 주파수 범위로 설계 될 수 있다. 제안된 회로의 효과는 90-264Vrms 입력, 250-400V 링크 전압, 48V/480W 출력을 갖는 prototype의 실험을 통해 검증된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.115-117
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• 2020

본 논문에서는 300kW급 모듈형 NPC 인버터의 방열 설계를 위해 전력반도체 스위치 소자의 손실을 분석하여 열적 특성을 고려한 인버터 모듈을 설계하고 제작을 하였다. 전력반도체 스위치의 손실은 스위칭 손실과 도통손실로 구분되며, 대부분 열손실로 나타나기 때문에 발열량을 토대로 방열판의 구조 및 크기를 결정하였다. 인버터 높은 출력비를 얻기 위해서는 열 손실을 고려한 방열판 설계는 반드시 필요한 과정으로 설계 과정의 타당성을 검증하기 위해 PLECS를 통한 시뮬레이션과 실험결과를 비교하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.8 no.6
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• pp.488-495
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• 2003

In recent years, the multilevel inverter synthesizing the output voltage with step pulse has been widely used rather than PWM method as a solution for high power and high voltage applications. This method takes advantage of lower switching losses due to one switching for one period. This paper proposes a simple method to obtain the conducting angle. This method is implemented by using voltage-second areas of the divided reference voltage according to the output voltage levels. It Is possible to reduce an amount of calculation because it is not required to solve the simultaneous equations by an iterative method. Also, the proposed method can get the conducting angle by means of on-line.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.143-144
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• 2014

본 논문에서는 NPC(Neutral Point Clamped) 및 T-type IGBT 모듈을 이용하여 3상 3-레벨 인버터를 구성하고, 인버터에서 발생되어지는 도통손실과 스위칭 손실을 PSIM의 Thermal Module을 사용하여 확인한다. 또한 토폴로지 상의 차이에 의해 발생되어지는 스위치 손실을 비교 하며, 시뮬레이션에 적용한 파라미터 값들을 수식에 직접 적용하여 손실에 영향을 미치는 파라미터를 확인하고, 각 파라미터의 값의 변화가 주어진 조건에서 전체 손실에 미치는 영향을 확인한다.