• Journal of Industrial Technology
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• v.24 no.A
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• pp.119-126
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• 2004

BLDC Motor is one of the widely utilizable motors in servo system. The accurate calculation of the power loss for the IGBT and Inverse diode with Bipolar and Unipolar switching modes the driving modes is important for the design of drives for their heat treatment. If it were not for temperature-sensors in devices, it is difficult to get direct power loss, so. Power losses may be modeled by computer modeling to obtain the Calculation of the Power loss for Inverter in BLDC Motor with switching modes which is presented in this paper. The computer modeling is carried out by Matlab simulation. The power loss consists of conduction losses Conduction losses are the source of occurrence due to The IGBT and Inverse diode currents. Switching losses are the source of occurrence due to switching on/off in the devices, and gives the dominant influence to the loss. As a result, the unipolar I mode is best in reducing the heat losses.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.216-218
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• 2018

Weinberg 컨버터는 입출력 전류 리플이 작아 필터 사이즈가 작고, 스위치 및 다이오드가 소프트 스위칭을 하여 높은 효율을 갖는 장점으로 인해 정지궤도 위성용 배터리 방전 조절기와(Battery Discharge Regulator, BDR) 같이 높은 전력밀도 및 높은 효율을 요구하는 제품에 유용한 승압형 컨버터이다. 최근 정지궤도 위성의 큰 전력 요구사양에 맞춰 버스 전압 사양이 커지면서 Weinberg 컨버터는 몇 가지 문제점을 갖게 되었다. 첫째 다이오드의 큰 순 방향 전압 강하로 인해 도통 손실이 증가한다. 둘째 다이오드의 기생 커패시터와 누설 인덕턴스간의 공진으로 인한 전압 맥동이 심화되면서 EMI 특성이 악화된다. 셋째 스위치 턴-오프 시 발생하는 큰 출력 전류 스파이크로 인해 출력 필터 크기가 커진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 추가 스위치 및 커패시터를 이용해 다이오드 차단시 그 전압을 기존보다 크게 낮춤으로 써 도통 손실 개선 및 EMI 특성 개선을 하는 방법을 제안한다. 또한, 출력 필터 사이즈 저감을 위해 출력 전류 리플을 줄일 수 있는 추가 스위치의 적절한 구동 방법에 대해 제안한다. 제안하는 컨버터는 더욱 높은 전력 밀도 및 효율을 얻을 수 있어 차세대 정지궤도 위성용 BDR에 적합하다. 본 컨버터는 100V/750W의 출력전압/전력을 갖는 시작품을 통해 그 유효성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.11a
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• pp.24-27
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• 2007

본 논문에서는 수 kW급 이상의 연료전지 응용을 위한 고효율 전압원 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 전압원 컨버터임에도 작은 턴비를 가지며 입 출력 전류 리플이작다. 또한 클램프 회로의 동작으로 다이오드 서지전압 제거는 물론 저전압측 순환전류를 큰폭으로 감소시켜 스위치의 도통손실과 변압기의 동손을 최소화하였고 전 부하영역에서 하측스위치의 ZVZCS를 성취하여 스위칭 손실을 최소화 하였다. 또한 유효 듀티를 증가시켜 누설인덕턴스에 의한 듀티 손실을 보상하였다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 설명하였고 기존 컨버터와의 비교분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.213-215
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• 2008

본 논문에서는 수 kW급 이상의 연료전지 응용을 위한 고효율 전압원 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 전압원 컨버터임에도 작은 턴비(기존 풀브리지의 1/2 이하)를 가지며 입 출력 전류 리플이 작다. 또한 클램프 회로의 동작으로 다이오드 서지전압 제거는 물론 저전압측 순환전류를 큰 폭으로 감소시켜 스위치의 도통손실과 변압기의 동손을 최소화하였고 전 부하영역에서 하측 스위치의 ZVZCS를 성취하여 스위칭 손실을 최소화 하였다. 또한 유효 듀티를 증가시켜 누설인덕턴스에 의한 듀티 손실을 보상하였다. 본 논문에서는 제안하는 컨버터의 동작원리를 서술하고 1.5kW Prototype을 제작하여 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.140-142
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• 2005

SMPS의 손실에는 switching loss, conduction loss, core loss가 있다. 최근 SMPS에서는 switching loss를 줄여 효율을 높이고자 반도체 스위치 2개를 사용하는 공진형 구조가 증가하고 있다하지만 공진형 구조는 반도체 스위치에서 소비되는 conduction loss로 의해 기존의 컨버터에 비해 무부하시 전력 소모가 크다. 그러나 최근 시장은 무부하시 소비되는 대기전력의 규제가 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 active clamped flyback converter에서 무부하시 반도체 스위치의 conduction loss의 감소를 위해 Clamp 회로의 보조 스위치는 동작시키지 않고, flyback converter로만 동작하도록 설계하여 무부하시에는 기존의 flyback converter의 동작과 같이 도통 손실이 급속히 줄도록 하였다. 또한 스위칭 손실을 줄이기 위해 주 스위치의 동작 주파수를 감소시켜 SMPS의 무부하시의 소모를 감소시켰다. 70W급 SMPS의 제작과 실험을 통해 위의 방법을 증명하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.201-202
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• 2016

본 논문에서는 고효율을 갖는 3-level 3-phase 무변압기형 양방향 인버터를 제안한다. 제안된 인버터는 두 개의 직류링크 커패시터를 통해 연결된 3-level dc-dc 컨버터와 T-type 인버터로 구성된다. 따라서 낮은 전압 스트레스를 가지며 스위칭 및 도통 손실이 줄어들고 변압기가 없어 높은 전력 밀도와 고효율을 달성한다. 스위칭에 의해 발생하는 직류링크 중성점 변화에 따른 출력 전압왜곡은 제안된 중성점 제어 알고리즘을 통해 직류링크 전압의 균형을 맞추어 최소화된다. 또한 T-type 인버터는 제안하는 제어 알고리즘을 통해 높은 품질의 계통전류를 출력한다. 본 논문에서는 제안된 인버터의 이론적 해석 및 시작품의 실험을 수행하여 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.25-26
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• 2016

본 논문에서는 전기자동차용 충전기를 위한 전해커패시터가 없는 단일단 인터리브드 토템폴 소프트스위칭 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 단일단 충전기는 토템폴 구조에 인터리빙 회로를 적용하여 소자의 수를 최소화하였으며 넓은 전압 및 부하영역에서 스위치의 ZVS 턴 온 및 다이오드의 ZCS 턴 오프를 성취하여 고효율을 달성할 수 있다. 또한 CCM 동작으로 인해 입력필터가 작고 스위치의 도통손실을 감소시킬 수 있으며 전해커패시터를 제거하고 필름커패시터를 사용하여 높은 전력밀도와 내구성을 만족한다. 제안하는 전기자동차용 충전기의 동작원리를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.189-191
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• 2019

본 논문에서는 작은 필터인덕턴스를 갖는 새로운 소프트스위칭 3레벨 Flying Capacitor 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 보조 인덕터 La와 보조 커패시터 Ca로 인해 모든 스위치의 ZVS 턴 온을 성취하여 높은 효율을 달성할 수 있고, Flying capacitor로 인해 필터 인덕터에 걸리는 전압이 감소하며 스위치간의 위상차로 인해 동작주파수가 2배가 되어 필터 인덕턴스를 줄일 수 있다. 또한 3레벨 구조로써 800V~1000V의 고전압 응용에서 600V의 Si-MOSFET을 사용할 수 있어 도통손실을 줄일 수 있다. 제안하는 컨버터의 동작원리, 비교분석, 인터리빙 효과를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성 및 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.109-111
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• 2020

본 논문에서는 ESS용 전류원 Dual-Active-Bridge 컨버터의 저 부하 및 고 부하에서의 효율 향상을 위한 하이브리드 스위칭 알고리즘을 제안하고자 한다. 전류원 DAB 컨버터는 인터리브 구조를 이용하여 배터리 단의 입력 전류 리플을 저감할 수 있고, 전력 변환 효율 개선을 위한 다양한 제어 변수를 도입할 수 있는 등의 장점으로 인해 DC 마이크로그리드에서 ESS용 절연형 양방향 DC/DC 컨버터로 주목받고 있다. 그러나 전류원 DAB에서 종래의 전력 제어 방법인 펄스폭 변조 방식과 위상천이가 결합된 방법 (PWM plus Phase Shift, PPS)의 경우 저 부하 조건에서 높은 피크 전류로 인해 도통 손실이 크며, 펄스폭 변조 방식과 이중 위상천이가 결합된 방법(PWM plus Dual Phase Shift, PPDPS)의 경우 고 부하 조건에서 영전압 스위치 영역이 좁아져 효과적이지 않다. 따라서 본 논문에서는 2차 측의 펄스폭과 위상천이를 독립적으로 제어하는 하이브리드 스위칭 알고리즘을 통해 순환전류를 감소시키고 영전압 스위치 영역을 확장시켜 저 부하 및 고 부하 모두에서 효율을 향상시키고자 한다. 1-kW급 전류원 DAB 컨버터 시작품을 통해 제안된 하이브리드 스위칭 알고리즘의 효율성과 타당성을 검증한다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.26-33
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• 2008

This paper presents a new full-bridge soft switching PWM DC-DC converter circuit topology that adding one switcher, one lossless snubber quasi-resonance capacity to power source for general welding machine This full-bridge soft switching DC-DC convoter· topology can applicable 600[V] switching device (IGBT)incase of AC 400[V] common power source because the voltage of active switcher is 1/2 of DC bus line voltage. And low voltage hight current out)ut that first coil current is smaller than second coil current in high frequency transformer can be obtained with decreasing path loss in conventional DC bus line switcher. As it operate ZCS/ZVS in full range, high frequency, high efficiency and high output are implemented at low voltage and high DC current switching power supplies. All of this items are got from simulation and the result of experiment. If make up for the weak points of this proposed circuit, it will be used more easily for next generation TIG, MIG and MAG type of arc-welding machine.