• Journal of IKEEE
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• 제23권1호
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• pp.254-260
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• 2019

The failure rate of bidirectional dc-to-dc converter is predicted through the failure mode and effect analysis (FMEA) and the fault-tree analysis (FTA) considering the operational risk. In order to increase the driving voltage of the electric vehicle efficiently, the bidirectional converter is attached to the front of the inverter. It has a boost mode for discharging battery power to the dc-link capacitor and a buck mode for charging the regenerative power to the battery. Based on the results of the FMEA considering the operating characteristics of the bidirectional converter, the fault-tree is designed considering the risk of the converter. After setting the design parameters for the MCU for the electric vehicle, we analyze the failure rate of the capacitor due to the output voltage ripple and the inductor component failure rate due to the inductor current ripple. In addition, we obtain the failure rate of major parts according to operating temperature using MIL-HDBK-217F. Finally, the failure rate and the mean time between failures (MTBF) of the converter are predicted by reflecting the part failure rate to the basic event of the fault-tree.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-100
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• 2012

본 논문은 마이크로 그리드에서 에너지 저장용 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 충전 및 방전시 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 충방전 시스템의 토폴로지는 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 이 컨버터는 슈퍼커패시터의 충전 및 방전시의 스위칭 동작에 따라 벅 또는 부스트 모드로 동작하므로 동일한 출력 조건하에 권선비를 달리해가면서 모드별로 스위칭 손실을 계산하였으며, 손실이 최소로 되는 변압기의 권선비를 제시하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.6-8
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• 2010

HEV(Hybrid Electrical Vehicle)의 배터리와 전동기/발전기용 인버터 사이에 전력의 흐름에 따라 바뀌어 동작하는 양방향 컨버터가 장착된다. 이 컨버터는 낮은 배터리의 전압을 승압해 DC-Link 전압을 높혀줌으로써 전동기의 전류용량을 낮춰 줄 수 있으며 그에 따른 전동기의 부피를 감소시키고 손실을 줄이는 역할을 한다. 본 논문에서는 HEV에서 사용되는 양방향 컨버터의 모드 절환을 포함한 디지털 제어 방법을 소개하고, 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.337-338
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• 2012

본 논문에서는 전 영역 ZVS가 가능한 양방향 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터의 제어방법에 대해 서술한다. 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터는 모든 스위치가 ZVS동작을 하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력의 증대 효과 및 입력전류 리플 크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터의 구조는 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하 사이에 절연이 가능한 구조이며, 인터리브 동작이 이루어짐에도 불구하고 3상을 각각 제어하지 않고 배터리의 전압전류와 출력전압만을 입력받아 벅모드와 부스트 모드 모두 전압, 전류제어를 수행함으로서 시스템의 간략화가 가능하였다. 따라서 본 논문에서는 제안된 DC-DC컨버터의 제어기를 구성하고 실험을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.3-4
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• 2016

본 논문은 양방향 DC-DC 컨버터에서 출력 전류 응답성 향상을 위한 전향보상 기법을 제안하였다. 배터리의 충전 및 방전 수행 시, 안정적인 전압, 전류 제어를 위해 전향 보상은 필수적이다. 충전 모드일 때, 변압기 턴수비를 고려하여 1차측 스위치의 Phase shift 값을 전향보상 하였다. 방전모드 일 때, 전압 전달비와 변압기 턴수비를 고려하여 전향보상 하였다. 제안한 전향보상 기법은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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• pp.65-65
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• 1991

레이저 분광학의 연구에 있어서 고출력이며 좁은 선폭인 레이저광이 요구된다. 특히 고리형 공진기 레이저는 이득물질에서 공간 홀 버닝 효과 (Spatial Hole Burning effect)를 줄이거나 없앨수 있으므로 정상파로 발진하는 레이저에 비하여 높은 출력의 단일모드 발진을 얻을 수 있다. 8자형 고리 공진기 레이저에서 외부 되반사경과 코팅되지않은 에탈론의 조합을 사용하여 높은 출력의 단일모드를 얻었다. 색소분자의 에너지 준위를 2준위 구조로 가정하여 고리형 색소레이저에 있어서의 단일모드 발진의 안정성(Stability)을 살펴보았으며 양방향으로 단일모드 발진을 하는 경우에 있어서의 쌍안정(Bistability) 상태를 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.76-82
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• 2017

Since the introduction of electronically controlled engines and electric propulsion ships, the need for an uninterruptible power supply for emergency power supply devices that use batteries has gained importance. The bidirectional converter in such emergency power supply devices is a crucial component. This paper proposes, a topology for an improved DC-DC bidirectional converter that is characterized by a high voltage conversion ratio and low voltage stress of switches. To confirm the performance of the converter, a computer simulation was executed with PSIM software. The conversion ratio of the proposed converter was found to be four times higher than the conventional boost converter in step-up mode and one-fourth that of the conventional buck converter in step-down mode, and the voltage stress of the switches was one-fourth of the high-side voltage. Moreover, the proposed converter was confirmed to be able to distribute equal currents between two interleaved modules without using any extra current-sharing control method because of the charge balance of its blocking capacitors.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.44-45
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• 2016

본 논문에서는 DC Nano-grid를 위한 25kW급 고효율 양방향 컨버터를 개발하였다. 제안하는 양방향 컨버터는 넓은 입력전압 범위를 만족하기 위하여 Cascade 부스트-벅 컨버터의 구조로 하였으며 상용화된 SiC MosFET기반 3레그 IPM을 최적으로 사용하기 위해 2상 인터리빙 부스트 컨버터와 단상 벅 컨버터로 하였다. 또한 승 강압 모드에 따라 스위칭하는 스위치 개수를 감소시켜 스위칭 손실을 최소화 하였다. 25kW 시작품을 통해 14kW에서 효율 98.9%를 달성하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.264-265
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• 2007

본 논문에서는 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)의 실제 주행패턴 데이터를 기준으로 하이브리드 전력 시스템용 양방향 DC-DC 컨버터를 설계하고, 시뮬레이터를 구성한다. HEV의 주행패턴 데이터 중 가 감속 구간 일부를 선택하여 전기적 부하 변화로 모델링하고, 이를 통해 양방향 DC-DC 컨버터의 모드별 동작을 시뮬레이션 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.186-187
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• 2019

DC마이크로그리드에서 양방향 컨버터를 통한 계통과 배터리간의 전력교환은 계통연결 시 배터리를 충전시키고 계통분리 시 배터리를 통해 독립운전을 하는 양방향 동작의 형태로 수행된다. 이러한 운전모드 전환시 과도 오차를 줄이기 위해 무순단 절체 기능이 필요하다. 본 논문에서는 무순단 절체를 위해 전류 제어기를 공유함으로 발생하는 전압제어기 포화를 방지하는 하이브리드 안티와인드업 기법을 제안한다. DC마이크로그리드 시스템으로 구현해, 시뮬레이션을통해 기존방식과의 비교하고 제안한방식의 타당성을 검증하였다.