• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.255-256
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• 2015

본 논문에서는 새로이 제안되는 불연속모드 양방향 부스트-포워드 컨버터를 사용하는 셀 밸런싱 방법을 제안한다. 이 컨버터는 다중입력과 다중출력의 양방향 배터리 충방전을 다루고, 다중직렬 배터리의 전압 셀 밸런싱에 초점을 두었다. 여러 입력 배터리의 전압 차가 나지 않을 때는 부스트 컨버터가 작동하고, 레퍼런스가 되는 입력 배터리와 다른 입력 배터리의 전압이 불균형이 생길 때 포워드 컨버터가 작동하여 밸런싱을 맞추는 새로운 불연속모드 부스트-포워드 컨버터 토폴로지를 제안한다. 전압 불균형 에 따른 밸런싱 조건에 대한 식을 증명하였고, 실제로 80W급 하드웨어를 제작하여 제안된 회로를 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.116-123
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• 2003

본 논문에서는 SMPS의 교류 입력측 역률을 개선시킬 수 있는 전치 레귤레이터로서 interleaved 승압형 컨버터를 관하여 연구하였다. Interleaved 승압형 역률보상 컨버터(IBPFC)는 입력전류를 두 개의 스위칭 소자에 의하여 50%씩 나누어져 흐르게 함으로써, 내부 전류제어 루프 얼이 전압제어 루프만으로 제어계를 구성하여 입력전류 리플을 줄일 수 있다. 즉, IBPFC를 구성하는 각각의 부스트 컨버터 cell을 불연속 전류모드로 동작시키더라도 전체적인 입력전류의 파형은 연속이 되어 입력전류 리플이 감소하게 된다. 불연속 전류모드로 동작하는 IBPFC를 해석하기 위하여 스위칭 상태에 따라서 6개의 모드로 구분하여 상태방정식을 구하였다. 또한, 각 상태방정식을 상태공간 평균화법을 이용하여 모델링하고, 미소변동분을 고려한 소신호 해석을 통하여 제어전달함수를 구할 수 있다. 또한, 제어전달함수를 이용하여 단일 전압제어 루프를 가지는 제어계를 설계하였으며, 이러한 해석 및 설계를 바탕으로 실험을 통하여 IBPFC의 역률개선 및 리플저감을 확인하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2001년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2001 Autumn Annual Meeting)
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• pp.107-111
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• 2001

This paper presents a detailed analysis method of the universal input forward converter with LC input filter operating in discontinuous capacitor voltage mode(DCVM) for wind power generation. In this analysis, condition for DCVM operation and conversion ratio for rectified sinusoidal input are made clear. To verify the validity of the analysis, simulation is carried out for the universal input ranging from 90 $V_{rms} to 260 V_{rms}$

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.34-43
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• 2008

상태 공간 평균화 모델은 강압형, 승압형 및 승 강압형 DC/DC 컨버터에 적용이 가능하며, 특별한 계산이 필요 없는 높은 정밀도가 증명된 모델이다. 이러한 모델은 전류연속모드(CCM) DC/DC 컨버터에서 확립되었으며, 본 논문에서는 컨버터의 전류연속모드(CCM) 모델로부터 의미 있는 결론을 유도하고자 한다. 본 논문에서는 스위치 평균모델을 이용한 DC/ DC 컨버터의 전류불연속모드(DCM) 모델링 및 임계특성에 관하여 논하였다. 스위치 평균 모델은 전류연속모드(CCM)와 전류불연속모드(DCM) 사이의 DC/DC 컨버터의 경계 조건에 대한 모델로부터 유추할 수 있으며, 시뮬레이션과 실험에 의해서 스위치의 평균 모델의 주파수 응답 특성을 예측할 수 있었다. 본 연구에서는 MOSFET를 사용하여 입력전압 15[V], 출력전압 24[V], 출력전력 24[W]급 시스템을 제작하여 실험하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.279-280
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• 2014

이 논문에서는 단상 디지털 역률 제어 보상 기법(PFC)을 제안한다. 제안된 방법은 인덕터 전류의 첨두값을 예측하고 기울기 보상 방법을 적용하여 제어기 출력을 생성함으로써 인덕터 전류의 첨두값을 제한하고, 스위칭 한 주기 안에 연속 도통 모드(CCM)과 불연속 도통 모드(DCM) 전류 제어를 완료한다. 따라서 기존 디지털 평균 전류 제어기에서 문제시 되었던 DCM-CCM 변환구간 즉 경계 도통 모드(BCM)에서 입력 전류 왜곡을 저감하였다. 제안된 제어기법의 유효성은 입력 전압 230Vac, 출력 전압 400V, 출력 750W급의 시제품 실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.1-3
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• 2019

본 논문은 연속적인 입력 전류와 낮은 스위치 전압 스트레스를 갖는 플라이백 컨버터를 제안한다. 보조 권선과 직류 차단 캐패시터를 사용하여 기존 플라이백 컨버터(CFB)의 불연속적인 입력 전류의 리플을 저감시킨다. 이를 통해 입력 전류의 di/dt를 감소시켜 낮은 EMI 특성을 갖도록 한다. 그 결과 입력 필터 크기를 줄일 수 있으며 낮은 실효 입력 전류 때문에 인공위성의 캐패시터 수명을 연장 시킬 수 있다. 또한, 하나의 스위치와 다이오드를 추가하여 스위치 전압 스트레스를 감소시킨다. 그러므로 제안 회로는 스위칭 손실이 작으며, 작은 온 저항($R_{ds(on)}$)을 갖는 스위치 적용이 가능하여 도통 손실을 저감시켰다. 본 논문에서는 제안 회로의 모드 분석과 이론적인 분석을 제시한다. 제안 회로는 현재 인공위성에 사용하는 입출력 사양인 입력 전압 50 V, 출력 전압 15V, 출력 전력 100W의 사양으로 시뮬레이션을 진행하였다. 이 결과를 통해 제안 회로의 타당성을 증명한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.89-96
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• 2015

본 논문에서는 휴대용 기기를 위한 고효율 삼중 모드 부스트 변환기를 나타낸다. 제안하는 부스트 변환기는 펄스폭변조 방식를 사용하며 부하 전류에 따라 펄스 스키핑 모드 (Pulse Skipping Mode, PSM), 불연속 전류 모드(Discontinuous Conduction Mode, DCM) 및 연속 전류 모드 (Continuous Conduction Mode, CCM)의 세 가지 동작 모드를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 전류 불연속 모드에서 역 전류 흐름 및 인덕터의 공진에 의한 발진 현상을 효과적으로 방지하기 위해 발진 억제기 (Ringing suppressor)를 적용하여 효율을 극대화 시켰다. 제안하는 부스트 변환기는 동부 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 사용하여 구현되었다. 단일 셀 리튬-이온 배터리로부터 2.5V-4.2V의 가변 입력전압을 받아서 4.8V의 고정 전압을 출력하며 최대 300mA의 부하전류를 공급할 수 있다. 이 때 최대 리플 전압은 3.1mV이며, 연속 전류 모드에서 92%, 불연속 전류 모드에서 87% 이상의 높은 효율을 나타낸다. 또한, 펄스 스키핑 모드를 통해 적은 부하전류 조건하에서도 60% 이상의 효율을 가지며 모드 변경 구간에서의 효율 감소가 최소화되는 것을 특징으로 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2675-2677
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• 2000

본 논문에서는 광대역 입력전압에 대응 할 수 있는 직류 변환 장치(DC-DC Converter)의 제어기의 모델링 및 제어 방법에 대해서 제안한다. 일반적으로 직류 변환 장치의 주된 목적은 입력되는 직류 전압에 대해서 출력전압을 지속적이고 안정적으로 유지해 주는 것이다. 따라서, 안정적인 출력 전압을 얻는 방법으로서 제어되지 않은 직류 변환 장치에 입력전압을 안정적으로 공급해주는 방법도 고려해 볼 수 있으나, 이릴 경우 입력전류의 변화나 입력 전압이 지속적으로 변하는 경우에 대처 하기 어렵다. 따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 출력전압을 궤환 시키고 이 신호에 의해 직류 변환 장치를 제어하는 방법을 고려한다. 또한, 단순한 제어기를 사용할 경우 그 입력전압의 범위가 소자의 한계와 안정성으로 인하여 국한적으로 한정되므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 다수의 컨버터를 연결하고 이것을 프로세서를 사용하여 제어하는 방법을 설계한다. 모델링된 직류 변환 장치는 불연속선형 시스템(Piecewise Linear System)으로 해석되어 질 수 있으며, 아울러 각기 다른 입력 범위에서 동작하는 컨버터들에 대해서도 모델링되어야 한다. 또한 일정 간격의 입력 범위내에서 서로 다른 컨버터들을 동작시켜 줄 수 있는 방법도 고려한다. MATLab을 이용하여 파워 컨버터의 성능을 입증하고, 아울러 실제 회로의 실험을 통하여 결과를 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.81-82
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• 2012

본 논문은 고효율 획득 및 입력전류 리플 저감을 위한 3상 부스트 컨버터의 동작 알고리즘을 제안한다. 입력전압별로 인덕터 전류에 따른 투자율 감소를 고려하여 DCM 및 BCM 동작시의 효율과 입력 전류 리플을 수식적으로 분석한다. 이에 따라 3상 부스트 컨버터를 경계 도통 모드+불연속 도통 모드의 혼합 모드에서 동작시키고 타당성을 실험을 통해 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.447-448
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• 2011

본 논문은 영구 자석형 동기 발전기(PMSG)를 사용하는 소형풍력발전기의 고조파 제거 및 단위 역률 효과를 갖는 AC-DC 컨버터에 관한 내용이다. 가변속도로 제어되는 풍력발전기는 입력전압 및 전류에 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 제안된 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 정류기 형태로 인덕터 전류가 불연속모드(DCM)로 동작되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위 역률을 갖는 단상 220V, 3kW의 소형풍력발전기용 컨버터이다.