• Title/Summary/Keyword: 자화 스위칭

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A New Synchronous Rectifier Control Method for High Efficiency Phase-Shifted Full-Bridge Converter with Coupled Inductor Rectifier (고효율 결합 인덕터 정류단 위상천이 풀브릿지 컨버터를 위한 새로운 동기정류기 제어 기법)

  • Kim, Jae-Sang;Kim, Keon-Woo;Moon, Gun-Woo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.145-147
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    • 2020
  • 본 논문에서는, 결합 인덕터 정류단을 갖는 위상천이 풀브릿지 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 동기정류기 제어 기법을 제안한다. 결합 인덕터 정류단을 활용하면 1차측 환류 전류를 감소 시켜 도통 손실을 줄일 수 있지만, 동시에 줄어든 전류로 인하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성하기 어려워진다. 이를 해결하기 위하여 변압기의 자화 전류를 이용할 수 있지만, 컨버터가 넓은 출력 전압 범위로 설계되는 경우 낮은 시비율을 기준으로 작게 설계된 자화 인덕턴스로 인하여, 높은 시비율로 구동 시 과도한 자화 전류로 인한 불필요한 도통 손실이 증가하는 문제점을 갖는다. 제안하는 제어 기법은 기존 동기정류기 제어와 달리 동기정류기를 기존보다 먼저 구동시켜 1차측에 환류 전류를 순간적으로 재생성할 수 있고, 이를 이용하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다. 따라서, 작은 자화 전류로 영전압 스위칭을 달성할 수 있으므로 1차측의 도통 손실을 줄여 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안하는 동기정류기 제어 기법의 효용성을 증명하기 위하여, 400V 입력, 27-54V/13A 출력에서 실험 검증을 진행하였다.

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X-Ray Resonant Magnetic Scattering Study of Magnetic Structures and Magnetic Switching Mechanism in Magnetic Multilayers and Nanostructures (엑스선 공명 자기 산란을 이용한 자성 다층박막 및 나노 구조체의 자기 구조와 자기 스위칭 메커니즘의 연구)

  • Lee, Dong-Ryeol
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.20 no.4
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    • pp.160-166
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    • 2010
  • X-ray resonant magnetic scattering (XRMS) allows us to extract magnetic depth profiles in magnetic multilayers and magnetization distribution in magnetic nanostructures in element-specific manner using x-ray reflectivity and diffraction. XRMS is explained with a brief introduction and examples of magnetic structures and magnetic switching mechanism in magnetic multilayers and nanostructures.

A Study on the DC-DC Converter Analysis of Two Independent Half-Bridge Structure (두 개의 독립적인 하프-브리지 구조의 DC-DC컨버터의 해석에 관한 연구)

  • Lee, Ah-Ra;Jung, Kwang-Soon;Hong, Sung-Soo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2013.07a
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    • pp.163-164
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    • 2013
  • 최근에 독립적인 하프-브리지 구조를 가진 DC-DC컨버터가 제안되었다. 제안된 컨버터는 두 개의 트랜스포머를 가지고 독립적인 하프-브리지 구조의 형태로 구성되었고, 4개의 스위치는 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터의 스위칭 시퀀스와 동일하게 동작한다. 또한, 지상 레그 스위치에 관계하는 트랜스포머의 자화인덕턴스를 작게 하여 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭(ZVS)을 용이하게 하는 것이 특징이다. 그러나, 영전압 스위칭을 위한 자화인덕턴스 설계에 대한 해석이 제시되지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 제안된 컨버터의 정확한 모드해석과 지상 레그 스위치의 영전압 스위칭을 위한 설계 가이드를 제시한다.

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Magnetization Reversal Behavior of Submicron-sized Magnetic Films in Response to Sub-ns Longitudinal Field Pulses Along the Easy Axis (1 ns 이하의 자화 용이축 펄스 자기장에 의한 자성박막의 자화 반전 거동)

  • Lee, Jin-Won;Han, Yoon-Sung;Lee, Sang-Ho;Hong, Jong-Ill
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.17 no.5
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    • pp.188-193
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    • 2007
  • We simulated the magnetization reversal behavior of submicron-thickness magnetic films by applying pulses of sub-ns-long durations and amplitudes along the easy axis. The films were rectangular and elliptical $Ni_{80}Fe_{20}$, and their thickness was 2 nm and 4 nm. We observed different behaviors depending upon the shape and thickness of the films and found a normal non-switching in regions in which we expected complete switching after relaxation. In the elliptical film, the non-switching regions were found to be random and to be widely distributed throughout the switching map. The strong demagnetization field along the z-axis, the film thickness direction, is likely responsible for this abnormal behavior. In the rectangular film, the abnormal non-switching regions were less distributed than they were in the elliptical film due to edge domains resulting from the small $M_z$ or demagnetization field during the switching. Our simulation confirms that large demagnetization is detrimental to the ultra-fast magnetization reversal of magnetic ultra-thin films.

Hold-Up Time Compensation Method for High Efficiency Half-Bridge LLC Converter (고효율 하프-브리지 LLC 컨버터를 위한 Hold-Up Time 보상 기법)

  • Baek, Jae-Il;Kim, Jae-Kuk;Lee, Jae-Bum;Youn, Han-Shin;Moon, Gun-Woo
    • 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.

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A Soft-switched Converter with Low-Voltage Rating of Switch for the 800V/14V LDC of EV (전기자동차 800V/14V LDC용 낮은 스위치 전압정격을 갖는 소프트 스위칭 컨버터)

  • Kim, Kangsan;Kim, Byungwoo;Choi, Sewan
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.11-12
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    • 2017
  • 본 논문에서는 전기자동차 800V/14V LDC용 낮은 전압정격을 갖는 소프트 스위칭 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 입력이 직렬구조로써 입력전압의 절반으로 낮은 스위치의 전압정격을 갖기 때문에 도통손실과 스위칭 손실 저감 효과를 갖고, 넓은 입력전압 및 부하영역에서 소프트 스위칭을 성취하여 높은 효율을 달성할 수 있으며 변압기의 직렬연결로 된 커패시터로 인해 자화전류의 오프셋이 없다. 제안하는 소프트 스위칭 컨버터의 동작원리를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

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Dual voltage regulations of single switch flyback converter using variable switching frequency (단일 스위치 플라이백 컨버터에서 가변스위칭 주파수를 이용한 이중 출력전압 제어)

  • Kim, Jin-woong;Ha, Jung-Ik
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.173-174
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    • 2015
  • 본 논문에서는 가변 스위칭 주파수를 이용하여 단일스위치 이중출력 플라이백 컨버터의 전압조정특성을 향상시키는 방법을 제안한다. 기존의 이중 출력 컨버터에서는 부하의 변화, 누설 인덕턴스나 자화 인덕턴스의 영향 때문에 두 개의 출력전압을 개별적으로 제어하기가 힘들다. 제안된 방법에서는 컨버터의 2차측에 조정된 필터를 추가함으로써, 스위칭 소자의 듀티비가 일정하더라도 스위칭주파수에 따라 다른 전압을 출력하도록 하였다. 따라서 듀티비 제어뿐 아니라 스위칭 주파수 제어로도 출력전압을 제어할 수 있기 때문에 어떠한 상황에서도 각각의 출력을 제어하는 것이 가능하다. 추가적인 능동소자 없이 필터만을 추가 하여 기존 플라이백 컨버터의 특징인 간결한 제어알고리즘과 회로구성을 유지하였다. 또한 프로토 타입의 이중출력 컨버터를 이용하여 제안된 방법의 성능 및 구현 가능성을 검증하였다.

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Flyback Converter Operation in Critical Conduction Mode (플라이백 컨버터의 경계점 모드 운전에 관한 연구)

  • Kim, H.Y.;Woo, J.S.;Jung, H.J.;Kwon, Y.A.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.10c
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    • pp.205-207
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    • 2005
  • 플라이백 컨버터의 경계점 도통 모드 운전은 변압기의 자화인덕턴스 전류를 연속과 불연속의 경계에서 도통시킴으로써 기존의 고정주파수 컨버터에서 소프트 스위칭을 위하여 사용하였던 별도의 스위치나 보조회로를 추가하지 않으면서 전력소자의 소프트 스위칭을 가능하게 하는 장점을 가진다. 본 논문에서는 스위치의 온 오프시 변압기의 인덕턴스와 스위치의 기생 커패시터 성분이 일으키는 공진구간을 전체 스위칭 주기에 포함시킴으로써 경계점 도통 모드 운전에서 부하출력에 따른 스위칭 주파수의 변화를 보다 정확히 제시하고 이를 바탕으로한 정상상태모델링을 통하여 경계점 도통 모드 플라이백 컨버터의 여러 운전 특성을 분석하였다.

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