• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.26-27
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• 2010

기존의 역률 보상 회로(PFC 회로)는 저전압 입력 시에 정류 다이오드의 도통손실 증가로 인해 효율 상승에 제약을 받는다. Bridgeless PFC 컨버터는 입력 측의 정류 다이오드 없이 능동 스위치가 정류 동작을 수행하도록 하여 더 높은 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 고효율을 위한 새로운 절연형 bridgeless PFC 컨버터를 제안한다. 제안한 회로는 입력단의 정류 다이오드를 제거함으로써 도통 손실을 줄여 효율 향상을 꾀하였다. 또한 변압기를 사용하여 입출력 전압 이득 설계를 자유롭게 하였으며, 2차 DC/DC 컨버터 설계 시 절연이 필요하지 않도록 하였다. 제안한 회로의 성능을 65W급 프로토타입 컨버터의 실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.17-19
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• 2019

본 논문에서는 전기자동차(EV) 충전기용 위상천이 풀브리지(PSFB) 컨버터의 정류기 다이오드 전압 스트레스를 저감하기 위한 새로운 형태의 클램핑 회로를 제안한다. 제안하는 회로는 하나의 커패시터로 구성된 매우 단순한 구조임에도 불구하고, 정류기 다이오드의 전압 스트레스를 큰 폭으로 감소시킨다. 뿐만 아니라, 해당 회로는 프리휠링 구간의 전류를 감소시키며, 출력 인덕터의 사이즈 또한 줄일 수 있다는 장점을 지닌다. 따라서 제안된 컨버터는 정류기 다이오드의 도통손실을 큰 폭으로 저감하여 고효율을 달성할 수 있으며, 간단한 구조의 클램핑 회로와 줄어든 출력 필터 사이즈에 의해서 고밀도화를 달성할 수 있다. 제안된 컨버터의 타당성은 3.3kW, $270-420V_{DC}$의 CC-CV 모드 충전 조건하에서 실험하여 검증되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.168-170
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• 2019

본 논문은 효과적인 능동 풀-다운 기능을 위한 새로운 구조의 펄스 파워 모듈레이터를 제안한다. 제안된 능동 풀-다운 방식은 별도의 풀-다운 저항을 사용하지 않고, 펄스 방전 패스에 추가된 다이오드의 역회복 특성을 이용하여 풀-다운 기능을 수행한다. 본 논문에서 사용된 풀-다운 다이오드는 펄스 출력 시에는 정방향 바이어스 상태를 유지하다가, 펄스 출력이 제거되면 비교적 긴 역회복 구간동안 부하의 커패시턴스 성분에 남아있는 에너지가 방전될 수 있는 전류 패스를 제공한다. 이에 따라 제안된 구조의 펄스 모듈레이터는 기존에 제안된 풀-다운 회로에서 발생하는 발열 손실 또는 별도의 복잡한 제어회로와 같은 복잡한 구조의 문제를 보완하고 빠른 펄스 하강시간을 달성할 수 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 기존에 제안되었던 풀-다운 저항 방식과 풀-다운 스위치 방식, 제안하는 방식을 비교하여 제안된 구조의 성능과 우수성을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.1000-1006
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• 2007

본 논문에서는 CDMA 단말기용 상향 대역에서 송신출력을 모니터링 하는 전력검출부 회로를 제시한다. 제안된 전력검출부는 출력 전력 추출을 위한 커플러와 추출된 전력을 모니터링 해주는 검출기 회로로 구성된다. 본 논문에서 사용된 커플러는 손실이 적고, 위아래로 둘러싼 접지금속면으로 인해 외부의 전계와 차단되어 안정적인 동작이 가능한 스트립라인 구조를 갖는다. 설계 주파수는 CDMA 상향 송신 대역인 824-849MHz이고, 스트립라인 커플러의 결합계수는 -20dB이다. 전력검출기 설계를 위해 회로가 간단하고 전력손실을 최소화하면서 고속 동작을 할 수 있는 쇼트키 장벽 다이오드가 사용되었다. 일반적인 다이오드의 비선형성에 의한 검파 출력의 선형성 개선과 낮은 입력레벨의 출력 전압 감도 특성을 개선하기 위해서 낮은 검출기 입력 레벨에서의 임피던스 매칭을 하였다. 다이오드 패키지의 기생 성분을 고려한 시뮬레이션을 수행한 결과로써 예측한 성능은 측정 결과와 잘 일치한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.169-170
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• 2011

본 논문은 양방향 Buck 컨버터 DCM 구동 시 사용되는 스위치의 전류링잉현상을 상세히 분석하고 이에 따른 스위치 효율과 시스템 전력 효율 차이를 실험을 통해 검증한다. 분석을 통해 얻은 결과를 바탕으로 양방향 Buck 컨버터 설계 시 전력 효율을 높이는 스위치 및 다이오드를 선정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1010-1011
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• 2015

최근 고효율 전력변환을 위해 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 동기정류기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 일반적인 다이오드 정류기를 사용하는 경우 출력전류에 비례하는 전력손실이 커서 대전력용으로 사용하기에는 적합하지 않다. 따라서 스위치를 이용한 동기정류기가 검토되고 있는데 동기정류기의 스위치를 구동시키기 위해서는 스위치를 구동시킬 수 있는 구동용 IC가 이용되고 있다. 동기정류기 구동 IC의 단점으로는 약 50%의 중부하 이하에서는 동작되지 않는 단점이 있어 이를 보완하기 위하여 변압기 1차측 전류를 검출하여 게이트 전압을 만들어 스위치를 구동시키는 회로를 제안하였다. 본 논문의 실험 결과 저전력 지점에서 동기정류기가 구동되었고 따라서 전력변환 효율은 기존의 다이오드 정류기에 비해 우수하며 효율개선효과가 있다는 것을 실험으로 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.546-550
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• 2002

본 논문에서는 다이오드 정류기에 단상인버터와 변압기를 이용하여 영상고조파 전류를 주입함으로서 순수한 정현파 입력전류를 얻을 수 있는 새로운 방식의 고조파 저감기술을 제안한다. 본 방식은 주 전력의 흐름에 직렬로 스위칭소자가 연결되지 않아 전력손실이 적으며 보조회로로서 사용된 변압기의 턴비를 조정하면 인버터 스위치의 전류정격을 작게 구현할 수 있다. 본 방식의 타당성을 실험을 통하여 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.222-223
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• 2012

본 논문에서는 태양광 인버터용 최대전력점 추종기의 고 효율화를 위한 새로운 구조의 무손실 스너버를 제안한다. 제안된 무손실 스너버는 보조 인덕터 1개, 스너버 캐패시터 2개, 다이오드 2개만으로 구성되어 시스템 부피가 크게 증가하지 않는다. 또한 제안된 무손실 스너버는 보조 인덕터 및 스너버 캐패시터로 인하여 스위치의 턴 온 및 턴 오프 시 소프트 스위칭이 가능하며, 출력 다이오드의 역회복 특성에 의한 역전류 현상 또한 크게 개선할 수 있다. 또한 스너버 캐패시터에 저장된 에너지는 공진을 통하여 모두 출력측으로 회생되므로 효율이 우수한 장점을 갖는다. 제안된 무손실 스너버의 타당성 검증을 위하여 1.5kW급 부스트 컨버터의 시작품 제작을 통한 실험결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.210-212
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• 2019

태양광발전에서 PV panel의 출력 전압 및 전류는 제한적이기 때문에, 필요로 하는 전원 조건을 충족시키기 위하여 PV panel을 직병렬로 연결하여 PV array를 구성한다. 이때, PV array에 부분적인 그림자가 발생할 경우 최대발전전력은 PV array의 접속 구조와 블록킹 다이오드 유무에 따라 달라진다. 본 논문에서는 PV panel의 직병렬 접속에 따른 PV array의 6가지의 접속 구조와 블록킹 다이오드 유무를 고려하여, 부분적인 그림자가 발생할 경우 발전전력을 극대화할 수 있는 최적의 접속 구조를 제시하고 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.418-418
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• 2010

최근 친환경 저전력 차세대 조명소자로 발광다이오드가 각광을 받고 있다. 하지만 종래의 수평형 발광다이오드는 사파이어 기판의 열악한 열전도도 및 전기전도도 특성으로 인하여 효율적인 열방출의 저하가 생기게 되고, 양전극과 음전극의 수평배치에 기인한 심각한 전류쏠림현상 등이 수평형 발광다이오드의 고전력 소자로서의 응용에 걸림돌로 작용하고 있다. 근래에 수평형 발광다이오드의 대안 중 하나로 수직형 발광다이오드에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 수직형 발광다이오드에서는, 수평형 발광다이오드에서의 전류쏠림현상을 향상시키기 위해 얀전극과 음전극을 수직으로 배치시킨다. 그리고 열전도도 및 전기전도도 특성이 떨어지는 사파이어를 제거하기 위해 LLO(Laser Lift Off)공정이 사용된다. LLO공정으로 인해 수직형 발광다이오드의 구조는 수평형 발광다이오드와 달리 n-GaN이 위로 배치되는 특성을 가진다. 본 연구에서는, 수직형 발광다이오드의 광추출 효율을 증가시키기 위해 SiO2 나노입자를 이용한 GaN 표면요철 형성기술을 개발, 적용 하였다. SiO2 나노입자를 n-GaN상에 단일층으로 분산시키기 위해 PR(PhotoResist), 나노입자, IPA(Isopropyl Alcohol)이 혼합된 용액을 스핀코팅시켰고 그 결과를 SEM으로 확인할 수 있었다. GaN 식각을 위해 SiO2 나노입자를 마스크로 사용하였고, BCl3가스를 사용한 건식식각을 진행하였다. 그 결과 조밀하고 균일한 크기의 Cylinderical Trapezoid 식각 형상이 n-GaN표면에 형성되었음을 SEM으로 확인할 수 있었다. 우리는 표면요철이 없는 발광다이오드와 SiO2 나노입자를 이용한 표면요철이 형성된 발광다이오드의 특성을 비교하였다. 그 결과 표면요철이 있을 때 광출력이 증가함을 확인할 수 있었다. 거기에 더하여 표면요철의 높이가 300nm~1000nm로 변화함에 따른 소자의 특성변화 또한 관찰할 수 있었다.