• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.48-49
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• 2016

Interleaved 컨버터의 경우 전류 리플을 줄여 출력 필터의 사이즈를 줄이기 위해 많이 사용된다. 하지만 모듈간 소자값의 편차가 발생할 경우 전류 불평형을 초래하게 되며, 이는 리플저감효과를 감소시키거나 방열문제, 노화촉진, 그리고 오동작을 일으킬 가능성을 높이게 한다. 특히 공진형 컨버터의 경우 주파수 제어를 시도하기 때문에 Interleaving 기법을 적용하여 효용성을 얻기에는 제약이 많다. 본 논문에서는 이러한 소자값의 불일치로 인한 전류 불평형 문제를 해결하기 위해 위상천이변조 제어를 제안한다. 동작원리와 시스템에 대한 분석을 제시하고, 모의실험을 통해 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.6-8
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• 2018

긴 수명과 높은 효율로 차세대 조명기구로 사용되는 LED를 구동하기 위하여, 일반적으로 역률 보정을 위한 PFC 단과 출력 조절을 위한 DC/DC 단이 직렬로 연결된 구조를 사용하게 된다. 이때 PFC 과정에서 DC 링크 전압이 120Hz 전압 맥동을 갖게 되는데, 이는 DC/DC 단에도 영향을 주며 최종 출력전류 역시 120Hz 저주파 맥동을 갖게 된다. 본 논문은 LED 조명용 LLC 공진 컨버터의 120Hz 저주파 맥동 전류 리플을 저감 방법에 관한 연구이다. 기존 제어기에 전류 리플을 보상하여 제어하는 방법에 대하여 설명하고 시뮬레이션을 통해 이를 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.491-499
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• 2019

최근에, 전원 공급 장치에 있어서 파워의 품질에 대한 요구가 높아지고 있다. IEC 61000-3-2 규격은 조명을 위한 AC/DC 전원 공급 장치에 대하여 역률(PF)과 전체 파형 왜곡률(THD)에 대한 규격을 만족하도록 요구하고 있다. 또 출력단의 전류 변화에 의해 발광체 광량이 바뀜에 따라 발생되는 플리커 현상에 대해 유럽권 선진국가는 ripple rate의 기준을 15~30%로 설정해 규제하고 있다. 따라서 국내에서도 기준을 마련하고 규제를 추진 중에 있다. 그래서 본 논문은 PFC 규격을 만족하고, 회로 1차, 2차 간 절연 기능을 가지기 위해 Flyback 컨버터를 적용하며, LED 전류의 저주파 리플을 저감하기 위해 Flyback, Coupled Inductor, LC 병렬 공진 필터, LLC 공진 필터, Cuk을 이용한 각각의 LED 구동회로를 PSIM을 통해 시뮬레이션 함으로써 각각의 방식들을 비교하였으며, 출력측 리플 저감을 위해 1차측에 Coupled Inductor와 2차측에 LC 공진을 적용한 Coupled LC 공진 회로를 제안하였으며, Coupled LC 공진 방식은 출력 커패시터가 78uF으로 작으며, 출력 리플은 전압 2.38V, 전류 0.05A로 기존의 방식보다 22%의 출력 리플 저감을 확인 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.363-364
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• 2015

최근 에너지 저장장치의 사용과 신재생에너지를 이용한 분산발전의 규모가 점차 확대됨에 따라 계통에 원활한 전류주입과 주입 전류의 스위칭 고조파 리플성분 저감을 위해 LCL 필터를 이용한 계통연계형 인버터가 널리 사용되고 있다. 이러한 계통연계형 인버터의 주입전류 특성은 LCL 필터에 종속적이기 때문에 정밀한 주입전류제어를 위해 LCL 필터의 정확한 해석이 요구된다. 본 논문에서는 명확한 LCL 필터 해석을 위해 LCL 필터의 인덕터 직렬 내부저항을 고려한 LCL 필터 특성을 해석하였으며, 이러한 해석을 기반으로 LCL필터 공진현상에 따른 주입전류의 THD를 저감하기 위한 인덕터 가상 직렬저항 능동댐핑 기법을 제안하고 HILS 실험을 통해 제안하는 능동댐핑 기법의 성능을 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.190-192
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• 2008

매트릭스 컨버터(Matrix Converter:MC)는 기본적으로 9개의 양방향 스위치를 이용한 전력변환장치이다. 입력 전압의 크기에 따라 일정 범위 내의 전압을 합성할 수 있으며, 다이오드 정류기를 이용하는 인버터에 비해 입력전류를 정현파로 만들 수 있는 장점을 가지고 있다. 다수의 스위치를 이용하여 출력전압을 합성하기 때문에 제어가 복잡하다는 단점이 있으나, 반대로 여러 가지 방법으로 전압을 합성할 수 있는 가능성과 회로 구성의 확장 가능성이 크다는 장점도 있다. 본 논문에서는 입력 전압의 순시적인 선간전압을 이용한 새로운 공간 벡터 변조(Space Vector Modulation: SVM)방법을 제안하고, 기존 SVM과 동일한 구현 가능성 및 새로운 유사 멀티레벨(Multi-level) SVM으로의 확장성을 보인다. 유사 멀티레벨 SVM을 사용하였을 경우 출력 전류의 리플이 감소하고 고조파 특성이 개선됨을 Matlab 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.211-212
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• 2018

스위칭 주파수의 대역 확산 기법(Spread Spectrum Technique; SST)은 전력 변환 장치에서 스위칭 시 발생하는 전자 방해 잡음(Electromagnetic Interference; EMI)을 추가 소자 없이 저감할 수 있는 기술이다. 하지만 공진형 컨버터의 경우 공진 네트워크의 전압 이득이 스위칭 주파수에 의해 결정되므로 SST를 적용하게 되면 출력 전압 리플이 크게 증가하게 된다. 본 논문에서는 전류원 LLC 공진형 컨버터에 SST를 적용하여 EMI를 줄이는 동시에 출력 전압 리플을 현저히 줄일 수 있는 공진 네트워크 디자인 방법을 제시하고자 한다. 제안하는 전류원 LLC 공진형 컨버터는 200 W의 시작품을 통해 성능을 검증하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.171-172
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• 2013

본 논문에서는 저 전압원과 고 전압원간의 양방향 전력 변환에 적합한 절연형 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 저압 측에 전류형 능동 클램프 푸쉬풀 컨버터 구조와 고압 측에 배전압 회로를 가지는 하프 브릿지 구조를 가진다. 저압 측의 전류형 컨버터의 적용은 별도의 필터 없이도 저압 측의 전류 리플의 저감 효과 시킬 수 있으며, 고 주파수 변압기의 턴 비를 낮출 수 있다. 또한 배전압 회로를 통해 전류 대비 고압 측 소자의 전압 스트레스의 저감 효과를 기대할 수 있다. 최종적으로 제안하는 컨버터의 모의 실험결과를 통해 타당성을 검증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.425-431
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• 2011

전기추진선박에서 해결해야 할 중요한 문제점의 하나는 전력변환시에 발생되는 전류 및 전압파형에 포함된 고조파 성분에 의한 손실과 토크리플이다. 이를 제거하기 위해서 많은 방식들이 연구되고 있으며 본 논문에서는 상천이 변압기를 갖는 다중펄스 드라이브를 사용하여 정류된 직류파형을 개선함으로서 전류 및 전압파형에 포함되는 고조파 성분을 감소시키는 방식을 사용하였다. 또한, 그 유효성을 입증하기 위해서 6펄스 및 12펄스 드라이브를 각각 전력변환장치로 사용하였으며 현재 대형 선박에서 사용중인 6000[kW]의 유도전동기를 추진전동기로 채택하여 시뮬레이션을 행하였다. 다중펄스 드라이브에 의한 고조파 저감은 발전기 출력측의 전류파형과 추진전동기 입력측의 전압 파형에 포함된 총고조파 왜형율을 평가하였으며 또한, 고조파에 의한 전동기측의 영향은 추진전동기의 토크리플을 측정하여 비교 분석하였다.