• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.163-164
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• 2014

본 논문에서는 능동 클램프 회로를 이용한 위상천이 풀-브리지 컨버터(Phase-shift Full-Bridge Converter)의 스위치 제어 방법을 제안한다. 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터는 2차측 정류 스위치에서 스파이크 전압이 발생하며, 순환 전류(Circulating current)로 인한 도통 손실이 발생하는 단점을 지닌다. 위의 문제를 극복하는 회로로서 2차 측에 능동 클램프 회로를 적용하는 방법이 연구되었다. 하지만, 낮은 부하에서 클램프 커패시터의 전압이 상승하여, 2차 측 소자의 전압 스트레스가 증가하고, EMI 문제가 발생되는 단점을 지닌다. 본 논문에서는 위상천이 풀-브리지 컨버터의 2차 측에 능동 클램프 회로 및 동기 정류 스위치(Synchronous rectifier switch)를 적용하여, 클램프 커패시터의 전압 상승을 억제하는 해결 방안을 제시하며, 능동 클램프 회로의 스위치 제어 방법을 제안한다. 또한, 회로의 구조, 동작 원리 및 스위치 제어 방법을 설명하고, 모의 실험을 수행하여 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.169-170
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• 2014

본 논문에서는 넓은 영전압 스위칭 범위를 가지며 클램프 다이오드와 클램프 스위치를 이용하여 비대칭 하프 브릿지 컨버터의 정상 입력 시 최적 설계가 가능하게 하여 모든 부하 조건에서 효율을 상승 시킬 수 있는 회로를 제안한다. Hold-up 조건 만족을 위하여 입력 전압이 낮은 경우에, 클램프 스위치를 동작시켜 변압기의 턴 비를 바꾸어 주어 출력 전압을 유지해준다. 정상 상태 동작에서는 클램프 스위치를 키지 않음으로써 클램프 다이오드 역할을 하여 2차 측 정류기의 전압 스트레스를 줄여주며, 보조 턴을 이용하여 클램프 다이오드에서의 도통 손실을 줄여 정상 상태에서의 비대칭 하프 브릿지 컨버터의 효율 최적화를 달성한다. 본 논문에서는 제안하는 회로의 이론적 해석 및 설계방법을 설명하고 실험결과를 통해 회로의 동작을 검증한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.40 no.5
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• pp.350-354
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• 2003

This study proposes a new self-driven active clamp forward converter eliminating the extra drive circuit for the active clamp switch. The converter used the auxiliary winding of the power transformer to drive the active clamp switch and a simple R-C circuit to get the dead time between the two switches. The operation principle was presented and experimental results were used to verify theoretical predictions. A 100-W (5V/20A) prototype converter built that only exhibited 1.5-turn winding number in the auxiliary winding was sufficient to drive the active clamp switch on the input of 50V. Finally, the measured efficiency of the converter was presented and the maximum efficiency of 91% was obtained.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1995.07a
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• pp.191-194
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• 1995

소프트 스위칭 능동 클램프 회로와 위상 변위 제어회로를 이용하여 위상 변위 제어 클램프 모드 포워드 다중진공형 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 일정한 스위칭 주파수에서 동작하므로 설계가 용이하고 주 스위치의 전압 스트레스를 입력 전압의 2-3배로 줄일 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 회로의 이론적인 동작 파형을 확인하였으며 타당성을 입증하기 위하여 1MHz, 5V, 50W 위상 변위 제어 클램프 모드 포워드 다중공진형 컨버터를 제작하여 실험한 결과 주스위치의 최대 전압 스트레스는 입력전압의 3배로 저감하였고, 부하 전류가 증가함에 따라 주스위치에 걸리는 전압 스트레스와 전류 스트레스가 감소하며, 최고 84.2%의 효율을 얻었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.191-192
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• 2015

본 논문은 고승압 컨버터의 고밀도화를 위해 Boundary Conduction Mode(BCM)로 동작하는 고주파 전압 클램프 탭 인덕터 부스트 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 모든 반도체 소자가 특정 전압에 클램프 되므로 기존 고승압 탭 인덕터 부스트 컨버터에 비해 손실 스너버가 없어 고효율에 유리하고 전압 스트레스가 낮은 장점을 갖는다. 또한 BCM 동작으로 인해 영전압 스위칭이 보장될 뿐만 아니라 전압 클램프 탭 인덕터에 의해 다이오드 역회복 문제를 해결할 수 있어 1MHz의 고주파 구동이 가능하다. 따라서 전원회로에서 큰 부피를 차지하는 리액티브 소자의 사이즈를 대폭 감소시킬 수 있어 고밀도 전원회로의 구현이 가능한 강점을 갖는다. 제안 회로의 타당성 검증을 위하여 이론적인 분석과 LED TV Backlight 구동용 20W급 시작품의 실험 결과를 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.142-144
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• 2020

본 논문은 액티브 클램프 포워드 컨버터(ACFC)에 적용 가능한 경부하 조건 효율 최적화 제어 기법을 제안한다. 기존의 액티브 클램프 포워드 컨버터는 경부하 조건에서 과도한 프리휠링 전류로 인해 큰 도통 손실이 발생하여 높은 효율을 기대하기가 어렵다. 제안하는 제어 방식은 복잡한 추가 회로 없이도 전도 손실을 줄이면서 경부하 효율을 유의미하게 개선할 수 있다. 제안하는 제어 방식의 실현 가능성 및 성능은 범용 AC 입력 및 65W 최대 출력에서 설계된 USB PD 어댑터 프로토타입 회로 구성을 통하여 실험 검증된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.71-73
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• 2007

본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.44-45
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• 2012

본 논문에서는 전류 증배 정류회로를 이용한 능동 클램프 포워드 컨버터의 정상상태를 분석한다. 기존 분석들 대비 변압기의 누설 인덕턴스와 전류 증배 정류회로에서의 전류 불균형 현상을 고려하여 회로 동작의 정확한 이해를 도모한다. 분석 결과의 타당성은 100W급 (3.3-V/30.3-A) 모의 실험을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.331-332
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• 2012

풀 브리지 dc-dc 컨버터는 일차측의 모든 스위치가 ZVS 턴온을 하여 높은 효율을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 풀 브리지 dc-dc 컨버터의 입력전압의 값이 낮아지면 전압 이득이 낮아서 출력측의 전압도 낮아진다는 단점이 있다. 이러한 점을 개선하기 위하여 풀 브리지 능동 클램프 회로를 함께 사용하여 입력전압이 낮아지더라도 출력전압을 원하는 값을 유지하도록 한다. 일반적인 전압의 입력에서는 위상변이 방식의 풀브릿지 dc-dc 컨버터로 동작하며, 입력전압이 낮아질 경우 능동 클램프로 제어하게 된다. 일반적인 전압의 입력에서는 위상변이 방식의 풀브릿지 dc-dc 컨버터로 동작하며, 입력전압이 낮아질 경우 능동 클램프로 제어하게 된다. 본 논문에서는 넓은 입력 범위를 갖는 풀 브리지 dc-dc 컨버터를 제안한다. 제안하는 dc-dc 컨버터의 구조와 제어 방식을 소개하며 시뮬레이션을 통하여 회로의 타당성을 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.130-132
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• 2019

본 논문에서는 위상 천이 풀 브릿지 컨버터와 공진형 하프 브릿지 컨버터를 통합한 구조에서 새로운 센터탭 클램프 회로를 적용하였다. 하프 브릿지 컨버터가 통합되어 있는 구조를 통하여 기존 위상 천이 풀 브릿지 컨버터가 가지고 있는 여러 단점을 개선할 수 있으며, 또한 제안하는 클램프 회로를 통해 이차측 전압 스트레스 및 출력 커패시터의 사이즈 측면에서 개선점을 갖는다. 이러한 장점들을 통해 효율과 비용 측면에서 큰 효과를 갖는다. 3.3 kW 의 프로토타입을 통해 실험으로 검증하였다.