• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.58-60
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• 2008

본 논문에서는 영전압 스위칭 풀브릿지 DC-DC 컨버터의 회로방식에 대한 전력변환 효율 특성을 빠르고 효과적으로 분석 할 수 있는 방법에 대해 보고한 것이다. 먼저 기존회로에서 내부손실이 없는 이상적인 등가회로를 유도하고 스위칭 동작 파형을 이용하여 주요부분에 대한 전류의 실효값을 유도하였다. 이상적인 등가회로에 내부손실 저항을 삽입하고 전류의 실효값으로부터 주요소자의 전도손실을 계산하여 컨버터의 전력변환손실과 효율을 예측할 수 있도록 하였다. 해석 방법의 타당성을 검토하기 위해서 입력전압 400V, 출력전압 12V, 최대전력 720W의 시험용 회로를 구성하여 해석 결과와 비교 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.28-30
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• 2020

본 논문에서는 위상천이 풀브릿지(PSFB) 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 클램핑 회로를 제안한다. 제안하는 회로가 적용된 PSFB 컨버터는 정류기 다이오드의 전압 발진을 완전히 제거되면서도, 영전압 스위칭(ZVS)을 위한 전류를 보장하기 때문에 전도 손실과 스위칭 손실을 모두 개선하여 고효율을 달성할 수 있다. 뿐만 아니라, 출력 인덕터 부피와 듀티 손실 측면에서도 장점을 갖기 때문에 기존에 제안된 여러 클램핑 회로들에 비해서도 높은 효율과 높은 전력밀도를 갖는다. 제안된 회로의 타당성은 385V 입력, 270-420V 출력의 3.3kW 전기차 충전기 프로토타입으로 검증되었다.

• 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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.99-100
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• 2013

기존 용접 컨버터는 풀 브릿지 컨버터는 하드스위칭을 하게 되는데, 이는 스위칭 소자로 사용되는 IGBT의 턴 오프 손실을 증가시키는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 스위치의 손실을 줄이고자 기존의 풀 브릿지 컨버터에 ZVS(zero voltage switching) 턴 오프 방식를 적용한 회로와 하드 스위칭 방법에 대하여 손실을 PSIM 모의해석을 통하여 비교 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.261-263
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• 2018

본 논문에서는 다수의 고주파 단상 변압기를 사용하여 다수의 독립된 직류 전압원을 만들 수 있는, 여러 다이오드 정류기와 연결된 풀 브릿지 DC-DC 컨버터에 대한 분석 및 제어 기법을 제안한다. 본 토폴로지의 경우 제어 대상인 2차단 직류단이 다수이지만 1차단 스위칭 회로가 하나의 풀 브릿지 회로이기 때문에 2차단 전압의 개별 제어를 위한 자유도가 부족하다. 이에 따라 다수 직류단 전압의 평균 값을 제어하는 방식이 사용된다. 이때, 각 직류단에 다른 용량의 부하가 연결되어 있는 상황에 대하여 상세한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 제시된 토폴로지(Topology)를 하드 스위칭 기반의 DCM(Discontinuous Conduction Mode) 및 CCM(Continuous Conduction Mode) 동작의 경우에 대해 분석한다. 이를 바탕으로, 직류단 전압 제어를 위한 전향 보상 및 안티 와인드업을 포함하는 Integral and Proportional (IP) 제어기를 구성하고, 제어기 이득 및 전향 보상을 수식화 한다. 최종적으로 구해지는 제어기의 전달 함수를 통해, 제어기가 정확하게 설계되었는지 컴퓨터 시뮬레이션으로 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.259-260
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• 2010

새로운 LLC 직렬 공진 컨버터가 본 논문에서 제안된다. 제안된 컨버트는 1차측에 두 개의 공진 탱크를 가진다. 이 두 개의 공진 탱크로 인하여 컨버터의 입력 전류는 풀 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터에서처럼 연속이고, 하프 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터보다 훨신 낮은 입력 전류 리플을 가진다. 또한, 공진 캐패시터 양단 전압이 하프 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터보다 낮아 낮은 전압 정격을 가진 캐패시터를 사용할 수 있다. 이러한 장점들로 인하여 제안된 컨버터는 fuel cell 시스템과 같이 낮은 source 전류 리플과 넓은 입력/출력 동작 범위가 요구되는 응용에 적합하다. 본 논문에서 제안된 컨버터의 동작 원리를 간단히 설명하고, 380Vdc 입력, 24V/10A 출력 프로토타입 컨버터를 통해 그 동작을 검증한다. 그리고, 제안된 컨버터에서 확장된 두 개의 공진 탱크를 가진 LLC 직렬 공진 컨버터들을 소개한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.13 no.5
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• pp.396-402
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• 2008

This paper presents the structure and performance of a new Integrated magnetics-based transformer, which can be readily adapted to zero-voltage switching full bridge dc-to-dc converters. The proposed transformer features with two paralleled primary windings and a center-tapped secondary winding. The transformer can be fabricated on standard EE or EI cores where the primary and secondary windings are placed on the outer legs while the output filter inductor is wound on the middle leg. The performance of the proposed transformer is demonstrated with a 100 kHz 720 W experimental dc-to-dc converter which recorded a 92% conversion efficiency at 12 V output voltage.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.372-373
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• 2011

최근 분산 전력 시스템은 효율적인 전력의 관리를 위하여 전 부하 영역에서의 높은 효율이 요구 되고 있다. 하지만 분산 전력 시스템은 Hold up time 규제로 인하여 정상 동작 시 낮은 시비율로 동작하게 되며 이에 따라 환류 구간이 발생하게 되어 도통 손실을 야기하며 이는 효율의 감소를 가져오게 된다. 따라서 작은 도통 손실을 갖는 새로운 위상 천이 풀브릿지 컨버터를 본 논문에서 제안하여 환류 구간의 손실을 감소시켜 효율 향상을 취할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 제안된 컨버터를 소개하고 동작 원리 및 실험을 통한 검증 결과를 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.393-394
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• 2012

기존 위상 변조 PWM 풀 브릿지 컨버터들의 그 단점인 좁은 영전압 스위칭 범위, 큰 순환 전류, 큰 듀티 사이클 손실, 그리고 심각한 이차측 전압 스트레스를 개선 할 수 있는 컨버터를 본 논문에서 발표한다. 제안하고자 하는 컨버터는 일차측에 두 개의 하프 브릿지 인버터들로 구성되어 있으며, 변압기를 통해 이차측에서 직렬로 연결된다. 출력 전압은 두 하프 브릿지의 스위칭 레그들의 위상 변조로 제어 된다. 이차측에는 두 개의 저전류 정격의 다이오드를 추가적으로 갖는다. 이러한 구성으로 넓은 영전압 스위칭 범위를 갖고, 순환 전류 또한 제거된다. 더불어 이차측 전압 스트레스가 낮아지고, 출력 필터 인덕터의 크기 또한 50%이상 작아진다. 실험을 통해 제안한 컨버터의 성능을 검증한 결과 또한 발표한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.11b
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• pp.102-106
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• 2005

본 논문에서는 연료전지 전원시스템에 적합한 전류형 고주파 링크 DC-AC 컨버터를 제안한다. 제안된 전류형 고주파 링크 DC-AC 컨버터는 전류형 풀-브릿지 인버터, 능동 고조파 필터, 고주파 링크 변압기, 사이클로 컨버터로 구성된다. 1차측의 전류형 고주파 풀-브릿지 인버터는 정현파 PWM에 의해 변조된 전류펄스를 영전류 스위칭과 함께 발생시키고 두 개의 양방향 스위치와 출력 필터 캐패시터만으로 구성된 사이클로 컨버터는 분리형 단상 60Hz 정현파 전압을 출력한다. 입력단에 연결된 능동 고조파 필터는 연료전지로부터 유기된 저고조파 전류를 배터리 또는 수퍼캐패시터같은 장시간의 에너지 저장장치 없이 제거한다.