• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07b
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• pp.610-614
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• 2004

Recently, an active-clamp, full-bridge boost converter has been actively studied for high-power applications such as power factor correction and battery discharger. However, DC and AC modeling for this converter has not conquered. In this paper, a DC and small-signal AC modeling for the active-clamp, full-bridge boost converter is described. Based on the operation principle, the ac part of the converter can be replaced by a do counterpart. Then, a conceptual equivalent circuit is derived by rearranging the switches. The equivalent circuit for this converter consists of CCM (Continuous conduction mode) boost and DCM (Discontinuous conduction mode) buck converter. The analyses for the equivalent CCM boost and DCM buck converter are done using the model of PWM switch. The theoretical modeling results are confirmed through experiment or SIMPLIS simulation.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.48 no.6
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• pp.342-348
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• 1999

A new welding machine which adopts zero voltage and zero current switching(ZVZCS) full bridge(FB) DC-DC converter is proposed. The proposed ZVZCS FB DC-DC converter uses auxiliary transformer to obtain ZCS for leading leg. It has capability of controlling load current even in short circuit condition and is suitable for arc welding machines. The power rating of the auxiliary transformer is about one 5th to one 10th of the main transformer. Experimental results for 10KW prototype are shown to verify the principle of operation.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.386-387
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• 2018

최근 배터리를 사용하는 비상 전력공급시스템에서 무정전전원장치(UPS)의 중요성이 강조되고 있다. UPS는 정전시 부하에 전력을 안정적으로 공급하는 알고리즘이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 UPS의 알고리즘 동작을 검증하기 위하여 하이브리드 ESS의 계통 차단 검출 및 독립 운전 제어를 진행하였다. 이를 위해 단상 풀브릿지 인버터와 양방향 DC/DC 컨버터를 사용하여 제어하였다. 계통연계운전과 독립운전 전환 알고리즘의 동작 확인을 위해 시뮬레이션으로 UPS 독립 운전 제어를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.255-257
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• 2018

본 논문은 리튬폴리머 배터리를 입력 전압원으로 High-Altitude Electomagnetic Pulse (HEMP) 구동용 고밀도 고전압 충전기의 설계를 다루며, 제안하는 충전기는 독특한 3상 델타-와이 변압기 구조를 갖는 5.4kW 용량의 LCC 공진 컨버터로 제작 되었다. 풀브릿지 형태로 4개의 스위치를 사용하는 단상 충전기는 동일 용량을 설계하는 경우, 입력 전류량이 높아 소자의 발열로 충전기의 동작 시간이 제한되고 누설 인덕턴스에 의한 스파이크성 전압이 크게 발생하여 충전기의 안정적인 구동이 어려운 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 6개의 스위치를 사용하는 삼상 충전기를 HEMP 구동용 고밀도 고전압 충전기에 적용하였다. 동일 용량의 단상과 삼상 충전기 설계과정과 시뮬레이션 결과를 분석해 각 충전기의 차이점을 비교하고, 저항 및 커패시터 부하 실험으로 제안하는 삼상 충전기의 동작과 성능을 검증하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.24 no.1
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• pp.66-69
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• 2019

This study proposes a high-efficiency phase-shifted full-bridge (PSFB) converter with a wide input voltage range. The conventional PSFB converter is a useful topology in high-power applications. This converter not only achieves the zero-voltage switching of the primary switches, but also has small RMS current in the primary side. However, because the conventional PSFB converter has large freewheeling current in the primary side when it is designed considering the hold-up time of the converter, such a converter has high conduction loss at the primary switches. To solve this problem, a new PSFB converter is proposed in this study. The experiment is implemented with an input voltage ranging from a 320 V-400 V and an output power specification of 715 W.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.457-458
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• 2020

본 논문은 저전압 직류배전 (LVDC)이 도입된 공장 및 물류센터 등 에서 다수의 전동 지게차를 운용할 때, 효과적으로 충전할 수 있는 지게차 배터리 충전기를 제안하였다. 제안하는 충전기는 SiC 반도체 및 의도적으로 비대칭으로 설계한 공진 인덕터를 사용한 두 개의 위상천이 풀브릿지 컨버터로 구성된다. 이를 통하여 최대 200A급 고속 충전 및 다종의 배터리 규격 (48V, 80V) 대응과 함께 고효율, 고전력밀도를 달성 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.166-167
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• 2012

본 논문은 전기자동차 (Electric Vehicles, EVs)용 리튬 이온 (Li-Ion) 배터리의 충전 및 충전 속도 향상을 위하여 6.6kW급 고전력 탑재형 충전기 (On-Board Charger, OBC)를 설계한다. 높은 부하 가변범위와 차량 실장 특성을 고려하여 가용 가능한 토폴로지들 중 최적의 토폴로지로 위상천이 풀-브릿지 컨버터 (Phase-Shift Full-Bridge, PSFB)를 제안하고 타당성을 밝힌다. 또한 토폴로지를 구동하는 스위칭 주파수와 주요 수동소자의 변화에 따른 부피와 효율 등의 Trade-Off 관계를 이론적으로 전개하여 최적화한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.80-82
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• 2018

위상천이 풀-브릿지 컨버터(PSFB converter)는 다양한 전원장치에 응용되고 있다. 하지만 2차측에 링잉(ringing)현상이 생겨 다이오드에 과도한 전압 스트레스를 유발하는 문제가 있다. 링잉 현상을 억제하기 위해 스너버 회로를 추가하여 사용해야 하지만 저항 값에 대한 주파수응답 해석이 이루어지지 않아 스너버 튜닝에 많은 시간이 소요되었다. 본 논문에서는 저항 값에 따른 스너버 회로의 주파수 응답특성 분석을 통해 링잉으로 인한 전압 스파이크를 최소화 할 수 있는 저항 값 선정 기법을 제안하며 PSIM/Matlab 시뮬레이션으로 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.348-349
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• 2019

본 논문은 전기자동차용 8.1kW/L의 높은 전력밀도를 갖는 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 설계 방법을 제안한다. 넓은 전압범위에서 높은 전력밀도를 성취하기 위해 위상천이 풀-브릿지(Phase Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 2차측 토폴로지 후보군의 비교를 통해 전류-더블러 토폴로지로 토폴로지가 선정되었다. 또한 자속 상쇄 기법이 적용된 매트릭스 변압기를 적용한 PSFB 컨버터와 냉각기의 구조설계를 통해 8.1kW/L의 전력밀도를 달성하였으며 1.8kW 시작품을 제작하여 성능을 검증하였다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.19 no.5
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• pp.617-628
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• 2016

This paper proposes the structure of a smart transformer to improve the performance of the 60Hz main power transformer for rolling stock. The proposed smart transformer is a kind of solid state transformer that consists of semiconductor switching devices and high frequency transformers. This smart transformer would have smaller size than the conventional 60Hz main transformer for rolling stock, making it possible to operate AC electrified track efficiently by power factor control. The proposed structure employs a cascade H-Bridge converter to interface with the high voltage AC single phase grid as the rectifier part. Each H-Bridge converter in the rectifier part is connected by a Dual-Active-Bridge (DAB) converter to generate an isolated low voltage DC output source of the system. Because the AC voltage in the train system is a kind of medium voltage, the number of the modules would be several tens. To control the entire smart transformer, the inner DC voltage of the modules, the AC input current, and the output DC voltage must be controlled instantaneously. In this paper, a control algorithm to operate the proposed structure is suggested and confirmed through computer simulation.