• 전력전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.102-108
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• 2017

Proper design guides are proposed for a practical dual-active bridge (DAB) converter based on the mathematical model on the steady state. The DAB converter is popular in bidirectional application due to its zero-voltage capability and easy bidirectional operation for seamless control, high efficiency, and performance. Some design considerations are taken to overcome the limitation of the DAB converter. The practical design methodology of power stage is discussed to minimize the conduction and switching losses of the DAB converter. Small-signal model and frequency response are derived and analyzed based on the generalized average method, which considers equivalent series resistance, to improve the dynamics, stability, and reliability with voltage regulation of the practical DAB converter. The design of closed-loop control is discussed by the derived small-signal model to obtain the pertinent gain and phase margin in steady-state operation. Experimental results of a 3.3 kW prototype of DAB converter demonstrate the validity and effectiveness of the proposed methods.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.315-324
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• 2021

A solid state transformer (SST) that can interface an MVAC of three-phase 13.2 kV and a 1.5 kV DC distribution. SST consists of an AC/DC converter and a DC/DC converter with a high-frequency isolation transformer (HFIT). The AC/DC converter consists of cascaded NPC full-bridge to cope with the MVAC. The DC/DC converter applies a quad active bridge (QAB) topology to reduce the number of the HFIT. Topology analysis and controller design for this specific structure are discussed. In addition, the insulation of HFIT used in DC/DC converters is considered. The discussion is validated using a 300 kVA three-phase SST prototype.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권5호
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• pp.1265-1273
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• 2016

• 한국철도학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.727-735
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• 2016

철도차량용 구동 시스템의 주 변압기를 지능형 변압기로 대체하는 것은 철도차량의 효율을 높이기 위한 효과적인 방법이다. 지능형 변압기는 고전압 입력단을 저전압 직류단으로 변환하는 정류단 모듈과, 변환된 복수의 저전압 직류단 전압을 직/병렬로 연결하여 저전압 직류 출력 전압을 제어하는 Dual Active Bridge (DAB) 컨버터 모듈로 구성된다. DAB 컨버터는 고주파 변압기를 사이에 두고 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 전력이 양방향으로 전달될 수 있다. 이 때, 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 고주파 변압기로 흐르는 전류의 형태가 달라지게 되며, 이는 효율에 직접적인 영향을 미치게 된다. 본 논문은 중/저 전력 조건에서 DAB 컨버터의 효율을 개선하기 위한 새로운 modulation 방법을 제안한다. 제안하는 modulation 방법은 DAB 컨버터 내에 발생할 수 있는 무효 전력을 0으로 제어하도록 하며, 출력단 컨버터를 다이오드 정류기와 유사한 동작을 하도록 함으로써, 스위칭 손실을 최소화하도록 하였다. 제안된 modulation 방법을 통한 손실 저감은 900Vdc의 직류단 전압을 갖는 DAB 컨버터에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.193-197
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• 2001

This paper presents a novel circuit topology of the double two-switch forward type high frequency transformer linked soft-switching PWM DC-DC power converter with tapped inductor filters that can operate under a condition of the low peak voltage stress across the power semiconductor devices and lowered peak current stress through the transformer for some high power applications. This circuit topology of an interleaved two-switch forward soft-switching power converter is proposed in the order to minimize an idle circulating current due to the tapped inductor filter without of any additional active auxiliary resonant-assisted snubber circuits, such as active resonant DC link snubbers and AC link snubbers, active resonant commutation leg link snubbers. The unique advantages of this power converter are less power circuit components and power semiconductor devices, constant frequency PWM scheme, cost effective configuration and wider soft-switching PWM operation range under PWM power regulations load variations. The practical effectiveness of the proposed soft-switching converter circuit topology is tested by simulations and is proved by experimental results received from the 500W-100kHz breadboard setup.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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• pp.780-784
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• 1998

A novel active input unbalance voltage compensator with harmonic current compensating capability is proposed and the operating principle of the proposed system is presented in the 3-phase power system. The proposed system performs both the voltage regulation of the load and the compensation of the harmonic currents generated due to nonlinear load such as diode rectifier. The system to compensate unbalanced voltage and hramonic currents is composed of a 3-phase voltage source inverter, LC filter, series transformer and passive devices at the load side of the line. The compensating voltage to regulate the load voltage and to remove the harmonic current components is transmitted to the line by the series transformer. The validity of the line by the series transformer. The validity of the proposed system is proved by the results of computer simulation.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권5호
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• pp.350-354
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• 2003

본 논문에서는 능동 클램프 스위치를 위한 별도의 구동 회로가 생략된 새로운 자기 구동 능동 클램프 포워드 컨버터를 제안하였다. 능동 클램프 스위치의 구동에는 컨버터 자체의 변압기의 보조 권선을 이용하였고, 두 스위치 구동 신호 사이의 데드 타임을 설정하기 위하여 간단한 R-C지연 회로를 추가하였다. 제안된 컨버터의 동작 원리를 제시하였고 실험 결과를 가지고 이론적인 결과를 입증하였다. 출력 100W(5V/20A)의 컨버터를 제작하였으며 입력이 50V일 때 능동 클램프 스위치의 구동에 단지 1.5T의 보조 권선의 권선수로 충분하다는 점을 보였다. 끝으로 제안된 컨버터의 측정 효율을 제시하였고 91%의 최대 효율을 달성하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.343-344
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• 2016

This paper is presents a design of high voltage level rectifier converter in SST(Solid state transformer). Also verify the converter through simulation and experiment.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.87-95
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• 2006

본 연구에서는 부하의 변동 시에 고품질의 전력을 얻기 위하여 중성선과 전력선에 흐르는 각각의 영상 전류 성분과 제3고조파 전류 성분을 감소시킬 수 있는 Zig-Zag 변압기, 그리고 그 변압기의 2차측에 3상 브리지 정류기와 케패시터로 구성된 단상 능동 필터를 제작하였다. 이 단상 능동 필터를 변압기와 비선형 부하에 연결시켜 각 상에 보상 전류를 발생시킴으로써, 비선형 부하로 인하여 발생하는 제3고조파 성분을 감소시킬 수 있었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제27권4_2호
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• pp.935-942
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• 2024

This study analyzes the effects of the parasitic capacitance of the SiC MOSFET used in the Dual Active Bridge ( DAB) converter and proposes a method for calculating the leakage inductance of the transformer. The DAB converter employs high-frequency switching to achieve high efficiency, high power density, and reliability. MOSFETs possess parasitic capacitance, which induces resonance with the leakage inductance of the transformer during switching operations, resulting in a voltage change delay. This paper discusses the effect of the delay of voltage changes on the DAB converter output and proposes a method to calculate the delay time. This method aims to equalize the delay time to minimize this effect and enhance the accuracy of the leakage inductance calculation of the transformer. The proposed method is validated through experiments and simulations.