• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.158-160
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• 2009

HEV(Hybrid Electrical Vehicle)의 배터리와 전동기/발전기용 인버터 사이에 장착되는 양방향 컨버터는 boost/buck 동작을 수행함으로써 차량이 효율적으로 동작되도록 한다. 대표적인 단상(single-phase)의 Half bridge topology를 기준으로 효율을 분석 하였으며 효율 개선을 위하여 다상(multi-phase) 인터리빙, 소프트 스위칭 기술 등이 사용되고 있으나 여기서는 하드 스위칭 상태만 다룬다. Ideal한 컨버터의 경우 단순히 Duty비와 동작 영역에 따라서 출력 상태가 결정 되며 입력전력과 출력전력은 동일하다. 그러나 손실이 있는 경우 입/출력 전력은 동일하지 않게 되고, Duty 역시 변화 한다. 따라서 각 손실 파라미터를 Ideal한 Duty로 가정하고 구할 경우 오차가 발생한다. 또한, 스위칭 소자의 on/off시 발생하는 스위칭 손실은 실험 측정값과 계산값의 차이가 크기 때문에 이 역시 오차의 원인이 된다. 본 논문에서는 각 손실 파라미터와 입/출력 전력을 Duty에 대한 다항식으로 표현 하였다. 고차 다항식의 근을 수치 해석적으로 구하여 손실을 고려한 Duty비를 찾아 낼 수 있다. 스위칭 손실의 경우 데이터 시트에 주어진 손실 그래프를 테스트 영역까지 1차 근사하여 사용함으로써 정확한 효율 측정이 가능하도록 하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권2호
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• pp.518-528
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• 2015

This article presents a closed loop control of DC series motor fed by DC chopper controlled by an PID controller based intelligent control using ANN (Artificial Neural Network). The PID-ANN controller performances are analyzed in both steady state and dynamic operating condition with various set speed and various load torque. Here two different motor parameters are taken for analysis (220V and 110V motor parameters). The static and dynamic performances are taken for comparison with conventional PID controller and existing work. The steady state stability analysis of the system also made using the transfer function model. The equation model is also done to analysis the performances by set speed change and load torque change. The proposed controller have better control over the conventional PID controller and the reported existing work. This system is initially simulated using MATLAB / Simulink and then experimental setup done using P89V51RD2BN microcontroller.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.133-135
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• 2004

As a result of the recent advances in magnetic materials, the Magnetic Amplifier(Magamp) technique is one of the reliable and cost-effective postregulation method for multiple-output power supply. This is true for high-current postregulated output since at highter output current the efficiency of linear postregulation is unacceptably low, while the complexity of more efficient switch mode postregulator is associated with a significant cost. Magamp have some advantages of higher power density, simple control circuit, good regulation, high frequency and high performance. In this paper, Operation principle of proposed approach and a performance of magamp control circuit with TL431 is described. The comparative analysis of magamp circuit and buck regulator circuit with 20W load condition is conducted. Experimental verifications on multi-output flyback converter are conducted. Simulations and experimental results show that the proposed approach is efficiency and voltage regulation of the auxiliary output is excellent.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1639-1649
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• 2016

This paper presents a family of soft-switching DC-DC converters with a simple auxiliary circuit consisting of a coupled winding and a pair of auxiliary switch and diode. The auxiliary circuit is activated in a short interval and thus the circulating conduction losses are small. With the auxiliary circuit, zero-voltage-switching (ZVS) and zero-current-switching are achieved for the main and auxiliary switches respectively, over wide input voltage range and load variation. In addition, the reverse-recovery problem of diodes is significantly alleviated because of the leakage inductor. Furthermore, the coupled inductor simultaneously serves as the main and auxiliary inductors, contributing to reduced magnetic component in comparison with the conventional zero-voltage-transition (ZVT) converters. Experimental results based on a 500 W prototype buck circuit validate the advantages and effectiveness of the proposed magnetic coupling ZVS converter.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제51권10호
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• pp.587-594
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• 2002

A low frequency square wave electronic ballast for the high intensity discharge(HID) lamps using fuzzy logic controller is developed. This electronic ballast consists a buck converter, a low frequency square wave full bridge inverter, a high voltage pulse generator for the HID lamp ignition, an over current protection circuit and an 8-bit microcontroller. The ballast system is operated on the constant current mode during the HID lamp start-up process and the system is operated on the constant power mode during steady state. Experimental results show that the fuzzy logic control operation is carried out successfully by the 8-bit microcontroller PIC16F877 In this electronic ballast system, in spite of the limited control bandwidth caused by low operating speed of the microcontroller, the good performance in the constant lamp current characteristic is obtained. Acoustic resonance of the HID lamps can be effectively avoided because the instantaneous In lamp power is fully constant due to the low frequency square wave drive.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.287-294
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• 2008

본 논문은 통제 시현 장치(Control data unit ; CDU), 다기능시현장치(Multi Function Display ; MFD)와 같은 항공기 디스플레이용 LED 백라이트의 광대역 휘도 제어기의 개발에 대해 기술하였다. 항공기 디스플레이 장치는 주간의 태양광 아래서 수백 fL 이상의 고 휘도에서부터 야간에 야시경(Night Vision Goggle) 착용 시 0.05fL의 최저 휘도까지 광대역의 범위에서 디스플레이가 가능해야 한다. 따라서 본 논문에서는 광대역의 조광 제어 범위 내에서의 정확한 휘도 제어를 하기 위해 광센서를 사용한 궤환 휘도 제어기를 제안하였다. 제안된 휘도 제어기는 주위 온도변화에 대해서 0.05fL에서 150fL까지 1:3000의 광대역의 조광 제어 범위에서 향상된 제어성능을 보인다. 제안된 제어 시스템의 성능은 본 논문의 실험 결과들을 통해서 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.589-599
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• 2014

On the basis of the traditional ZSI (Z-source inverter), this paper presents a ESL-${\Gamma}$-ZSI, which uses a unique ${\Gamma}$-shaped impedance network and an extended SL network for boosting its output voltage in addition to their usual voltage-buck behavior. The inverter can increase the boost factor through adjusting shoot-through duty ratio and increasing the number of inductors. Capacitor voltage stress of ESL-${\Gamma}$-ZSI is a constant when 1>D>0, and ESL-${\Gamma}$-ZSI has small inductor current stress. The working principle of ESL-${\Gamma}$-ZSI and comparison with the classical ZSI and SL- ZSI are analyzed in detail. The power loss comparison between ESL-${\Gamma}$-ZSI and Cuk converter is analyzed detailedly. Simulation and experimental results are given to demonstrate the operation features of the inverter.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.285-290
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• 2007

연료전지 시스템은 가스양 등 연료전지의 입력조건 변동 시, 또는 부하 변동 시와 같은 외부적인 영향에 의해서 과도상태 전압 왜란이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 연료전지 출력전압의 왜란 보상을 위해 Z-소스 인버터와 울트라커패시터를 포함한 다양한 연료전지 시스템 회로방식을 제안하였다. Z-소스 인버터의 구조는 매우 간단하며 DC/DC 컨버터의 사용 없이 스위칭 패턴만을 제어하여 전압을 승/강압 할 수 있는 특징을 갖고 있다. 2-소스 인버터와 울트라커패시터를 포함하여 제안된 여러 가지 회로방식을 시뮬레이션을 통하여 특성을 분석하고 실험을 통하여 확인하였으며, 제안된 시스템이 전압 왜란에 대해 안정된 응답을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.273-281
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• 2019

국가 총에너지 소비량 중 건축물에서 소비하는 에너지는 전체의 10% 이상을 차지고 있다. 이러한 이유로 우리나라는 2025년부터 제로에너지 건물 의무화 정책을 채택하였고, 결국 건축물 에너지 절감 기술에 대한 연구가 요구되고 있다. 건축물 중 빌딩의 에너지 소비 형태를 분석해보면 조명 및 냉난방 에너지가 전체 에너지 소비량의 60% 이상을 차지하고 있는데, 이는 태양광 취득률 및 창문의 개폐 운용과 직접적인 연관이 있다. 본 논문에서는 건축물에너지 관리시스템에 취득 정보를 전송하기 위한 창호용 저전력 IoT 센서 모듈을 개발하기 위해 연구를 진행하였다. 이 모듈은 외부 환경 및 창문 개폐 상태 정보를 실시간으로 빌딩 에너지 관리 시스템에 전송하여 능동적으로 에너지 절감 조치를 취할 수 있게 네트워크를 구성하였다. 모듈에 사용되는 전력은 하베스트 에너지 중 태양광 발전을 이용한 독립적인 전원으로 설계하였다. 전원은 Buck 컨버터를 적용하여 MPPT 제어를 통해 리튬이온 배터리에 4V로 충전하는 방식으로 효율은 약 85.87%이다. 통신은 WiFi 방식을 적용하여 실시간으로 전송할 수 있도록 구성하였다. 모듈의 소비전력 저감을 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서 분석하여 저전력 IoT 센서 모듈을 구현에 대한 연구를 진행하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제43권2호
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• pp.94-102
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• 2018

Purpose: In this study, a maintenance free super-capacitor battery charging system based on the photovoltaic module, to be used in agricultural electric carriers, was developed and its charging characteristics were studied in detail. Methods: At first, the electric carrier system configuration is introduced and the electric control components are presented. The super-capacitor batteries and photovoltaic module used in the experiment are specified. Next, the developed charging system consisting of a constant current / constant voltage Buck converter as the charging device and a super-capacitor cell as a balancing device are initiated. The proposed circuit design, a developed PCB layout of each device and a proportional control to check the current and voltage during the charging process are outlined. An experiment was carried out using a developed prototype to clarify the effectiveness of the proposed system. A power analyzer was used to measure the current and voltage during charging to evaluate the efficiency of the energy storage device. Finally, the conclusions of this research are presented. Results: The experimental results show that the proposed system successfully controls the charging current and balances the battery voltage. The maximum voltage of the super-capacitor battery obtained by using the proposed battery charger is 16.2 V, and the maximum charging current is 20 A. It was found that the charging time was less than an hour through the duty ratio of 95% or more. Conclusions: The developed battery charging system was successfully implemented on the agricultural electric carriers.