• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.786-794
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• 2015

In this paper, a new power control strategy for the bipolar-type low voltage direct current (LVDC) distribution system is being proposed. The dc distribution system is considered as an innovative system according to the increase of dc loads and dc output type distribution energy resources (DERs) such as photovoltaic (PV) systems and energy storage systems (ESS). Since the dc distribution system has many advantages such as feasible connection of DERs, reduction of conversion losses between dc output sources and loads, no reactive power issues, it is very suitable solution for new type buildings and residences interfaced with DERs and ESSs. In the bipolar-type, if it has each grid-interfaced converter, both sides (upper, lower-side) can be operated individually or collectively. A complementary power control strategy using two ESSs in both sides for effective and reliable operation is proposed in this paper. Detailed power control methods of the host controller and local controllers are described. To verify the performances of the proposed control strategy, simulation analysis using PSCAD/EMTDC is being performed where the results show that the proposed strategy provides efficient operations and can be applied to the bipolar-type dc distribution system.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.998-1004
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• 2016

3상 PWM 컨버터는 입력 전류를 정현적으로 제어할 수 있어 입력 전류의 고조파 성분을 감소시킬 수 있고 입력 전압에 대하여 입력 전류의 위상을 제어할 수 있다. 본 논문은 3상 PWM 컨버터의 역률개선을 위하여 전원전압센서를 사용하지 않고 가상자속기반 벡터제어를 적용한 새로운 센서리스 제어방식을 연구하였다. 직류출력전압은 칼만 필터를 적용하여 추정한 가상자속에 의해 제어되며, 동기위상은 추정된 가상자속을 이용하여 위상을 얻는다. 제시한 PFC 알고리즘은 역률개선 및 가변영역에서 직류출력전압, 부하변동에서 직류출력전압을 정밀하게 제어할 수 있는 우수성을 가진다. 본 논문에서 제안한 가상자속추정 알고리즘을 적용한 칼만 필터 성능은 실험과 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.569-575
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• 2020

최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2721-2723
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• 1999

DC and small-signal ac characteristics are examined for a pulse-width modulated (PWM) dc-dc buck-boost converter with a peak voltage modulation (PVM) feedforward control. Circuit model is used to derive an expression for the output voltage in terms of the input voltage and load resistance. Small-signal circuit model is used to derive the input-to-output voltage transfer function (audiosusceptibility).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.715-720
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• 2016

본 논문에서는, 휴대기기를 위한 PWM(Pulse Width Modulation), 전압모드 DC-DC 승압형 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 현재 소형화 되어가고 있는 휴대기기 시장에 적합하도록 1 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여 칩 면적을 줄였다. 제안하는 DC-DC 컨버터는 전력단과 제어단으로 이루어지며 전력단은 인덕터, 출력 커패시터, MOS 트랜지스터 등으로 구성되며 제어단은 연산증폭기, 밴드갭 회로, 소프트 스타트 블록, 히스테리시스 비교기와 비겹침 드라이버로 구성된다. 설계된 회로는 히스테리시스 비교기와 논오버랩 드라이버를 사용하여 낮은 전압에서 구동되는 휴대기기의 잡음의 영향을 줄이고 출력전압 리플을 감소시켰다. 제안하는 회로는 1-poly 6-metal CMOS 매그나칩/하이닉스 $0.18{\mu}m$ 공정을 사용하여 레이아웃을 진행하였다. 설계된 컨버터는 입력 전압 3.3 V, 출력전압 5 V, 출력전류 100 mA 출력전압 대비 1%의 출력 전압 리플과 1 MHz의 스위칭 주파수의 특성을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 승압형 DC-DC 컨버터는 PDA, 휴대폰, 노트북 등 휴대용 전자기기 시장에 맞는 고효율, 소형화 컨버터로서 유용하게 사용 될 것으로 사료된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.250-255
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• 2010

본 논문에서는 DTMOS(Dynamic Threshold voltage MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 인터리브 방식의 전원제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 휴대기기에 필요한 높은 출력 전압과 낮은 출력 전압을 제공하기 위하여 벅-부스트 컨버터를 사용하였다. 또한, 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하였다. 낮은 온-저항을 갖는 DTMOS를 사용하여 도통 손실을 감소시켰으며 인터리브 방식을 사용하여 출력 리플을 감소시켰다. 1mA 이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.704-712
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• 2016

최근, 전 세계적으로 신재생에너지에 대한 관심이 증가됨에 따라 친환경적이고 무한한 태양에너지를 이용하는 태양광전원의 설치가 급증하고 있다. 이러한 태양광전원은 주변 환경에 따라 출력이 크게 좌우되는데, 예를 들어 구름 또는 건물의 음영으로 인한 일부 모듈의 문제로 인해서 해당 스트링이 출력을 발생하지 못할 수 있다. 즉 기존의 제어방식에서는 모듈이 직렬로 연결된 스트링이 인버터에 연계되어 있으므로, 일부 모듈에 음영이 발생할 경우 스트링의 전압이 인버터의 동작전압 미만으로 되어 해당 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 각각의 스트링마다 전압을 제어하는 DC-DC 전압 레귤레이터를 이용하여, 스트링이 인버터에서 탈락되는 문제점을 개선하는 새로운 태양광전원 제어방식을 제안하였다. 또한, 회로해석 상용 프로그램인 PSIM S/W를 이용하여, 정전압 제어 및 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어기능을 가지는 DC-DC 전압 레귤레이터와 위상동기루프(PLL, Phase-Locked Loop) 제어 기반의 3상 인버터의 모델링을 수행하였다. 이 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 부분적으로 음영이 발생하는 모듈을 가진 스트링이 인버터에서 탈락하는 현상을 개선함으로써 태양광전원의 운용효율이 향상됨을 확인하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제48권12호
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• pp.701-708
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• 1999

The PWM rectifiers are capable of supplying sinusoidal current control and unity power factor control on the input side and dc output voltage control on the output side. By applying nonlinear control to the PWM rectifiers, the responses of input current and output voltage can be improved and due to fast voltage control the output electrolytic capacitor can be reduced remarkably. In addition, it is checked whether or not the current capacity of the reduced-size capacitor allows the ripple current of the rectifier. The nonlinear control technique gives a good performance for supply voltage disturbances. The validity of the proposed scheme has been verified by the experiment using DSP.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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• pp.258-263
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• 1998

A comparative study of single-phase PWM converters having active filtering functions both on ac-input and dc-output sides have been carried out. Based on the function of the dc-output side active filter, two types of configurations, the RPM (ripple power managing) type and the APM (average power managing) type are compared to show their contrastive characteristics. The prototype system using DSP based control algorithms, i.e. deadbeet current control and voltage sensor-less technique using full-order observer, show the availability of the proposed system.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2099-2108
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• 2016

The cascaded multilevel converter is widely adopted to medium/high voltage and high power electronic applications due to the small harmonic components of the output voltage and the facilitation of modularity. In this paper, the operation principle of a T-type H-bridge topology is investigated in detail, and a carrier phase shifted pulse width modulation (CPS-PWM) based control method is proposed for this topology. Taking a virtual five-level waveform achieved by a unipolar double frequency CPS-PWM as the output object, PWM signals of the T-type H-bridge can be obtained by reverse derivation according to its switching modes. In addition, a control method for the T-type H-bridge based cascaded multilevel converter is introduced. Then a single-phase T-type H-bridge cascaded multilevel static var generator (SVG) prototype is built, and a repetitive controller based compound current control strategy is designed with the DC-link voltage balancing control scheme analyzed. Finally, simulation and experimental results validate the correctness and feasibility of the proposed modulation method and control strategy for T-type H-bridge based cascaded multilevel converters.