• 전력전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.134-137
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• 2019

A wide-bandwidth current controller is required for fast charging/discharging of super capacitor applications. Peak current mode is generally used to accomplish fast charging/discharging because this mode has fast response characteristics. However, the peak current mode control must have a slope compensation function to restrain sub-harmonics oscillation. The slope must be changed accordingly if the controlled output voltage is varied. However, changing the slope for every changed output voltage is not easy. The other solution, selecting the slope as the maximum value, causes a slow response problem to occur. Therefore, we propose a hybrid mode controller that uses a peak current and a newly specified valley current. Through the proposed hybrid mode control, the sub-harmonic oscillation does not occur when the duty is larger than 0.5 because of the fast response.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.702-708
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• 2020

최근 LED 디스플레이 시스템의 대형화에 따라서 시스템의 효과적인 전력 제어 방법에 대한 연구가 진행 중이다. 그 중에서 본 논문에서는 BLU(Backlight unit)시스템의 채널 별 LED 특성차에 기인한 전력 손실을 최소화하기 위한 전력 제어 방법을 제안하였다. 제안된 전력 제어 기능을 갖는 LED 드라이버 IC는 전 채널의 정전류 동작이 가능한 최소 headroom 전압을 검출 후 DC-DC 컨버터 출력을 선형적으로 제어하여, 불필요한 추가 전압에 따른 전력 소모를 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한 채널 별 전압 감지 비교기와 기준 전압 생성 회로가 필요하지 않아서 집적 회로 구현시 칩사이즈 감소 및 안정화 측면에서 큰 장점을 갖는다. 제안된 전력 제어 기능 동작을 검증하기 위해서, DC-DC 내장형 전력제어 LED driver IC를 Cadence 및 Synopsys사의 Design Tool을 사용하여 설계하였으며, Magnachip 0.35um 5V/40V CMOS 공정을 사용하여 제작하였다. 제작된 IC실험을 통해서 제안된 전력 제어 방법이 BLU시스템의 최소 필요 전압을 정상적으로 제어함을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권4호
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• pp.661-670
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• 2014

A new DC/DC converter with zero voltage switching is proposed for applications with high input voltage and high load current. The proposed converter has two circuit modules that share load current and power rating. Interleaved pulse-width modulation (PWM) is adopted to generate switch control signals. Thus, ripple currents are reduced at the input and output sides. For high-voltage applications, each circuit module includes two half-bridge legs that are connected in series to reduce switch voltage rating to $V_{in}/2$. These legs are controlled with the use of asymmetric PWM. To reduce the current rating of rectifier diodes and share load current for high-load-current applications, two center-tapped rectifiers are adopted in each circuit module. The primary windings of two transformers are connected in series at the high voltage side to balance output inductor currents. Two series capacitors are adopted at the AC terminals of the two half-bridge legs to balance the two input capacitor voltages. The resonant behavior of the inductance and capacitance at the transition interval enable MOSFETs to be switched on under zero voltage switching. The circuit configuration, system characteristics, and design are discussed in detail. Experiments based on a laboratory prototype are conducted to verify the effectiveness of the proposed converter.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.319-328
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• 2016

In this study, we first briefly introduce the effect of circulating current control on the modulation signal of a modular multilevel converter (MMC). The maximum modulation index is also theoretically derived. According to the optimal modulation index analysis and the model in the continuous domain, different DC-side output impedance equivalent models of MMC with/without compensating component are derived. The DC-side impedance of MMC inverter station can be regarded as a series xR + yL + zC branch in both cases. The compensating component of the maximum modulation index is also related to the DC equivalent impedance with circulating current control. The frequency characteristic of impedance for MMC, which is observed from its DC side, is analyzed. Finally, this study investigates the prediction of the DC voltage ripple transfer between two-terminal MMC high-voltage direct current systems under unbalanced conditions. The rationality and accuracy of the impedance model are verified through MATLAB/Simulink simulations and experimental results.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.334-341
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• 2011

본 논문은 비상전원 공급장치를 위한 넓은 입력전압 범위를 갖는 DC/DC 컨버터를 제안하고 그 설계 및 제작에 대하여 기술한다. 컨버터의 입력전압은 30V~400V이며 출력전압은 48V로, 2단 구성의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 벅부스트 컨버터와 소프트 스위칭 특성을 갖는 LLC 공진 컨버터로 구성되며 LLC공진 컨버터는 고정주파수로 동작하며 벅부스트 컨버터에서 제어동작을 수행하여 제어를 단순화한다. 모의실험을 통해 설계된 회로를 검증하고 실제 300W급의 세트를 제작하여 그 성능을 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.45-52
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• 2021

3상 PWM 정류기에 대한 공간벡터제어 기반 전압제어방식은 스위칭 구간에 대한 스위칭 패턴을 설계해야하기 때문에 최적한 스위칭 패턴을 설계하는데 많은 노력이 요구된다. 본 연구에서는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 위한 D-Q 제어에 기반 한 SPWM 출력전압 제어 알고리즘을 연구하였다. 출력전압제어 알고리즘에서 3상 기준신호들은 공간벡터 표시법에 기반 한 D-Q 변환으로부터 얻어지며 스위칭 패턴 대신에 SPWM 방식을 이용하여 정류기 스위칭 제어 신호들을 생성하도록 하였다. 다음으로, EMTP-RV를 이용하여 D-Q 제어기반 SPWM 방식을 가지는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 모델링하였다. 끝으로, EMTP-RV 시뮬레이션을 통해 얻어지는 출력전압파형을 기준 값과 비교, 출력전압이 기준전압을 정확하게 추종함을 확인함으로서 D-Q 제어기반 SPWM 전압제어 알고리즘의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.322-331
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• 2002

본 논문은 단상 반파 PWM 정류기와 3상 2-leg 인버터를 결합한 단상-삼상 컨버터 회로에서 전원전압의 센서를 제거하여 3상 유도전동기를 저가형으로 구동하는 방법을 제안하고자 한다. 전원전압의 센서를 제거하기 위해 전원 전류의 실측치와 제어기 내의 모델전류가 일치하도록 관측기를 구성하여 전원전압을 추정한다. 본 논문에서 제안한 기법을 사용할 경우 스위칭 소자와 센서 수를 줄이면서 직류전압 일정제어, 입력전류의 정현제어 및 단위 역률 제어가 가능하고 VVVF 교류전압을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 3[Hp]의 3상 유도전동기의 V/f 구동에 적용한 실험결과로 제시된 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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• pp.567-570
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• 2002

The LVDS (Low Voltage Differential Signaling) I/O cells, fully compatible with ANSI TIA/ EIA-644 LVDS standard, are designed using a 0.35${\mu}m$ standard CMOS technology. With a single 3V supply, the core cells operate at 1.34Gbps and power consumption of the output driver and the input receiver is 10. 5mW and 4.2mW, respectively. In the output driver, we employ the DCMFB (Dynamic Common-Mode FeedBack) circuit which can control the DC offset voltage of differential output signals. The SPICE simulation result of the proposed output driver shows that the variation of the DC offset voltage is 15.6% within a permissible range. In the input receiver, the proposed dual input stage with a positive feedback latch covers rail-to-rail input common-mode range and enables a high-speed, low-power operation. 5-channels of the proposed LVDS I/O pair can handle display data up to 8-bit gray scale and UXGA resolution.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자와 DTMOS Error Amplifier를 사용한 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압 회로, DT-CMOS 오차 증폭기, 비교기가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 제안된 DT-CMOS 오차증폭기는 72dB DC gain과 83.5위상 여유를 갖도록 설계하였다. DTMOS를 사용한 오차증폭기는 CMOS를 사용한 오차증폭기 보다 약 30%정도 파워 소비 감소를 보였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.256-262
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• 2018

This study introduces a novel Soft Switching (SS) Pulse Width Modulated (PWM) AC-DC boost converter. In the proposed converter, the main switch is turned on with Zero Voltage Transition (ZVT) and turned off with Zero Current Transition (ZCT). The main diode is turned on with Zero Voltage Switching (ZVS) and turned off with Zero Current Switching (ZCS). The auxiliary switch is turned on and off with ZCS. All auxiliary semiconductor devices are turned on and off with SS. There is no extra current or voltage stress on the main semiconductor devices. The majority of switching energies are transferred to the output by auxiliary transformer. Thus, the current stress of auxiliary switch is significantly reduced. Besides, the proposed converter has simple structure and ease of control due to common ground. The theoretical analysis of the proposed converter is verified by a prototype with 100 kHz switching frequency and 500 W output power. Furthermore, the efficiency of the proposed converter is 98.9% at nominal output power.