• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.154-158
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• 2006

The switching-mode power converter has been widely used because of its features of high efficiency and small weight and size. These features are brought by the ON-OFF operation of semiconductor switching devices. However, this switching operation causes the surge and EMI(Electromagnetic Interference) which deteriorate the reliability of the converter themselves and entire electronic systems. This problem on the surge and noise is one of the most serious difficulties in AC-to-DC converter. Random Pulse Width Modulation (RPWM) is peformed by adding a random perturbation to switching instant while output-voltage regulation of converter is performed. RPWM method for reducing conducted EMI in single switch three phase discontinuous conduction mode boost converter is presented. The more white noise is injected, the more conducted EMI is reduced. But output-voltage is not sufficiently regulated. This is the reason why carrier frequency selection topology is proposed. In the case of carrier frequency selection, output-voltage of steady state and transient state is fully regulated. A RPWM control method was proposed in order to smooth the switching noise spectrum and reduce it's level. Experimental results are verified by converter operating at 300v/1kW with $5%{\sim}30%$ white noise input. Spectrum analysis is performed on the Phase current and the CM noise voltage. The former is measured with Current Probe and the latter is achieved with LISN, which are connected to the spectrum analyzer respectively.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.7-14
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• 2011

Currently high power Light Emitting Diode (LED) is in the limelight due to its characteristics of long durability, low maintenance costs, and high efficiency. Furthermore, it does not emit pollutants or poisonous gases and is a light source not using mercury, so it holds a high status in eco-friendly terms as well. In this paper, we studied a two-stage LED power drive circuit that can compensate only voltage regulation through LED output current, in order to improve efficiency of LED drive with constant current control in accordance with changes in temperature. The proposed LED drive has an advantage of reducing LED drive's voltage losses by controlling only voltage change of input power, compared with an existing circuit which controls input voltage. The suggested non-insulation compensating circuit for voltage change was verified to have improved efficiency relative to a LED drive using existing DC/DC converter.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.284-293
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• 2013

본 논문에서는 열전에너지 하베스팅을 위한 저전압 DC-DC 부스트 변환기를 설계하였다. 설계된 변환기는 열전소자의 작은 출력전압으로부터 시동회로를 통해 일정 전압까지 승압된 VDD를 얻으며, 이는 내부 컨트롤 블록을 동작시키는데 사용된다. VDD가 원하는 전압 값에 도달하면 전압감지기가 이를 감지하고 시동회로에 공급되는 전류를 차단하여 전류소모를 최소화한다. 이후 비교기의 출력에 따라 VDD를 위한 DC-DC 변환기와 최종출력 VOUT을 위한 DC-DC 변환기를 번갈아가며 동작시켜서 최종적으로 승압된 VOUT을 얻는다. 모의실험 결과, 설계한 변환기는 200mV의 입력으로부터 2.65V의 VOUT을 출력하며, 최대 전력효율은 63%이다. $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계한 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $1.3mm{\times}0.7mm$이다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.55-64
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• 2007

본 논문은 부하직렬 고주파 공진 DC/DC 컨버터에 가변 가능한 공진커패시터를 병렬로 삽입한 LCC형 고주파 공진 DC/DC 컨버터의 특성과 설계 예를 나타내고 있으며, 또한 턴-오프시 스위칭 손실을 줄이기 위해 ZVS를 가지는 소프트 스위칭을 사용하였다. 제안 컨버터는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 스위칭 패턴을 사용하여 동작되며, PFM 제어에 의해 제안 회로의 출력전압을 제어하였다. 병렬커패시터의 커패시턴스의 변화에 따라, DC/DC 컨버터의 분석은 일반적으로 무차원화 파라미터를 사용하여 나타내었고, 회로 동작 특성은 스위칭 주파수와 파라미터로 행하였다. 또한 본 논문은 특성평가에 의해 제안 DC/DC 컨버터의 동작 특성과 회로 설계 방법을 제시하였다. 더욱이 본 논문은 실험을 통해 이론 분석의 정당성을 입증하였다. 향후 제안한 DC/DC 컨버터는 반도체 및 FPD의 클린룸에 선형이동 시스템의 비접촉 전원장치에 적용 가능하다고 생각된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.45-53
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• 2013

Fuel cell power system is one of the most promising energy source for the alternative energy because it has unique advantages such as high energy density, no power drop during operation, and feasible to make compact size. However, due to very low response time, fuel cell is difficult to correspond to drastic load changes and start-up operation. For solving these problem, fuel cell power system must include energy storage device such as Li-Poly battery or super capacitor. Therefore, bi-directional DC-DC converter must be required for this storage device and fuel cell-PCS control. This paper presents a design and modeling of the bi-directional DC/DC converter. Firstly, we present modeling the boost and buck mode of the bi-directional converter through both PWM switch model and state space averaging technique. Secondly, in order to minimize output ripple and transient response overshoot, we have two identical DC-DC converters interleaved and adopt two-loop voltage-current controller. The proposed bi-directional DC-DC converter's modeling method and control design have been verified with computer simulation and experimentation.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.743-749
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• 2002

A 1.5V 70㏈ 100MHz CMOS class-AB complementary operational amplifier is presented. For obtaining the high gain and the high unity gain frequency, the input stage of the amplifier is designed with rail-to-rail complementary differential pairs which are symmetrically parallel-connected with the NMOS and the PMOS differential input pairs, and the output stage is designed to the rail-to-rail class-AB output stage including the elementary shunt stage technique. With this design technique for output stage, the load dependence of the overall open loop gain is improved and the push-pull class-AB current control can be implemented in a simple way. The designed operational amplifier operates perfectly on the complementary mode with 180$^{\circ}$ phase conversion for 1.5V supply voltage, and shows the push-pull class-AB operation. In addition, the amplifier shows the DC open loop gain of 70.4 ㏈ and the unity gain frequency of 102 MHz for $C_{L=10㎊∥}$ $R_{L=1㏁}$ Parallel loads. When the resistive load $R_{L}$ is varied from 1 ㏁ to 1 ㏀, the DC open loop gain of the amplifier decreases by only 2.2 ㏈.a$, the DC open loop gain of the amplifier decreases by only 2.2 dB.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.332-345
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• 2013

본 논문에서는 최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전을 이용하므로 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고 전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 점을 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC 컨버터를 구현 하였다. 유도전동기 회전자 속도 개념에 자속 기준 모델 적용 시스템(FMRAS)을 적용하였다. 유도전동기의 벡터제어는 회전자 속도 정의의 추정값을 이용하여 실행 할 수 있고, 부가된 변화되는 모델로 회전자 목표값 계산을 수행 할 수 있다. 이 시스템은 PWM 공간 전압기법과 DC-DC 컨버터를 이용하여 벡터전류제어와 속도제어를 위한 PI제어기로 구성되어 있다. 제어를 위한 실행과 높은 속도계산을 디지털 신호 원칩 마이크로프로세서에 의해 수행 되었고, 시뮬레이션과 실험을 통해서 다양한 제어 방법의 타당성을 제시 하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권6호
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• pp.1536-1543
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• 2019

This paper presents an improved torque predictive control (TPC) for permanent magnet synchronous motors (PMSMs) using an indirect matrix converter (IMC). The IMC has characteristics such as a high power density and sinusoidal waveforms of the input-output currents. Additionally, this configuration does not have any DC-link capacitors. Due to these advantages of the IMC, it is used in various application field such as electric vehicles and railway cars. Recently, research on various torque control methods for PMSM drives using an IMC is being actively pursued. In this paper, an improved TPC method for PMSM drives using an IMC is proposed. In the improved TPC method, the magnitudes of the voltage vectors applied to control the torque and flux of the PMSM are adjusted depending on the PMSM torque control such as the steady state and transient response. Therefore, it is able to reduce the ripples of the output current and torque in the low-speed and high-speed load ranges. Additionally, the improved TPC can improve the dynamic torque response when compared with the conventional TPC. The effectiveness of the improved TPC method is verified by experimental results.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.86-90
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• 2014

DC-DC 컨버터는 인덕터 전류의 동작에 따라 연속전류모드와 불연속전류모드, 임계모드로 나눌 수 있다. 임계모드는 연속전류모드와 불연속전류모드의 경계에서 동작한다. DC-DC 컨버터를 임계모드에서 동작하도록 설계하면 인덕터 크기를 줄일 수 있으며 ZCS(Zero Current Switching) 동작을 하여 스위치와 다이오드의 전력 손실을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 임계모드로 동작하는 부스트형 컨버터를 인공위성 용 태양전력 조절기에 적용한다. 임계모드 동작 시 DC-DC 컨버터의 입출력 조건에 따라 DC-DC 컨버터의 스위칭 주파수가 변한다. 최대 스위칭 주파수 제한을 위해 스위칭 주파수 제한 로직을 적용하였다. 한편, 임계모드 부스트형 태양전력 조절기는 소신호 전달함수가 간단하여 제어기 설계가 용이하다. 임계모드 부스트형 태양전력 조절기의 소신호 전달함수를 유도하고 이를 바탕으로 전압제어기를 설계하였다. 최종적으로 모의실험을 통해 임계모드로 동작하는 태양전력 조절기를 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.465-471
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• 2007

본 논문에서는 새로운 소프트 스위칭형 PFC 벅-부스트 AC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 제안된 컨버터에 사용된 제어스위치의 턴-온과 턴-오프는 부분공진 동작에 의해 소프트 스위칭으로 되어 스위칭 손실을 줄이고, 입력전류는 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적 유사 펄스열의 정현파 형태를 가진다. 그 결과 컨버터는 효율이 증대되고 입력역률이 증대되는 효과를 가진다. 또한 제안된 컨버터의 출력전압은 제어스위치의 PWM 제어에 의해 조정되고 벅-부스트용 인덕터에 흐르는 전류는 불연속모드로 제어되어 제어회로와 제어기법이 간단한 장점이 주어진다. 제안된 PFC 벅-부스트 컨버터는 기존의 PFC 벅-부스트 컨버터와 비교되어 해석되고 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 그 해석적 타당성이 입증된다.