• 항공우주기술
• /
• 제5권2호
• /
• pp.166-173
• /
• 2006

현대의 전자 장치는 안정적인 전력 공급을 위해 DC-DC Converter 등의 스위칭 전원을 사용하고 있다. 직류전원을 필요로 하는 통신장치는 안정적 동작과 높은 효율을 유지하기 위해 DC-DC Converter 등의 스위칭 전원의 사용이 불가피하며, 이는 에너지 절약이라는 시대적 요구에 부응하여 급속히 그 응용이 확산되고 있다. 이와같은 DC-DC Converter를 설계할 때는 각각의 동작 특징을 정확히 검토할 필요가 있다. 이를 위해 DC-DC Converter의 종류별 특성과 적용 분야 및 용도 분석을 통해 활용 분야를 파악하고, DC-DC Converter의 기본적 형태인 Buck type Converter를 선정하여 회로 설계 및 시뮬 레이션을 통해 이론적인 해석치과 설계치를 비교하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.100-106
• /
• 2005

일반적으로 자외선(UV)을 발생하기 위한 방전등 구동용 직류 전원장치는 하드 스위칭 모드로 동작되어지는 고주파 스위칭 DC-DC 컨버터가 사용되고 있다. 구체적으로 전원장치는 전자 노이즈 장해에 의한 전자 회로의 오동작이나 각 구성 소자의 발열의 문제 등이 시스템의 신뢰성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 소프트 스위칭 회로 기술을 사용한 고주파 링크 DC-DC 컨버터로서 먼저 구체적으로 1차측 위상 천이 PWM DC-DC 컨버터와 제안한 2차측 위상 천이 PWM DC-DC 컨버터를 조합하여 방전등 구동용 직류 전원장치를 제안하였다. 제안하는 방전등 구동용 직류 전원장치는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 서술하였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제51권7호
• /
• pp.111-121
• /
• 2014

본 논문에서는 무선으로 전력을 수신할 뿐만 아니라 송신 할 수 있는 기능을 수행하는 무선 전력 송수신기를 위한 양방향으로 동작하는 DC-DC converter를 제안하였다. 일반적으로 무선 전력 송수신기의 경우 2개의 DC-DC converter와 이로 인한 2개의 외부 인덕터가 필요하지만 제안된 DC-DC converter를 적용하여 1개의 DC-DC converter와 1개의 외부 인덕터로 무선 전력 송수신이 가능하도록 하여 전체 시스템의 크기를 줄였다. 제안된 양방향으로 동작하는 DC-DC converter는 $0.35{\mu}m$ BCDMOS 공정을 이용하여 제작하였으며 무선 전력 수신 상황에서 강압 converter로 동작하여 3W의 출력 상황에서 91%의 효율을 가지며 무선 전력 송신 상황에서는 승압 converter로 동작하여 3W의 출력 상황에서 90%의 효율을 갖는다. 양방향으로 동작하는 DC-DC converter와 효율을 극대화 할 수 있는 제안된 기법들을 적용한 무선 전력 송수신기는 수신 상황에서 81.7%, 송신 상황에서 76.5%의 효율을 갖는다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권10호
• /
• pp.231-238
• /
• 2013

본 논문은 플랫판넬 디스플레이 장치에 사용할 DC-DC 변환기의 설계에 관한 것이다. 6~14[V]의 단일 DC 전원전압으로부터 플랫 판넬 백바이어스용 -5[V] DC 전압 발생회로(Negative DC Voltage Generator)와 승압된 15[V], 23[V] DC 전압 발생회로, 그리고 강압된 3.3[V] DC를 얻기 위한 회로를 설계하였다. 또한 기준 전압원으로 사용하기 위한 밴드갭 회로와 발진기, 레벨변환기 회로, 고온보호 회로 등을 설계하였다. 제작공정은 부(-)전압으로 동작하는 회로와 기타 회로를 분리하기 위해서 트리플-웰(Triple-Well)구조가 적용된 공정 내압 30[V], 최소선폭 0.35[${\mu}m$], 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 모든 회로는 시뮬레이션으로 검증하여 동작을 확인하였으며 원 칩으로 제작하여 플랫판넬 디스플레이 장치에 응용할 수 있도록 기능을 확보하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
• /
• pp.267-270
• /
• 2014

본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 제안된 회로는 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기로 구성된다. AC-DC 변환기는 진동소자(PZT)에서 출력되는 AC 신호를 DC 신호로 변환해주는 역할을 하며, DC-DC 부스트 변환기는 AC-DC 변환기에서 출력된 신호를 원하는 값으로 승압 및 안정화 시키는 역할을 한다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어 회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 사용한 구조를 이용하였다. 또한 진동소자로부터 최대전력을 수확하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기능을 적용하였다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $530um{\times}325um$이다. 설계된 회로의 성능을 검증한 결과 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기의 최대 효율은 각각 97.7%와 89.2%이며, 전체회로의 최대 효율은 87.2%이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제9권6호
• /
• pp.1944-1953
• /
• 2014

This paper shows the design and control methods of the bidirectional DC-DC converter to generate the proper DC-link voltage of a PMSM drive. Conventionally, because the controllable power of the PWM based voltage source inverter is limited by its DC-link voltage, the DC-DC converter is used for boosted DC-link voltage if the inverter source cannot generate enough operating voltage for the PMSM drive. In this paper, to obtain more utilization of this DC-DC converter, optimal DC-link voltage control for PMSM drive will be explained. First, the process and current path of the DC-DC converter will be illustrated, and a control method of this converter for variable DC-link voltage will then be explained. Finally, an improvement analysis of the optimal DC-link voltage control method, especially on the deadtime effect, will be explained. The DC-DC converter of the proposed control method is verified by the experiments by comparing with the conventional constant voltage control method.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제15권2호
• /
• pp.116-121
• /
• 2012

DC/DC스위칭 전력 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시킨다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC를 이용하여 주기적으로 입력측에서 출력측으로 전달되는 에너지를 제어하는 기능을 수행하는데, PWM-IC(펄스폭 변조-집적회로), MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서, 저항 등으로 구성되어 있다. 방사선의 영향으로 DC/DC 컨버터의 PWM-IC 를 구성하는 비교기(comparator)와 연산증폭기(OP-Amp.) 등 전자소자의 열화 효과(radiation effects)가 발생되는데, PWM-IC 동작에서 SPICE 시뮬레이션과 실험을 통해 펄스의 상실, 펄스폭의 변화, 그리고 출력파형의 변화를 연구하는데 있다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.677-684
• /
• 2024

본 논문에서는 태양광 시스템 적용을 위한 PWM 제어 기반의 승압형 DC-DC 컨버터 설계 방법을 연구하였다. 스위칭 모드 방식의 승압형 DC-DC 컨버터의 동작원리를 분석하였으며 기본적인 설계 방법을 연구하였다. 태양광 시스템 적용을 위해 가변 입력 조건 하에서 컨버터의 출력 전압이 목표 전압을 추종할 수 있도록 PWM 제어를 기반으로 하는 출력 전압 궤환 제어 알고리즘을 개발하였다. 제안된 알고리즘의 유효성을 검증하기 위한 절차로서 입력 전압 DC 10V를 DC 30V로 승압하여 출력하는 하나의 궤환 출력 전압을 가지는 승압형 DC-DC 컨버터의 시작품을 설계, 제작하였다. 성능 평가 시험에서 오실로스코프와 LCD의 출력전압이 기준 전압에 대한 1[%] 이내의 오차율을 보임으로써 목표 출력전압을 정확하게 추종함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.209-216
• /
• 2001

종래의 위상전이 영저낮 스위칭 풀-브리지 DC/DC 컨버터와 비슷하게 영전압 스위칭 3레벨 DC/DC 컨버터의 동작 모드 및 파형에서도 순환모드 구간동안 흐르는 순환전류에 EK라 스위칭소자 및 변압기에서의 도통손실이 증가하는 단점을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서는 스위칭전원의 효율개선 및 스위칭 주파수를 증가시키기 위한 보다 개선되고, 진보된 탭인덕터와 스너버 캐패시터/다이오드로 구성된 2차 측 보조회로 적용 영전압 $\cdot$영전류 스위칭 3 레벨(Level) DC/DC컨버터에 대한 주 회로특성분석 및 7kW, 30kHz DC/DC 컨버터의 시제품을 제작하여 실험한 결과에 대해 서술하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.411-415
• /
• 2011

DC/DC컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 전력변환기이다. 전압모드 DC/DC 컨버터는 주기적으로 입력측에서 출력측으로 전달되는 에너지를 제어하는 기능을 수행하기 위해 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, PWM 제어기(오실레이터, 연산증폭기, 비교기로 구성)를 이용한다. 본 논문에서 PWM(펄스폭 변조) 모듈과 스위칭모드로 제어하는 기본적인 승압과 강압컨버터를 연구하고, 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션을 수행하며, 전력의 효율을 각 소자의 변화와 사양에 따라 분석하는데 있다.