• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.23-24
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• 2015

본 논문에서는 하나의 입력으로 강압과 승압된 두 개의 출력을 가지는 승 강압 겸용 DC-to-DC 컨버터를 제안한다. 승압 출력이 가능한 컨버터는 기존의 부스트 컨버터와 동일한 구조이고, 강압 출력이 가능한 컨버터는 배터리의 직 병렬 가변 결합을 이용한다. 강압출력이 가능한 컨버터 동작에서 배터리는 강압 출력의 입력원이 되어 기존의 벅컨버터보다 2배 이상 강압 가능한 장점이 있다. 본 논문은 제안하는 승 강압 겸용 DC-to-DC 컨버터의 구조 및 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1700-1706
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• 2014

본 논문에서는 휴대기기용 LED 백라이트를 위한 감압형 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 변환기는 4 MHz의 높은 주파수에서 동작하며, 이것은 파워 스테이지와 컨트롤 블록의 수동소자의 면적 감소효과를 가진다. 파워스테이지는 인덕터와 출력 커패시터, 파워트랜지스터, 피드백 저항으로 이루어지며, 컨트롤 블록은 펄스폭 변조기, 오차증폭기, 오실레이터 등으로 이루어진다. 회로는 $0.35{\mu}m$ 1-poly 4-metal BCD 공정을 사용하여 설계 검증 및 레이아웃 하였다. SPICE 모의 실험 결과 시비율이 0.4 이고, 입력전압이 3.7 V 일 때, 1.8 V의 출력 전압을 가지며, 출력전류는 100 mA를 가진다. 제안하는 회로는 기존의 25~50 mA보다 큰 출력을 나타내어 고휘도의 LED 센서 구동이 가능할 것으로 보이며, 4 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여, 변환기의 실장 면적이 종래에 비하여 30 % 정도의 감소가능할 것으로 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권7A호
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• pp.568-573
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• 2009

본 논문에서 0.13um CMOS 공정으로 설계된 배터리 기반 휴대용 통신 시스템 구동용의 온칩 시동회로를 갖는 스텝다운 CMOS DC-DC 변환기를 제안하였다. 1MHz의 스위칭 주파수를 기반으로 설계된 벅 변환기에는 온칩 시동회로와 커패시터 멀티플라이어 기법을 이용한 보상회로를 포함시켰다. 칩 측정 결과 2.5V ${\sim}$3.3V의 입력 전압을 1.2V로 강압시키는데 최대 87.2%의 효율을 갖는다. 최대 부하 전류, 출력 전류 리플 및 전압 리플은 각각 500mA, 25mA, 24mV 이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1872-1873
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• 2011

This paper presents a discrete-time approximate linear model of the continuous-time pulse-width-modulated linear system, and then, by employing the resultant model, a simple LQ suboptimal control scheme is proposed for a DC-DC step-down buck converter. The proposed scheme effectively regulates the output voltage to the desired level, which is also verified by the numerical simulation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.347-348
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• 2017

This paper presents a new current balancing operation for LED using double-step-down dc-dc converter. The two output currents of the proposed converter can be balanced by charge balance condition although the two output resistances are different. In addition, voltage stresses of the switches of the proposed converter are lower than those of interleaved buck converter. To verify the operation of the proposed converter, simulation program is used.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권2호
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• pp.343-355
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• 2018

A wide-voltage-conversion range bidirectional DC-DC converter is proposed in this paper. The topology is comprised of one typical LC energy storage component and a special common grounded asymmetric H-bridge with four active power switches/anti-parallel diodes. The narrow output PWM voltage is generated from the voltage difference between two normal (wider) output PWM voltages from the asymmetric H-bridge with duty cycles close to 0.5. The equivalent switching frequency of the output PWM voltage is double the actual switching frequency, and a wide step-down/step-up ratio range is achieved. A 300W prototype has been constructed to validate the feasibility and effectiveness of the proposed bidirectional converter between the variable low voltage side (24V~48V) and the constant high voltage side (200V). The slave active power switches allow ZVS turn-on and turn-off without requiring any extra hardware. The maximum conversion efficiency is 94.7% in the step-down mode and 93.5% in the step-up mode. Therefore, the proposed bidirectional topology with a common ground is suitable for energy storage systems such as renewable power generation systems and electric vehicles with a hybrid energy source.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권3호
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• pp.343-350
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• 2006

This paper introduces a new high efficient bi-directional, non-isolated DC/DC converter. Through variations of the topology of the conventional Cuk converter, an optimum bi-directional DC/DC converter is proposed. Voltage and current in the proposed DC/DC converter are continuous. Furthermore, the efficiency in both step-up and step-down mode is improved over that of the conventional bi-directional converter. To prove the validation for the proposed converter, simulations and experiments are executed with a 300W bi-directional converter.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권1호
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• pp.67-76
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• 2012

Due to the increasing amount of applications of power electronic ac-dc converters, it is necessary to design a single-stage converter that can reliably perform both buck and boost operations. Traditionally, this can be achieved by double-stage conversion (ac/dc-dc/dc) which ultimately leads to less efficiency and a more complex control system. This paper discusses two types of modern ac-dc converters. First, the novel impedance-source ac-dc converter, abbreviated as custom Z-source rectifier, is analyzed; and then, switched inductor (SL) Z-source ac-dc converter is proposed. This paper describes the Z-source rectifiers' operating principles, the concepts behind them, and their superiorities. Analysis and simulation results show that the proposed custom Z-source rectifier can step up and step down voltage; and the main advantage of the SL Z-source ac-dc converter is its high step-up capability. Low ripple of the output dc voltage is the other advantage of the proposed converters. Finally, the SL Z-source ac-dc converter is compared with the custom Z-source ac-dc converter.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권6호
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• pp.1393-1402
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• 2019

This paper proposes a new power flow control method for soft-switched, four channel, five level resonant buck dc-dc converters. These converters have two input channels, which can be supplied from sources with identical or different voltages, and four output channels with arbitrary output voltages. They are specially designed to supply multilevel inverters. The design methodology for their power flow control has been developed considering a general case when the input voltages, output voltages and loads can be asymmetrical. A special emphasize is paid to the limitations and restrictions of operation. The theoretical studies are confirmed by numerical simulations and laboratory tests carried out at various operation points. Exploiting the advantages of the newly proposed power control strategy, the converter can supply five level inverters in dc microgrids, active filters, power factor correctors and electric drives. They can also play an interfacing role in renewable energy systems.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.82-88
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• 2009

본 논문에서는 새로운 고효율의 절연형 스텝 업-다운 DC/DC 초퍼에 대해 해석하였다. 일반적으로 고효율의 초퍼를 만들기 위해서는 전력변환기내에 사용된 반도체 스위칭 소자의 손실이 최소화 되어야 한다. 본 논문에서는 부분공진 회로를 초퍼에 추가하여 고효율을 실현시킨다. 제안한 초퍼에 사용된 제어용 스위칭 소자들은 부분공진기법에 의해 소프트 스위칭으로 동작하고, 이에 따른 제어용 스위칭 소자들은 전압과 전류의 스트레스 없이 동작한다. 그 결과 제안한 초퍼는 스위칭 손실의 저감에 의해 고효율로 구동한다. 그리고 제안한 초퍼는 펄스 변압기를 이용하여 입력단과 출력단을 절연시켜, 전기적 절연이 요구되는 전력변환기들에 적용되어 고효율의 전력변환시스템을 개발할 수 있는 장점이 부여된다. 제안한 절연형 스텝 업-다운 초퍼의 소프트 스위칭 동작과 시스템 효율은 다양한 시뮬레이션과 실험결과를 통해 그 타당성이 입증된다.