• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.169-176
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• 2005

본 논문에서는 능동 클램프 풀브릿지 Boost 컨버터에 관한 DC 모델링과 AC 모델링 과정에 대하여 기술한다. 동작 원리로부터 이 컨버터의 교류 부분을 등가의 직류 부분으로 바꾸고 반도체 스위치를 재배치하여 개념적인 등가 회로가 유도된다. 유도된 등가회로는 CCM(Continuous conduction mode) Boost 컨버터와 DCM(Discontinuous conduction mode) Buck 컨버터로 표현된다. 유도된 등가회로의 각 스위치 부분을 PWM 스위치 모델로 대체하여 DC 모델 및 AC 모델이 완성된다. 이론적인 DC 및 AC 모델링 결과는 실험이나 SIMPLIS 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.34-43
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• 2008

상태 공간 평균화 모델은 강압형, 승압형 및 승 강압형 DC/DC 컨버터에 적용이 가능하며, 특별한 계산이 필요 없는 높은 정밀도가 증명된 모델이다. 이러한 모델은 전류연속모드(CCM) DC/DC 컨버터에서 확립되었으며, 본 논문에서는 컨버터의 전류연속모드(CCM) 모델로부터 의미 있는 결론을 유도하고자 한다. 본 논문에서는 스위치 평균모델을 이용한 DC/ DC 컨버터의 전류불연속모드(DCM) 모델링 및 임계특성에 관하여 논하였다. 스위치 평균 모델은 전류연속모드(CCM)와 전류불연속모드(DCM) 사이의 DC/DC 컨버터의 경계 조건에 대한 모델로부터 유추할 수 있으며, 시뮬레이션과 실험에 의해서 스위치의 평균 모델의 주파수 응답 특성을 예측할 수 있었다. 본 연구에서는 MOSFET를 사용하여 입력전압 15[V], 출력전압 24[V], 출력전력 24[W]급 시스템을 제작하여 실험하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.311-318
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• 2008

본 논문은 소프트 스위칭 기법을 적용한 싱크로너스 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 싱크로너스 벅 컨버터를 병렬구성을 하여 인터리브드 기법을 통해 도통 손실을 줄이고, 하나의 공진인덕터를 사용한 ZVT-Cell을 적용함으로써 스위칭 손실을 최소화 하였다. 전 부하 범위에서 CCM(Continuous Conduction Mode) 으로 동작하고 ZVS가 성립되도록 하였으며, 전류주입 기법을 통해 넓은 출력전압 범위에서도 ZVS 조건을 만족하였다. 또한, 기존 싱크로너스 벅 컨버터의 데드타임(dead time)동안 발생하는 역병렬 다이오드의 도통손실 및 dv/dt, di/dt 발생을 저감하는 효과를 얻을 수 있다. 제안된 컨버터의 유효성은 실험을 통해서 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1802-1812
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• 2016

Cross regulation is a key technical issue of single-inductor multiple-output (SIMO) DC-DC converters. This paper investigates the cross regulation in single-inductor dual-output (SIDO) Buck converters with continuous conduction mode (CCM) operation. The expressions of the DC voltage gain, control to the output transfer function, cross regulation transfer function, cross coupled transfer function and impedance transfer function of the converter are presented by the time averaging equivalent circuit approach. A small signal model of a SIDO CCM Buck converter is built to analyze this cross regulation. The laws of cross regulation with respect to various load conditions are investigated. Simulation and experiment results verify the theoretical analysis. This study will be helpful for converter design to reduce the cross regulation. In addition, a control strategy to reduce cross regulation is performed.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제3권2호
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• pp.243-253
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• 2008

This paper deals with the analysis, design, and implementation of a single phase AC-DC Zeta converter with high frequency transformer isolation and power factor correction(PFC) in two modes of operation, discontinuous current mode of operation(DCM), and continuous current mode of operation(CCM). A Digital Signal Processor(DSP) based implementation is carried out for validation of the Zeta converter developed design in discontinuous mode of operation. A comparison of both modes of operation is presented for a 1kW power rating from the point of view of steady state and dynamic behavior, power quality, simplicity, control technique, device rating, and converter size. The experimental results of a developed prototype of Zeta converter are presented for validation of the developed design. It is observed that CCM is most suitable for higher power applications where it requires some complex control and sensing of the additional variables.

• 전기학회논문지
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• 제58권7호
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• pp.1349-1355
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• 2009

This paper is studied on a novel power factor correction (PFC) AC-DC converter of high efficiency by soft switching technique. The input current waveform in the proposed converter is got to be a sinusoidal form composed of many a discontinuous pulse in proportion to the magnitude of a ac input voltage under the constant switching frequency. Therefore, the input power factor is nearly unity and the control method is simple. The proposed converter adding an electric isolation operates with a discontinuous current mode (DCM) of the reactor in order to obtain some merits of simpler control, such as fixed switching frequency, without synchronization control circuit used in continuous current mode (CCM). To achieve the soft switching (ZCS or ZVS) of control devices, the converter is constructed with a new loss-less snubber for a partial resonant circuit. It is that the switching losses are very low and the efficiency of the converter is high, Particularly, the stored energy in a loss-less snubber capacitor recovers into input side and increases input current from a resonant operation. The result is that the input power factor of the proposed converter is higher than that of a conventional PFC converter. This paper deals mainly with the circuit operations, theoretical, simulated and experimental results of the proposed PFC AC-DC converter in comparison with a conventional PFC AC-DC converter.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권1호
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• pp.11-22
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• 2018

This paper presents a single switch, high step-up, non-isolated dc-dc converter suitable for renewable energy applications. The proposed converter is composed of a coupled inductor, a passive clamp circuit, a switched capacitor and voltage lift circuits. The passive clamp recovers the leakage inductance energy of the coupled inductor and limits the voltage spike on the switch. The configuration of the passive clamp and switched capacitor circuit increases the voltage gain. A wide continuous conduction mode (CCM) operation range, a low turn ratio for the coupled inductor, low voltage stress on the switch, switch turn on under almost zero current switching (ZCS), low voltage stress on the diodes, leakage inductance energy recovery, high efficiency and a high voltage gain without a large duty cycle are the benefits of this converter. The steady state operation of the converter in the continuous conduction mode (CCM) and discontinuous conduction mode (DCM) is discussed and analyzed. A 200W prototype converter with a 28V input and a 380V output voltage is implemented and tested to verify the theoretical analysis.

• 전기학회논문지
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• 제65권4호
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• pp.601-610
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• 2016

The light-emitting diode (LED) has been used in a variety of industrial fields and for general 0lighting purposes on account of its high efficiency, low power consumption and long lifespan. The LED is driven by direct current; therefore, an AC/DC converter is typically required for its use. An electrolytic capacitor is generally used for stabilizing DC voltage during use of the AC/DC converter. However, this capacitor has a short lifespan, which makes it a limiting factor in LED lighting. Furthermore, LED lighting requires a dimmable control to enable energy savings and fulfil a growing consumer demand. In this paper, the dimmable single-stage power factor correction (PFC) continuous conduction mode (CCM) flyback converter that employs no electrolytic capacitor is presented. The LC resonant filter is alternatively applied to reduce the 120[Hz] ripple on the output. And the optimum value of the LC resonant filter parameters considering both efficient and performance is analysed. Simulation and experimental results verify the satisfactory operation of the converter.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.129-133
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• 2005

This paper discusses DC/DC converter modeling using average model of switch and critical characterist. Average model of switch approach is expended to the modeling of boundary conduction mode DC/DC converters that operate at the boundary between Continuous Conduction Mode(CCM) and Discontinuous Conduction Mode(DCM). Frequency responses predicted by the average model of switch are verified by simulation and experiment.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.21-26
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• 2016

본 논문에서는 휴대 전자기기의 내부 전원단을 위한, CCM/DCM 기능의 이중모드 감압형 DC-DC 벅 컨버터를 제안한다. 제안하는 변환기는 1 MHz의 주파수에서 동작하며, 파워단과 제어블럭으로 이루어진다. 파워단은 Power MOS 트랜지스터, 인덕터, 커패시터, 제어 루프용 피드백 저항으로 구성된다. 제어부는 펄스폭 변조기 (PWM), 오차증폭기, 램프 파 발생기, 오실레이터 등으로 이루진다. 또한 본 논문에서 보상단의 큰 외부 커패시터는, 집적회로의 면적축소를 위하여 CMOS 회로로 구성되는 멀티플라이어 등가 커패시터로 대체하였다. 또한,. 본 논문에서, 보상단의 외부 커패시터는 집적회로의 면적을 줄이기 위하여 곱셈기 기반 CMOS 등가회로로 대체하였다. 또한 제안하는 회로는 칩을 보호하기 위하여 출력 과전압, 입력부족 차단 보호회로 및 과열 차단 보호회로를 내장하였다. 제안하는 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 케이던스의 스펙트라 회로설계 프로그램을 이용하여 설계 및 검증을 하였다. SPICE 모의 실험 결과, 설계된 이중모드 DC-DC 벅 변환기는 94.8 %의 피크효율, 3.29 mV의 리플전압, 2.7 ~ 3.3 V의 전압 조건에서 1.8 V의 출력전압을 보였다.