• 전력전자학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.492-500
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• 2013

A balanced forward-flyback converter for high efficiency and high power factor using a foward and flyback converter topologies is proposed in this paper. The conventional AC/DC flyback converter can achieve a good power factor but it has the high offset current through the transformer magnetizing inductor, which results in a large core loss and low power conversion efficiency. And, the conventional forward converter can achieve the good power conversion efficiency with the aid of the low core loss but the input current dead zone near zero cross AC input voltage deteriorates the power factor. On the other hand, since the proposed converter can operate as the forward and flyback converters during switch turn-on and turn-off periods, respectively, it cannot only perform the power transfer during an entire switching period but also achieve the high power factor due to the flyback operation. Moreover, since the current balanced capacitor can minimize the offset current through the transformer magnetizing inductor regardless of the AC input voltage, the core loss and volume of the transformer can be minimized. Therefore, the proposed converter features a high efficiency and high power factor. To confirm the validity of the proposed converter, theoretical analysis and experimental results from a prototype of 24W LED driver are presented.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.90-99
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• 1998

DC/DC 컨버터의 리액티브 성분의 물리적 크기를 저감하고 동특성을 개선하기 위해서는 동작 스위칭 주파수 를 증가시키는 것이 바람직하다. 그러나 이것은 발열 및 스트레스로 인한 파워 소자의 파괴, 스위칭 손실 증가 로 인한 효율 감소 및 EM! 동의 문제가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 보조 회로를 웅용한 소프트 스위칭 Forward-Flyback PWM DC/DC 컨버터를 제안하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과로부터 제안한 컨버터의 타당성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.183-184
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• 2011

본 논문은 전압 구동 형태와 전류 구동 형태의 특성을 모두 지니는 Forward-Flyback 컨버터의 특성을 이용하여 입력 전압 가변형 시스템에서의 적용에 대해 논의한다. Forward-Flyback 컨버터는 변압기의 턴비에 따라 입력 전압을 넘겨 Buck 컨버터처럼 동작하는 Forward 단과 변압기의 자화 인덕턴스에 흐르는 전류를 출력 단으로 넘겨 사용하는 Flyback 단이 존재하며 이 중 Forward 단의 동작 조건을 이용하여 출력 전압이 변할 경우 컨버터가 Forward-Flyback 컨버터와 Flyback 컨버터의 두 가지 형태 중 하나를 선택하여 동작하도록 분석 및 설계한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.140-149
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• 2017

This study proposes a new type of active-clamp forward-flyback converter with two transformers that operate in forward and flyback modes during on and off times, respectively, instead of not using an output inductor. The main switch can be turned on with zero-voltage switching (ZVS) using the leakage inductance of the transformer and the output capacitor of the main switch. The leakage inductance should be increased to ZVS. However, the ringing between the leakage inductance of the transformer and the parasitic output capacitance of the secondary side rectifier switches results in a serious voltage spike. A forward-flyback converter employing auxiliary inductor and auxiliary diode is proposed to overcome the problem. The operational principles are analyzed in detail and validated through experiments with a 385 V-to-53 V/37 A prototype.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권6호
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• pp.844-849
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• 2012

양방향 컨버터는 신재생에너지를 이용하는 전력시스템, 무정전 전원 공급장치, 전기차 등 여러분야에서 사용되며, 양방향 절연 컨버터는 양방향 비절연 컨버터보다 높은 신뢰성을 갖지만 효율이 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서는 개선된 효율을 가지는 절연된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 양방향 Flyback 컨버터와 양방향 Zeta 컨버터의 중첩으로서 순방향 동작과 역방향 동작에서 전력 흐름이 변압기와 소자를 통해 수행되어 변압기 이용률이 증가하고, 출력 전압은 스위치의 일정 주파수 PWM의 듀티비에 의해 제어된다. 제안된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터와 양방향 Flyback 컨버터를 비교하면 제안된 양방향 Zeta-Flyback 컨버터가 더 높은 효율을 갖으며 이를 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.246-247
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• 2012

역률개선용 AC/DC Flyback 컨버터의 경우 우수한 역률을 획득할 수 있으나 코어손실이 크고 효율이 낮으며 반면 Forward 컨버터의 경우 코어손실이 작아 높은 효율을 획득할 수 있으나 Dead zone이 존재하여 고역률 획득이 어려운 단점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 Forward 컨버터와 Flyback 컨버터의 장점을 동시에 구현할 수 있는 고효율 및 고역률 Balanced forward-flyback 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 스위치 온 시 Forward 컨버터로 동작하며 스위치 오프 시 트랜스포머 자화인덕터 리셋을 위해 Flyback 컨버터로 동작하므로 고역률 및 고효율 획득이 가능하며 Forward 및 Flyback 컨버터가 다루는 에너지량이 전류평형 캐패시터에 의해 항상 절반씩 배분되므로 AC입력전압의 크기에 관계없이 항상 고효율 획득이 가능하다. 제안된 회로의 타당성 검증을 위해 이론적 분석결과와 24W급 LED 조명 회로에 적용한 실험결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.176-178
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• 2009

본 논문은 개선된 형태의 Forward-flyback 컨버터 회로를 제안하고, 회로 동작 및 정상 상태를 분석한다. 제안된 회로는 단일 스위치와 다중 출력 변압기를 사용하여 Forward-flyback 컨버터를 구성하며, 기존의 Forward-flyback 회로보다 적은 수의 다이오드를 사용하여 회로를 구동한다. 또한 Flyback 부분의 경우 Forward 부분 출력단의 LC필터를 사용할 수 있도록 구성하여 전압 출력 특성에서의 개선 역시 얻을 수 있다. 기생소자가 없는 경우에 대하여 회로의 동작 분석이 이루어 졌으며, 실험을 통해 이를 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.499-506
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• 2011

This paper presents an interleaved active-clamping zero-voltage-switching (ZVS) forward-flyback converter without an output choke. The presented topology has two active-clamping circuits with two separated transformers. Because of the interleaved operation of the converter, the output current ripple will be reduced. The proposed converter can approximately share the total load current between the two secondaries. Therefore, the transformer copper loss and the rectifier diodes conduction loss can be decreased. The output capacitor is made of two series capacitors which reduces the peak reverse voltage of the rectifier diodes. The circuit has no output inductor and few semiconductor elements, such that the adopted circuit has a simpler structure, a lower cost and is suitable for high power density applications. A detailed analysis and the design of this new converter are described. A prototype converter has been implemented and experimental results have been recorded with an ac input voltage of 85-135Vrms, an output voltage of 12V and an output current of 16A.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.980-982
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• 2002

In this paper, we report the experimental results of the Forward-flyback DC-DC converter with current doubler and synchronous rectifier. The experimental converter, that has a output voltage 1.8V, output current 25A, maximum power of 45W, switching frequency of 290kHz and input voltage range of 36-75V, has been successfully implemented. As a result, in the entire voltage range the measured full load efficiency was above 82%, and the output voltage was regulated at 1.8V within ${\pm}$3% tolerance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.136-139
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• 1997

The active-clamped double forward-flyback converter is studied in this paper. The converter reduces the voltage stress of the switches and decreases switching loss, EMI. The energy stored in the magnetic core is transferred to both the input voltage source and the flyback output. This makes it possible the output circuit of the flyback to operate at CCM without complex control circuit. The MOSFET is used at output stage, which decreases switching loss.