• Journal of Power Electronics
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• 제18권1호
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• pp.34-44
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• 2018

This paper presents a pulse-width adjustment (PWA) strategy for a novel bidirectional DC-DC boost converter to improve the performance of the dynamic inductor current response. This novel converter consists of three main components: a full-bridge converter (FBC), a high-frequency isolated transformer with large leakage inductance, and a three-level voltage-doubler rectifier (VDR). A number of scholars have analyzed the principles, such as the soft-switching performance and high-efficiency characteristic, of this converter based on pulse-width modulation plus phase-shift (PPS) control. It turns out that this converter is suitable for energy storage applications and exhibits good performance. However, the dynamic inductor current response processes of control variable adjustment is not analyzed in this converter. In fact, dc component may occur in the inductor current during its dynamic response process, which can influence the stability and reliability of the converter system. The dynamic responses under different operating modes of a conventional feedforward control are discussed in this paper. And a PWA strategy is proposed to enhance the dynamic inductor current response performance of the converter. This paper gives a detailed design and implementation of the PWA strategy. The proposed strategy is verified through a series of simulation and experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.348-349
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• 2019

본 논문은 전기자동차용 8.1kW/L의 높은 전력밀도를 갖는 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 설계 방법을 제안한다. 넓은 전압범위에서 높은 전력밀도를 성취하기 위해 위상천이 풀-브릿지(Phase Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 2차측 토폴로지 후보군의 비교를 통해 전류-더블러 토폴로지로 토폴로지가 선정되었다. 또한 자속 상쇄 기법이 적용된 매트릭스 변압기를 적용한 PSFB 컨버터와 냉각기의 구조설계를 통해 8.1kW/L의 전력밀도를 달성하였으며 1.8kW 시작품을 제작하여 성능을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권5호
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• pp.1315-1324
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• 2018

A novel three-phase four-wire inverter topology is presented in this paper. This topology is equipped with a special capacitor balance grid without magnetic saturation. In response to unbalanced load and unequal split DC-link capacitors problems, a qusi-full-bridge DC/DC topology is applied in the balance grid. By using a high-frequency transformer, the energy transfer within the two split dc-link capacitors is realized. The novel topology makes the voltage across two split dc-link capacitors balanced so that the neutral point voltage ripple is inhibited. Under the condition of a stable neutral point voltage, the three-phase four-wire inverter can be equivalent to three independent single phase inverters. As a result, the three-phase inverter can produce symmetrical voltage waves with an unbalanced load. To avoid forward transformer magnetic saturation, the voltages of the primary and secondary windings are controlled to reverse once during each switching period. Furthermore, an improved mode chosen operating principle for this novel topology is designed and analyzed in detail. The simulated results verified the feasibility of this topology and an experimental inverter has been built to test the power quality produced by this topology. Finally, simulation results verify that the novel topology can effectively improve the inhibition of an inverter with a three-phase unbalanced load while decreasing the value of the split capacitor.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.592-597
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• 2005

푸시 풀 포워드 컨버터는 넓은 입력범위에서 저전압 대전류 특성이 좋고 싱글 EI-EE 코어에 출력 인덕터와 변압기 그리고 입력 필터 등 모든 자성소자들을 포함시킴으로써 집적화할 수 있다. 회로의 여러 변수들에 대한 효율 비교를 통해서 집적화된 싱글 코어 푸시 풀 포워드 컨버터에 대해 고찰하였다. 푸시 풀 포워드 컨버터의 변압기는 Nicera사의 5M FEE 18/8/10C와 NC-2H FEI32/8/10C 코어를 이용하였다. 컨버터의 정격은 입력 전압 $36\~72V$이며 출력은 3.3V, 30A이다. NC-2H FEI32/8/10C코어를 사용하였을 경우 스위칭 주파수가 200kHz이고 부하가 11A일 때 $83.5\%$의 최고 효율이 측정되었다. 전부하(full load)시의 효율은 $76.4\%$, 반부하(half load)일 경우에는 $82.95\%$의 효율이 각각 측정 됐다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.67-72
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• 2022

본 논문에서는 60 nm GaN/Si HEMT 공정을 사용하여 전력증폭기(Power Amplifier)의 설계를 제시하였다. 고주파 설계를 위하여 맞춤형 트랜지스터 모델을 구성하였다. Output stage는 저손실 설계를 위해 마이크로스트립 라인을 사용하여 회로를 구성하였다. 또한 RC 네트워크로 구성된 Bias Feeding Line과 Input bypass 회로의 AC Ground(ACGND) 회로를 각각 적용하여 DC 소스에 연결된 노드의 최소임피던스가 RF회로에 영향을 미치지 않도록 하였다. 이득과 출력을 고려하여 3단의 구조로 설계되었다. 설계된 전력증폭기의 최종 사이즈는 3900 ㎛ × 2300 ㎛ 이다. 중심 주파수에서 설계된 결과는 12 V의 공급 전압에서 15.9 dB의 소 신호 이득, 29.9 dBm의 포화 출력(Psat), 24.2 %의 PAE를 달성하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권2호
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• pp.177-184
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• 2011

In this study, the system for application of the bone stimulation was implemented using high frequency and low strain method. The whole system consists of the high frequency and low strain vibration stimulation system 177 for stimulating bone, LVDT sensor, and wireless sensor based on tri-axial accelerometer. To evaluate the usefulness of the system, the frequencies and accelerations from function generator were applied to the vibration stimulation system. The range of frequency was 17 Hz, 30 Hz, 45 Hz, 50 Hz and the range of acceleration was set 0.3 g, 0.6 g, 1g, and 2 g. The measured frequencies and acceleration using LVDT (linear variable difference transformer) sensor and 3-axial accelerometer were estimated and compared. The range of frequencies average difference was from 0.0 to 0.004 Hz. As the standard deviation of frequencies estimated by LVDT sensor and accelerometer was below 0.03 Hz and the output frequencies of function generator were similar: Also the results of t-test were satisfied with conditions of p > 0.05. And the acquired frequencies and acceleration from vibration measuring device module were estimated and analyzed. As the mean of accelerations was similar to the acceleration applied from function generator. And the standard deviation of acceleration estimated from vibration measuring device module was ranged from 0.019 g to 0.038 g. Also the results of t-test were satisfied with conditions of p > 0.05. Therefore, these results were airy similar to the acceleration applied from function generator. As a result, the usefulness of the system was confirmed. n a further study, clinical experiment will be carried out with the authorization of IRB (institutional review board) so that appropriate frequency and strain would be investigated in clinical field.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.764-765
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• 2010

인체의 진단에 사용되는 의료용 X선 기기는 비 침습적인 방법으로 인체 내부의 진단이 가능하여 의료기관에서 진단에 매우 큰 비중을 차지하고 있다. X선의 발생에 가장 중요한 고전압 발생장치는 기존 변압기 식이 주로 사용되었으나 크고 무거우며 직류 고전압의 리플이 커서 발생효율이 낮다. 이러한 단점을 보완하기 위해 인버터를 사용하여 입력전원의 주파수를 고주파하는 인버터 방식의 고전압 발생장치가 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 펄스폭 변조 방식을 적용하여 관전압과 관전류의 동작을 제어 하였으며, 오실로 스코프를 이용하여 동작 결과를 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.238-243
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• 2014

This paper dealt with the measurement and analysis of partial discharge (PD) under high voltage direct current (HVDC) in SF6 gas. Electrode systems such as a protrusion on conductor (POC), a protrusion on enclosure (POE), a crack on epoxy plate and a free particle (FP) were fabricated to simulate the insulation defects. The analysis system was designed with a Time-Frequency (T-F) map algorithm programed based on LabVIEW. This can arrange the acquired PD pulses into frequency and time domain. A HVDC power source is composed of a transformer (220 V/50 kV), a diode (100 kV) and a capacitor (50 kV, 0.5 ${\mu}F$). The gap between the electrodes is 3 mm, and the $SF_6$ gas was set at 5 bar. PD pulses were detected by a 50 ${\Omega}$ non-inductive resistor. In the analysis, PD pulses were distributed below 0.5 MHz and 20 ns ~ 35 ns for the POC, 0.7 MHz ~ 1.7 MHz, below 0.6 MHz and 10 ns ~ 40 ns and 60 ns ~125 ns for the POE, below 0.1 MHz and 135 ns ~ 215 ns for the crack, and below 1.6 MHz and 250 ns for the FP.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.220-226
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• 2008

본 논문에서는 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 피킹 증폭기 뒷단에 배치하고, 주 증폭기와 피킹 증폭기가 서로 다른 비대칭 구조의 도허티 증폭기 만들어 효율을 개선시키는 방법을 제시하였다. 이러한 구조는 다단 도허티 증폭기 구현 시 작은 크기로 구현이 가능하며, 기존의 전기적 특성과 동일함을 시뮬레이션을 통해서 확인하였다. 이러한 구조를 갖는 전력 증폭기를 제작하였으며, W-CDMA 기지국 송신 대역에서 IFA 신호를 인가하였을 때, 45W 출력 기준으로 8dB 백-오프 지점에서 26.3%의 전력부가효율을 얻었고, 중심 주파수에서 ${\pm}5MHz$이격 지점 에서 -40.4dBc의 인접채널 누설비 (Adjacent Channel Leakage Power : ACLR)를 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.570-578
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• 2002

음극방식은 지하매설 및 해양 금속 구조물의 부식을 방지하기 위해 가장 많이 사용되고 있는 방식법이다. 기존의 음극방식용 정류기는 SCR 위상제어 정류기로 구성되어 입련단 역율이 낮으며, 부피와 무게가 큰 단점을 지니고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 음극방식용 모듈타입 스위칭 정류기를 제안한다. 제안한 정류기 회로는 크게 두 부분, 즉 한 대로 구성된 AC/DC 컨버터부와 네 대로 구성된 Module Ttpe DC/DC 컨버터부로 되어 있다. AC/DC 컨버터는 IGBT PWM Rectifier로서 입력전압의 역률을 거의 1로 제어하고 있으며 또한 DC Link 전압을 일정하게 제어하고 있다. Module Type DC/DC 컨버터는 ZCS/ZVS 스위칭 동작을 통하여 스위칭 손실 감소와 함께 고주파 동작을 가능하게 하여, 입력측과 출력측의 전기적 절연을 위한 변압기로 고주파 변압기를 사용할 수 있게 하였다. 이로 인해 시스템의 부피와 무게를 현저히 감소시켰다. 본 논문에서 개발한 방식용 정류기 기술은 다른 유사 분야에의 적용도 가능할 것으로 기대된다.