• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.475-477
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• 2008

LLC 공진형 컨버터는 주스위치의 ZVS와 출력정류단의 ZCS가 가능하여 높은 효율로 동작하고, 출력단에 인덕터를 사용하지 않는 장점으로 널리 사용되고 있다. LLC 공진형 컨버터의 출력단 구조는 크게 변압기의 센터탭(Center Tap) 방식과 출력정류기를 Full Bridge로 구성하는 방식이 있는데, 정류기 손실과 재료비 측면을 고려하면 센터탭 방식이 유리하다. 그러나 센터탭으로 분리된 2차측 권선간의 누설 인덕턴스 차이로 인하여 컨버터 동작의 반주기 마다 공진이 어긋날 수 있고, 출력정류단에 흐르는 전류의 RMS 크기도 매 반주기마다 달라져서 동작효율의 감소를 가져올 수 있다. 따라서 본 논문에서는 LLC 공진형 컨버터의 수학적 모델로부터 2차측 권선의 누설 인덕턴스 차이의 영향을 예측하고, 그 영향을 최소화할 수 있는 권선법을 제안한다. 또한 400W급 컨버터에서 실험을 통하여 제안한 방식을 실증하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.182-183
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• 2017

본 논문은 고효율 및 고전력밀도 3-레벨 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 전원회로의 고전력밀도화를 위해서는 고주파 구동이 필수적이지만 기존 LLC 컨버터는 스위칭 손실로 인하여 한계를 갖는다. 스위칭 손실은 스위치 전압 첨두치 감소를 통해 저감이 가능하다. 전압 첨두치는 4개 스위치의 직렬연결을 통해 저감시킬 수 있으며, 각 스위치의 전압평형을 위한 추가적인 회로가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 스위칭 손실을 저감시킴으로써 1MHz 고주파 구동이 가능하며, 단 하나의 캐패시터를 이용하여 모든 스위치의 전압평형을 이룰 수 있는 3-레벨 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 또한 제안회로의 전압평형 원리를 이용하여 n-레벨 컨버터로 확장 가능하여 스위치 전압 첨두치를 더욱 저감시켜 입력전압이 높은 응용례의 적용에도 적합하다. 제안회로의 타당성 검증을 위해 350W급 시작품을 제작하여 실험 결과를 제시한다.

• Journal of Power Electronics
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• v.19 no.4
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• pp.934-943
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• 2019

A current balance problem exists in multi-phase LLC converters due to the resonant parameter tolerance. This paper presents a current balancing method for interleaved three-phase half bridge LLC converters. This method regulates the phase shift angle of the driving signals between the three phases based on a converter with a floating Y-connection. The floating midpoint voltage has different influences on each phase current and makes the three-phase current balance performance better than midpoint non-floating systems. Phase shift control between modules can further regulate the midpoint voltage. Then three phase current sharing is realized without adding extra components. The current distributions in a midpoint non-floating system and a midpoint floating system are compared. Then the principle and implementation of the proposed control strategy are analyzed in detail. A 3kW prototype is built to verify the validity and feasibility of the proposed method.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.26 no.3
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• pp.205-213
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• 2021

Due to the advantage of reducing the voltage applied to the switch semiconductor, the input series and output parallel combination is widely used in systems with high input voltage and large output current. On the other hand, the LLC converter is widely used as a high-efficiency power converter, and when connected by ISOP combination, there is a possibility that input voltage imbalance may occur due to a mismatch of passive devices. To avoid damaging the switching device, this study analyzed the DC-link voltage imbalance of a high-capacity supply using an ISOP LLC converter. In addition, the case where DC-link unbalance control was applied and the case not applied was analyzed respectively. Based on this analysis, an initial start-up algorithm was proposed to prevent input power semiconductor device damage due to DC-link over-voltage. The effectiveness of the proposed algorithm has been verified through simulations and experiments.

• Journal of Power Electronics
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• v.19 no.5
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• pp.1099-1107
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• 2019

A soft switching converter with wide voltage range operation is investigated in this paper. A series resonant converter is implemented to achieve a high circuit efficiency with soft switching characteristics on power switches and rectifier diodes. To improve the weakness of the narrow voltage range in LLC converters, an alternating current (ac) power switch is used on the primary side to select a half-bridge or full-bridge resonant circuit to implement 4:1 voltage range operation. On the secondary-side, another ac power switch is adopted to select a full-wave rectifier or voltage-doubler rectifier to achiever an additional 2:1 output voltage range. Therefore, the proposed resonant converter has the capacity for 8:1 (320V~40V) wide output voltage operation. A single-stage hybrid resonant converter is employed in the study circuit instead of a two-stage dc converter to achiever wide voltage range operation. As a result, the study converter has better converter efficiency. The theoretical analysis and circuit characteristics are verified by experiments with a prototype circuit.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1183-1184
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• 2011

In case of the power conversion converter for driving the Lighting control system, the input voltage widens from $90V_{rms}$ to $264V_{rms}$. Among various methods, LLC half-bridge converter has wide input regulation range and limited switching frequency control range and ZVS is possible for even non-loaded case. Also, the converter can be applied for Universal Lighting control system. In this paper, the transformer design is studied. The efficiency measured is up to 90%.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.440-441
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• 2011

전기자동차의 고압배터리는 차종과 배터리의 종류에 따라 다양한 공칭전압을 가지며, 하나의 모델에 적용된 배터리도 사용에 따라 충전전압의 범위가 넓기 때문에 충전기의 출력전압이 광범위한 특성을 가져야 한다. 본 논문에서는 단상 110/220V 입력전원에 대하여 250V ~ 450V 범위의 직류전압의 특성을 만족시키기 위하여 LLC 공진형 컨버터를 적용하였으며, 제작된 시제품을 통하여 실차 배터리 충전시험을 실시하여 그 성능을 확인한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.909_910
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• 2009

본 논문에서는 넓은 입/출력 변화를 가지는 비절연형 LLC 공진형 직류-직류 변환기의 제어기 설계 및 동특성에 대해서 설명한다. 먼저, 변환기의 동작 영역을 확인하고 각각의 동작점에서 변환기의 소신호 해석을 한다. 그 후에 소신호 특성을 바탕으로 적절한 보상기 회로를 구성하는 방안을 제시한다. 마지막으로 제시된 보상기 회로의 타당성을 컴퓨터를 통한 가상 실험과 실제적인 측정을 비교하며 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.183-184
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• 2014

본 논문에서는 센터탭 방식과 배전류 방식의 차이점을 살표보고 각 회로의 변압기 손실을 계산하여 비교한다. 또한 실제 설계한 변압기의 측정한 값을 이용한 손실을 계산 손실과 비교한다. 앞에서 비교한 값들을 이용하여 Matlab/Simulink 프로그램으로 LLC 컨버터의 전류와 전압 파형 등을 알아보고 이에 따른 전체 손실에서 변압기 손실이 차지하는 부분을 비교 분석한다. 따라서 이를 통해 센터탭 방식과 배전류 방식의 손실을 비교한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1010-1011
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• 2015

최근 고효율 전력변환을 위해 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 동기정류기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 일반적인 다이오드 정류기를 사용하는 경우 출력전류에 비례하는 전력손실이 커서 대전력용으로 사용하기에는 적합하지 않다. 따라서 스위치를 이용한 동기정류기가 검토되고 있는데 동기정류기의 스위치를 구동시키기 위해서는 스위치를 구동시킬 수 있는 구동용 IC가 이용되고 있다. 동기정류기 구동 IC의 단점으로는 약 50%의 중부하 이하에서는 동작되지 않는 단점이 있어 이를 보완하기 위하여 변압기 1차측 전류를 검출하여 게이트 전압을 만들어 스위치를 구동시키는 회로를 제안하였다. 본 논문의 실험 결과 저전력 지점에서 동기정류기가 구동되었고 따라서 전력변환 효율은 기존의 다이오드 정류기에 비해 우수하며 효율개선효과가 있다는 것을 실험으로 보였다.