• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.95-97
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• 2019

이 논문은 넓은 출력 전압 범위를 조절할 수 있는 새로운 듀얼 하프 브리지 LLC 공진 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 전압 더블러 모드와 전압 쿼드러플러 모드 두 가지 작동모드를 사용함으로써 좁은 스위칭 주파수 변동 범위에서도 넓은 출력 전압 범위를 조절할 수 있다. 또한 새로운 정류기 구조를 제안함으로써 출력 커패시터의 출력 전류 리플을 감소시켜 출력 커패시터의 크기를 감소시킨다. 따라서 제안된 컨버터는 넓은 출력전압 범위를 조절할 수 있으면서 높은 전력 밀도를 달성할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.67-69
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• 2020

본 논문은 평면 변압기에서 발생하는 공통모드 노이즈를 제거하기 위해 새로운 회로 구조 및 변압기의 와인딩 레이아웃을 제안한다. 제안하는 컨버터는 1차측의 병렬구조로 인하여 풀-브리지와 같은 구조를 갖고 있고, 높은 파워의 어플리케이션에 적합하게 사용되어질 수 있다. 2개의 하프-브리지 LLC 공진형 컨버터 변압기의 1차측은 한쪽 끝이 정전압 전위를 갖도록 연결되어 있다. 이에 따라 같은 dv/dt 특성을 갖는 1차측과 2차측 와인딩이 존재하게 되고, 이러한 와인딩을 인접하게 배치하는 구조를 통해 변압기에서 발생하는 공통모드 노이즈를 크게 줄일 수 있다. 최종적으로 EMI 필터의 크기를 크게 줄일 수 있고, 높은 전력밀도를 달성할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.76-78
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• 2020

본 논문에서는 부스트 프리레귤레이터가 통합된 새로운 고효율 고정-주파수 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 기존 부스트 프리레귤레이터가 사용된 2단-구조의 컨버터는 연속적인 입력전류 및 넓은 전압이득 범위를 가져 태양광 및 연료전지에 적합한 토폴로지이다. 하지만, 부스트 프리레귤레이터 단에서 하드 스위칭으로 인한 큰 스위칭 손실, 큰 다이오드 도통 손실이 발생하여 낮은 효율을 갖는 문제가 발생한다. 따라서 이를 해결하기 위해, 제안된 회로는 부스트 프리레귤레이터를 통합시킨 새로운 구조를 사용하여 모든 스위치의 영전압 스위칭을 달성하고, 다이오드를 소거하였다. 따라서 제안된 회로는 높은 효율을 갖는다. 제안된 회로의 효용성을 증명하기 위해, 24-32V 입력전압과 12-16V(200W)출력에서 실험이 진행되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.64-66
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• 2020

친환경적이고 수명이 길며 높은 효율을 가지고 있는 LED(Light Emitting Diode) 조명은 각광 받고 있다. LED는 응용 분야별로 필요한 용량에 따라 다양하게 정하지 않고 용량을 한가지로 표준화하여 직, 병렬로 연결하여 모듈 형태로 사용하고 큰 용량이 필요한 경우, 여러 개의 모듈로 이용하는 특징을 갖는다. 따라서 LED 구동하기 위한 컨버터는 LED 모듈을 최소 하나에서 여러 대를 구동할 수 있는 PFC 및 DC/DC 컨버터를 요구한다. 기존 단일 출력 컨버터로 LED 모듈을 구성하면 LED 시스템의 높은 효율, 높은 전력 밀도, 대용량화 및 활용도가 떨어지며 효과적으로 유지 보수가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 다중 출력 LED 컨버터는 각 출력이 정전류 특성을 유지하고 LED 보호 기능을 가지려면 독립적인 컨버터가 채널마다 필요하게 된다. 이에 본 논문은 다중 출력으로 복수의 LED 모듈을 문제없이 구동할 수 있는 LLC 공진 컨버터에 관한 연구이며 이를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.54 no.7
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• pp.343-350
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• 2005

Conventionally, for transferring the primary power to the secondary one, the high frequency series resonant converter has been widely used for the contactless power supply system. However, the high frequency series resonant converter has the disadvantages such as the low efficiency, the high voltage gain characteristics and deviation of the phase angle in the overall load range. To improve this disadvantages, In this paper, the characteristics of the high efficiency and unit voltage gain as well as in-phase are revealed in the proposed three-level LCLC (Inductor-Capacitor- Inductor-Capacitor) resonant converter. The results are verified on the simulation based on the theoretical analysis and the 4kW experimental Prototype.

• Journal of Power Electronics
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• v.15 no.3
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• pp.652-659
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• 2015

This paper presents a new hybrid soft switching dc-dc converter with a low circulating current and high circuit efficiency. The proposed hybrid converter includes two sub-converters sharing two power switches. One is a three-level PWM converter and the other is a LLC converter. The LLC converter and the three-level converter share the lagging-leg switches and extend the zero-voltage switching (ZVS) range of the lagging-leg switches from nearly zero to full load since the LLC converter can be operated at f_sw (switching frequency) $\approx$ f_r (series resonant frequency). A passive snubber is used on the secondary side of the three-level converter to decrease the circulating current on the primary side, especially at high input voltage and full load conditions. Thus, the conduction losses due to the circulating current are reduced. The output sides of the two converters are connected in series. Energy can be transferred from the input voltage to the output load within the whole switching period. Finally, the effectiveness of the proposed converter is verified by experiments with a 1.44kW prototype circuit.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.367-369
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• 2008

본 논문은 중용량에 적합한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator및 추가되는 제어 IC 없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 제어방식은 펄스폭 변조(PWM)와 동시에 주파수 변조(PFM)를 통해 이루어지며 Master 와 Slave 출력을 각각 주파수, 듀티로 제어함으로써 Slave 출력을 위한 별도의 Post-Regulator 및 제어 IC가 필요 없기 때문에, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 또한 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터와 같이 스위칭 소자의 영전압 스위칭이 보장되는 동시에, Post-Regulator 로 인한 손실이 없기 때문에 효율 및 발열 특성이 매우 우수하다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 우수성과 신뢰성 검증을 위해, 실제로 50" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안된 컨버터의 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.429-430
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• 2017

본 논문은 Integrated Magnetics(IM)을 적용한 3-레벨 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 3-레벨 LLC 공진형 컨버터는 스위치 내압이 입력전압의 절반으로 보장되므로 스위칭 손실을 대폭 저감할 수 있어 고주파수 구동에 유리하다. 이에 따라 제안 회로는 리액티브 소자 저감에 유리하나, 회로 동작 상 2개의 공진 인덕터와 1개의 트랜스포머가 요구되는 단점이 있다. 이를 위해 본 논문에서는 자화 인덕터로 공진 인덕터를 대체하는 동시에 모든 자기 소자를 하나로 통합할 수 있는 새로운 IM을 제안하고 그 타당성 검증을 위해 인덕턴스 모델을 통한 이론적 분석과 350W-800kHz급 시작품 제작을 통한 실험결과를 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.84-85
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• 2017

본 논문은 LLC 공진형 컨버터의 고전력밀도를 위한 IM(Integrated Magnetics)을 제안한다. 일반적으로 컨버터의 전력밀도는 사용되는 변압기, 인덕터와 같은 자기소자에 의해 결정되므로, 평판형 자기소자(Planar Magnetics)는 고 전력밀도화에 매우 적합하다. 하지만 LLC 공진형 컨버터에 평판형 자기소자를 적용할 경우 높은 자기 결합도에 의해 공진을 위한 충분한 누설 인덕턴스를 얻을 수 없다. 따라서 공진동작을 위한 추가적인 인덕터의 사용이 필수적이며, 전력밀도는 감소하게 된다. 반면, 제안방식은 자기소자 내부에 형성되는 두 개의 자화 인덕터를 공진 인덕터로 사용하기 때문에 공진동작에 필요한 누설 인덕터가 필요하지 않다. 또한, 이러한 두 개의 자화 인덕터는 하나의 자기소자에 집적화 할 수 있으므로 고 전력밀도에 유리한 구조를 갖는다. 더불어, 공진동작에 필요한 모든 파마리터가 설계자의 의도대로 설계가능하기 때문에 컨버터 최적설계가 매우 유리하다. 제안방식의 타당성을 확인하기 위하여 자기소자 모델을 통한 효율분석 및 350W-800kHz 시작품에 대한 실험결과를 제시한다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.63 no.8
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• pp.1055-1063
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• 2014

Power losses of a 1-stage DC-DC converter and 2-stage DC-DC converter are compared in this paper. A phase-shift full-bridge DC-DC converter is considered as 1-stage topology. This topology has disadvantages in the stress of rectifier diodes because of the resonance between the leakage inductor of the transformer and the junction capacitor of the rectifier diode. 2-stage topology is composed of an LLC resonant full-bridge DC-DC converter and buck converter. The LLC resonant full-bridge DC-DC converter does not need an RC snubber circuit of the rectifier diode. However, there is the drawback that the switching loss of the buck converter is large due to the hard switching operation. To reduce the switching loss of the buck converter, SiC MOSFET is used. This paper analyzes and compares power losses of two topologies considering temperature condition. The validity of the power loss analysis and calculation is verified by a PSIM simulation model.