• Journal of Power Electronics
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• 제10권3호
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• pp.245-250
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• 2010

Input-series-output-parallel (ISOP) converters consisting of multiple modular DC/DC converters can enable low voltage rating switches to be used under high voltage input applications. This paper presents a digital control strategy, which can achieve equal sharing of input voltage for a modular ISOP system consisting of two-transistor forward DC/DC converters by forcing the input voltages of neighboring modules to be equal. The proposed scheme is analyzed using small signals analysis based on the state space average method. The performance of the proposed control strategy is verified with an experimental prototype of an ISOP converter made up of three two-switch forward converters.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권3호
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• pp.861-871
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• 2016

With high penetration of renewable energies, power electronic transformers (PETs) will be one of the most important infrastructures in the future power delivery and management system. In this study, an isolated bidirectional modular multilevel DC/DC converter is proposed for PET applications. A modular multilevel structure is adopted as switching valves to sustain medium voltages to achieve modular design and high reliability. Only one high-frequency transformer is used in the proposed converter, which significantly simplifies the circuit and galvanic insulation design. A dual-phase-shift modulation strategy is proposed to regulate the output power and achieve a simple voltage balancing control. A down-scaled (2 kW/20 kHz) prototype is constructed to demonstrate the proposed converter and verify the control strategy. The experimental results comply with the theoretical analysis well, with the highest power efficiency reaching 97.6%.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.179-187
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• 2010

본 연구는 제품구조의 관점으로부터 접근하여 우리나라의 전자산업 및 자동차산업에 대한 경쟁력 제고 방안을 모색하고자 한다. 제품구조는 Modular(짜맞추기)형과 Integral(현장맞춤)형의 두 가지로 분류된다. 부품 간 특성으로서는 서브시스템 간의 독립성이 높은 것이 Modular형이고, 서브시스템 간에 높은 상호의존성이 있는 것이 Integral형이다. 제품구조의 차이에 의해서 그것에 적합한 상품개발의 조직능력이 다르다. 상품개발의 조직능력에는 크게 나누어서 '통합 현장맞춤 능력'과 '선택 짜맞추기 능력'이 있다. 자동차와 같은 Integral형 제품에는 부품 간이나 기업 간에서 현장맞춤 능력이 중요하며, PC와 같은 Modular형 제품에는 최적의 부품이나 기업을 선택하여 효과적으로 그것들을 짜맞추는 능력이 필요하다. 제품구조에 관한 '설계 제조전략'과 고객가치에 관한 '고객가치전략'을 통합함으로써 상품의 경쟁력 제고 전략을 추구한다.

• 한국주거학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.19-26
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• 2013

The purpose of this research is to provide basic data for the promotion strategy to activate modular construction system as residential facilities, through a study on the architectural planning, institutions and policies and research on connection details, for the use as residential facilities of the modular construction that is not actively supplied for the general residential facilities. As a result, I suggest sample model plan of domestic and foreign case analysis and characteristic of modular construction and practical application of modular construction for Residential Facilities. Owing to many advantages including short construction period structural stability and economic benefits, modular construction is expected to play a role as residential alternative of socially controversial affordable housing and weekend homes, and potential housing shortage after reunification; and to contribute to the development of design automation and industrialized constructions. Though Korea is still lacking development of the system that meets the domestic context, if supported by ongoing researches on the development of construction methods, materials and details, the settlement of appropriate modular residential facilities to suit the national situation will serve a possible alternative solution for many housing and environmental problems.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.78-86
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• 2014

유닛 모듈러 공법은 공장생산에 의한 공기단축, 품질관리, 친환경성 등 기존공법과 다른 다양한 특징을 가지고 있다. 이러한 특징에도 불구하고 현재 국내에서는 군 병영시설, 학교, 소형주택에만 제한적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 모듈러 공법의 시장 확대 및 활성화를 위해 공동주택을 중심으로 특성요인들에 대한 중요도 및 기술수준을 IPA 기법을 통해 분석하여, 모듈러 시장의 활성화 방안을 제시하였다. 분석결과 유닛 모듈러 공법을 공동주택 시장에 적용함에 있어 사용성 및 경제성 측면의 특성요인들이 중요하게 평가되었으나, 현재 기술수준은 상대적으로 중요도가 낮은 시공성 측면의 특성요인들이 높게 나타났다. 유닛 모듈러 공법을 공동주택 시장에 적용하기 위해서는 시공성 측면의 높은 기술수준을 바탕으로 사용성, 경제성 측면의 특성요인에 대한 보다 집중적인 연구 개발이 필요할 것이다.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권5호
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• pp.739-747
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• 2012

This paper applies carrier phase shifted pulse-width modulation (CPS-PWM) to transformerless modular multilevel converters (MMC) to improve the output spectrum. Because the MMC topology is characterized by the double-star connection of six legs consisting of cascaded modular chopper cells with floating capacitors, the balance control of the DC-link capacitor voltage is essential for safe operation. This paper presents a leg-balancing control strategy to achieve DC-link voltage balance under all operating conditions. This strategy based on circulating current decoupling control focused on DC-link balancing between the upper and lower legs in each phase pair by considering the six legs as three independent phase-pairs. Experiments are implemented on a 100-V 3-kVA downscaled prototype. The experimental results show that the proposed leg-balancing control is both effective and practical.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.112-121
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• 2007

본 논문에서는 중복 구조 시스템을 이용하여 각 프로세서에서의 출력을 비교하여 효율적으로 고장을 탐지하고, 체크포인팅 기법을 적용하여 과도 고장뿐 아니라 영구적 고장을 극복하기 위한 방법을 제안한다. 매 체크포인터에서는 각 프로세서로부터의 출력과 과거 체크포인터에 저장된 데이터를 불러와 서로 비교한 후 과거 체크포인터로 회귀할지 태스크의 수행을 계속 수행할지 결정한다. 과도 고장과 영구 고장이 발생할 수 있는 상황에서 제안된 체크포인팅 기법을 탑재한 중복 구조 시스템을 마코프 모델을 이용하여 모델링한다. 마코프 모델로부터 실시간 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행을 끝낼 확률을 계산하고, 이 확률식을 이용하여 중복구조 시스템에 탑재할 체크포인터 구간을 최적화한다. 최적화된 체크포인터 구간은 태스크의 성공적 수행 확율을 최대화 하도록 선정하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권6호
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• pp.1683-1696
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• 2018

Under the conventional control strategy, the asymmetry of arm impedances may result in the poor operating performance of modular multilevel converters (MMCs). For example, fundamental frequency oscillation and double frequency components may occur in the dc and ac sides, respectively; and submodule (SM) capacitor voltages among the arms may not be balanced. This study presents an enhanced control strategy to deal with these problems. A mathematical model of an MMC with asymmetric arm impedance is first established. The causes for the above phenomena are analyzed on the basis of the model. Subsequently, an enhanced current control with five integrated proportional integral resonant regulators is designed to protect the ac and dc terminal behavior of converters from asymmetric arm impedances. Furthermore, an enhanced capacitor voltage control is designed to balance the capacitor voltage among the arms with high efficiency and to decouple the ac side control, dc side control, and capacitor voltage balance control among the arms. The accuracy of the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed enhanced control strategy are verified through simulation and experimental results.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권2호
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• pp.529-539
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• 2019

The modular multilevel converter (MMC) has become a promising topology for high-voltage direct current (HVDC) transmission systems. To control a MMC system properly, the ac-side current, circulating current and submodule (SM) capacitor voltage are taken into consideration. This paper proposes a low-computation indirect model predictive control (IMPC) strategy that takes advantages of the conventional MPC and has no weighting factors. The cost function and duty cycle are introduced to minimize the tracking error of the ac-side current and to eliminate the circulating current. An optimized merge sort (OMS) algorithm is applied to keep the SM capacitor voltages balanced. The proposed IMPC strategy effectively reduces the controller complexity and computational burden. In this paper, a discrete-time mathematical model of a MMC system is developed and the duty ratio of switching state is designed. In addition, a simulation of an eleven-level MMC system based on MATLAB/Simulink and a five-level experimental setup are built to evaluate the feasibility and performance of the proposed low-computation IMPC strategy.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.101-108
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• 2021

본 논문에서는 전기차 충전기용 모듈형 DC/DC 컨버터의 병렬 제어 기법을 제안한다. 전기차 충전기는 모듈형 컨버터를 적용하여 출력 전력 용량이 증가되고 있지만, 모듈간 구성 요소의 차이, 게이트 드라이버의 지연, 센싱 오차 등에 의해 출력 전류 불균형이 발생하며, 이는 전체 시스템의 효율 및 신뢰성 저하를 야기한다. 출력 전류 균등 분배를 위한 기존의 기법들은 전압 강하 또는 시스템 부피 및 비용이 증가한다는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 전류 보상 성분을 고려한 병렬 제어 기법을 적용하여 시스템의 하드웨어 변동없이 출력 전류 균등 분배를 달성한다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 병렬 제어 기법의 성능 및 타당성을 검증한다.