• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1398-1400
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• 2005

In this paper, a modular dc-to-dc converter, in order to apply to the control board of train vehicles, is presented. Forward converter with active-clamp reset circuit and synchronous rectifier(SR) is employed to achieve high efficiency. To reduce the size and height of the converter, low profile magnetic components are used. The design and performance of the modular dc-to-dc converter with experiments on a 50W(5V/10A) prototype for the 60V$\sim$140V input voltage range are presented.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.54-62
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• 2013

This paper proposes a high-efficiency DC-DC converter with improved dynamic response characteristics for modular photovoltaic power conversion. High power efficiency is achieved by reducing switching power losses of the DC-DC converter. The voltage stress of power switches is reduced at primary side. Zero-current switching of output diodes is achieved at secondary side. A modified proportional and integral controller is suggested to improve the dynamic responses of the DC-DC converter. The performance of the proposed converter is verified based on a 200 [W] modular power conversion system including the grid-tied DC-AC inverter. The proposed DC-DC converter achieves the efficiency of 97.9 % at 60 [V] input voltage for a 200 [W] output power. The overall system including DC-DC converter and DC-AC inverter achieves the efficiency of 93.0 % when 200 [W] power is supplied into the grid.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.345-350
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• 2019

본 연구는 부하의 크기에 따라 출력전압이 변환 가능한 모듈형 컨버터 설계에 관한 것이다. 컨버터는 부하의 크기에 따라 효율이 결정되며 낮은 부하에 대해서는 일반적으로 효율이 낮다. 따라서 대용량의 컨버터를 제작하는 것보다는 소용량의 모듈형 컨버터를 제작하여 부하의 크기에 따라 컨버터 모듈의 병렬결선을 통해 시스템의 용량을 결정하는 것이 효율적인 측면에서 유리할 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 부하에 따라 모듈의 수를 조절 가능하도록 설계된 모듈형 DC/DC 컨버터를 소개할 것이다. 모듈의 병렬결선을 위해 출력단에는 프로그램 가능한 저항을 배치하고 이 가변저항을 조절하여 전압의 크기를 조절 가능하게 하였다. 이와 같은 방식으로 제어되는 시스템은 경부하의 경우에 약 32% 가량의 효율 개선을 나타내는 것으로 확인되었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.163-172
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• 2016

The modular multilevel converter (MMC) has been receiving increased attentions in recent years. The new modular multilevel converter is a derivative topology from the traditional MMC in which the number of sub-modules (SMs) necessitated by each phase can be reduced by one. This paper presents a phase-shifted carrier pulse-width modulation (PSC-PWM) for the new MMC with an optimal phase-shifted angle to suppress the harmonics of the output voltage. Further, the harmonic features when the capacitor voltage of the middle SM is selected as two different values are also investigated. Moreover, in order to avoid introducing an unnecessary dc offset current at the ac terminals of the new MMC, a novel capacitor voltage balancing scheme is proposed by adjusting the amplitude of the reference signals rather than the offset. Finally, the validity and effectiveness of the proposed modulation and balancing schemes have been verified by experimental results based on a three-phase prototype of the new MMC.

• 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.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.159-165
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• 1999

본 논문에서는 우수한 출력전압 조절 기능과 높은 역률을 갖는 3상 AC-DC flyback 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터의 장점은 보통 부스트 형의 3상 컨버터에서 쓰이는 가격이 비싼 고전압, 대전류의 소자를 필요로 하지 않는다. 본 논문에서는 제어 목적으로 3상 AC-DC flyback 컨버터에 대해서 소신호 해석을 하였고 실험결과는 분석의 타당성을 확증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권6호
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• pp.1189-1196
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• 2014

A modular multilevel-clamped composited multilevel converter ($M-MC^2$) is proposed. $M-MC^2$ enables topology reconfiguration, power device reuse, and composited clamping. An advanced five-level converter ($5L-M-MC^2$) is derived from the concept of $M-MC^2$. $5L-M-MC^2$ integrates dual three-level T-type modules and one three-level neutral point clamped module. This converter can also integrate dual three-level T-type modules and one passive diode module by utilizing the device reuse scheme. The operation principle and SPWM modulation are discussed to highlight converter performance. The proposed $M-MC^2$ is comprehensively compared with state-of-the-art five-level converters. Finally, simulations and experimental results are presented to validate the effectiveness of the main contributions of this study.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권1호
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• pp.47-55
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• 2015

This paper proposes the installation of a new modular multilevel converter based high-voltage direct current (MMC-HVDC) system to connect between mainland and Jeju island power systems in Korea in 2020. The purpose is to combine with two old line-commutated converters (LCC)-based HVDC system to achieve a stability of the Jeju island power system. The operation of the overall system will be analyzed in three cases: (i) wind speed is variable, (ii) either one of the LCC-HVDC systems is shutdown because of a fault or overhaul, (iii) a short circuit fault occurs at the mainland side. The effectiveness of the proposed control method is confirmed by the simulation results based on a PSCAD/EMTDC simulation program.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.67-68
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• 2011

본 논문에서는 Modular Multi-Level Converter(MMLC)의 셀(Cell) 캐패시터(Capacitor) 전압 밸런싱에서 전압맥동 최소화 방법을 제안한다. 암(Arm) 평균 전류를 직류성분으로만 제어 할 경우 기본파 주파수와 2 고조파로 흔들리는 순시전력 항이 셀 캐패시터 전압 맥동을 만든다. 이를 억제 하기위해 암 평균 전류에 2 고조파 교류 성분을 직류성분과 함께 제어하는 방법을 제안한다. 이 방법을 통하여 전압맥동을 줄일 수 있음을 밝히고, 주입되는 2 고조파 전류의 크기와 위상각 계산 방법을 제시한다. 모의실험 결과를 통해 제안된 방법의 유효성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1214-1215
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• 2011

현재 HVDC 및 FACTS와 같은 전력전자소자 기반 전력기기의 최신 개발은 능동형 스위치소자의 발전 및 설치 환경의 변화로 인하여 VSC Topology로 이동되고 있다. 하지만 VSC Toplolgy의 스위칭 손실등의 문제로 대용량 전력기기의 경우 MMC(Modular Multilevel Converter) 적용이 가속화되고 있다. 이에 본 논문에서는 MMC Topology의 특징, 구동 원리, 시뮬레이션 과정을 소개한다. Modulation 및 Quantization 그리고 Sorting Algorithm을 통해 7-level, 151-level 삼상 MMC Topology을 시뮬레이션을 수행하였다.