• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.864-870
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• 2017

본 논문은 넓은 부하 전류를 요구하는 휴대 기기에서 사용될 목적으로 주파수 전압 변환을 이용하여 모드 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 설명한다. 기존의 히스테스테릭 벅 변환기의 문제인 저 부하에서의 PLL 보상 및 효율 저하를 제안하는 듀얼 벅 변환기의 개선된 PFM 모드를 통해 해결한다. 또한 기존의 듀얼 모드 벅 변환기의 주요 회로인 모드 제어기에서의 부하 변화 감지의 어려움과 느린 모드 전환 속도를 제안하는 모드 제어기로 개선 시킨다. 제안하는 모드 제어기는 최소 1.5us의 모드 전환 시간을 가진다. 제안하는 DC-DC 벅 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 설계하였으며 칩 면적은 $1.38mm{\times}1.37mm$이다. 기생 소자를 포함한 인덕터와 커패시터를 고려한 후 모의실험 결과는 1~500mA의 부하 전류 범위에서 입력 전압을 2.7~3.3V를 가지며 PFM 모드는 65mV이내, 히스테리틱 모드에서는 고정된 스위칭 주파수 상태에서 16mV의 출력 리플 전압을 가지는 1.2V의 출력 전압을 생성한다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기의 최대 효율은 80mA에서 95%를 나타내며 해당 전체 부하 범위에서 85% 이상의 효율을 지닌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.524-525
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• 2008

본 논문에서는 각각의 스위치 시비율(Duty ratio)의 변화를 이용한 기존의 풀-브릿지 방식과 두 쌍의 스위치 신호 위상 변화를 이용한 위상천이 풀-브리지(Phase-shift Full-bridge) 방식의 차이점을 서술하였다. 위상천이 컨버터의 안정성을 연구하기 위하여, 출력 전류의 맥동(ripple)을 작게 하는 배전류(Current Doubler) 정류회로와 효율을 높이기 위한 동기 정류기(Synchronous Rectifier)를 포함한 평균화 된 스위치 모델을 제안한다. 이 모델을 이용하여 PSPICE 시뮬레이션을 통해 안정성을 고찰하였으며 1.2kW급 170-14V DC-DC 컨버터의 시작품을 제작 후 시뮬레이션 결과와 시작품 결과를 비교하였다. 시뮬레이션의 경우 위상여유는 $58^{\circ}$ 시작품의 위상여유는 $68^{\circ}$로 나타났으며 교차주파수는 12kHz로 동일하게 나오는 것을 확인하였다. 따라서 제안한 시뮬레이션 모델을 이용하여 실제 회로의 안정성을 예측할 수 있으며 이를 실제 회로 제작에 활용 할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.512-517
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• 2006

본 논문에서는 태양광 발전시스템의 최대전력추종을 위해 퍼지 이론을 도입한 퍼지제어기를 설계하였다. 퍼지제어기의 디지털 설계를 위해 태양광 발전시스템의 각 부분을 구성하고, FPGA를 사용하여 제어기를 구현하였다. 구현된 제어기는 일사량의 변화에도 안정적으로 동작하며, 출력전압의 리플이 작은 결과를 보였다. 또한 FPGA의 퍼지제어기로서의 구현가능성을 발견하고 그 타당성을 입증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권2호
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• pp.292-300
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• 2009

This paper presents an LED BLU driving circuit with a local-dimming structure. The efficiency of the proposed LED driver has been improved by parallel driving 8 serial-connected LED arrays. It employed the soft-switching boost converter topology to reduce the switching power loss of the hard switching boost converter. Soft- and hard-switching converters have the same structure except that the free-wheeling diode in the hard-switching converter is replaced with the n-channel MOSFET in the soft-switching one. The proposed boost converter was compared with the hard switching converter. The soft-switching converter reveals superior ripple and efficiency. A smaller inductance can be used for the soft-switching converter contrasting to the hard-switching one. We also studied on an over-voltage protection circuit of the output of the driver at the no load condition. The protection circuit was applied to the proposed driver, and its operation was confirmed by experiment. Using a local-dimming technique, power consumption of LCD BLUs can be reduced as low as possible according to the brightness of its image.

• 전기학회논문지
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• 제63권5호
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• pp.615-621
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• 2014

With development of electrical power system, the DC distribution system has been considered as a promising technology to be used in the future smart distribution system. Among the various components comprising the DC distribution system, the bi-directional DC/DC converter is one of the most important equipment to interconnect between main power system and various renewable resources such as photovoltaic power generation, wind power generation, and electrical vehicles. In this paper, a bi-directional DC/DC converter based on three-phases interleaved method which is effective to reduce ripple of input current and output voltage is modeled using ElectroMagnetic Transient Program(EMTP), and the verification of modeled bi-directional DC/DC converter is conducted.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권4호
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• pp.899-909
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• 2015

A dual-input boost-buck converter with coupled inductors (DIBBC-CI) is proposed as a thermoelectric generator (TEG) power conditioner with a wide input voltage range. The DIBBC-CI is built by cascading two boost cells and a buck cell with shared inverse coupled filter inductors. Low current ripple on both sides of the TEG and the battery are achieved. Reduced size and power losses of the filter inductors are benefited from the DC magnetic flux cancellation in the inductor core, leading to high efficiency and high power density. The operational principle, impact of coupled inductors, and design considerations for the proposed converter are analyzed in detail. Distributed maximum power point tracking, battery charging, and output control are implemented using a competitive logic to ensure seamless switching among operational modes. Both the simulation and experimental results verify the feasibility of the proposed topology and control.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.239-245
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• 2016

본 논문에서는 스마트기기의 배터리를 전원으로 갖는 12 V 승압형 PWM 변환기를 설계하고 컨버터를 구성하는 각 소자들의 손실을 계산하여 가장 안정적인 동작을 하는 설계 값을 도출하였다. 12 V 승압형 PWM 변환기는 저항, 커패시터 및 인덕터 등의 여러 수동소자를 비롯하여, 다이오드, 전력 스위치용 파워 MOS 트랜지스터와 PWM 신호제어를 위한 IC를 사용하여 구현하였다. 컨버터를 구성하는 주요 소자들의 이론적인 계산 값과 회로설계 해석프로그램인 PSPICE를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교하고 각 소자 값들을 변화시키며 결과 파형을 분석한다. 분석한 컨버터를 실제 PCB 보드에 구성하고 디지털 오실로스코프와 DMM 멀티미터를 사용하여 측정하였고, SPICE 시뮬레이션을 통해 얻은 결과 값과 비교하였다. 설계한 컨버터에서 사용한 제어용 IC 칩은 TI(텍사스 인스트루먼트) 사의 LM3481을 사용하여 설계를 구현하였고, 5V 입력, 12V의 출력 값을 가지는 것을 확인하였다. 모의실험과 동일한 조건에서 출력전압, 리플전압 및 부하, 입력전압 변도율 등의 특성에 대한 측정결과는 SPICE 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.261-270
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• 2021

본 연구에서는 계통 연계 3상 인버터를 위한 LCL 필터를 설계 방법론을 연구하였다. 먼저, 대표적인 필터 구조들에 대해서 3상 인버터의 계통 연계를 위한 필터로서의 적용 시 장단점을 분석하였다. 다음, 3상 인버터의 계통 연계를 위한 필터 설계 방법론들을 분석하여 그리드 연계 시 고조파 요구 조건을 만족할 수 있는 효과적인 필터 설계 방법론을 결정하였다. 그리고 설계 방법론의 유효성을 확인하기 위해서 EMTP-RV를 이용하여 3상 인버터, LCL 필터 그리고 필터의 성능을 평가하기 위한 성능 평가 시스템을 모델링 하였다. 끝으로, 하나의 3상 인버터에 대한 LCL 필터를 설계하였으며, EMTP-RV 시뮬레이션 작업을 통해 3상 인버터의 출력 전류 리플의 크기가 제한됨을 확인함으로서 설계 방법론의 유효성을 검증할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.105-112
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• 2003

AC/DC 전력변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기는 역률저하 및 저차고조파 발생의 문제점을 가진다. 본 논문에서는 역률개선 및 고조파 감소의 문제점을 극복하기 위하여 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터에 대해 연구하였다. 제안한 컨버터의 특성은 입력 단에 전류 센서 없이 전압 센서만을 사용하여 입력전류의 위상을 조정하는 비교적 간단한 알고리즘으로 단위역률을 구현하였으며, 일정 주파수로 스위칭 소자를 구동시키는 정현 PWM 방식을 채용하여 불규칙한 스위칭 주파수 방식에서 나타나는 입력필터의 설계 및 스위칭 소자 선정에 대한 어려움을 극복하였다. 본 논문에서 제안한 제어알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 부하영역 및 발전영역에서도 단위역률이 잘 이루어졌으며 DC link 단의 출력전압이 거의 리플 없이 다이나믹한 응답특성을 보였다. 또 시뮬레이션으로 얻어진 회로정수를 바탕으로 인덕터 및 커패시터의 용량을 적절한 크기로 산정하여 실험 에 적용한 결과 같은 부하조건에서 다이오드 정류기와 비교하여 역률 및 저차 고조파가 현저하게 개선되었음을 알 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.224-236
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• 2002

PWM기법의 성능을 비교하고 있다. 랜덤 펄스 위치 PWM기법은 2상 또는 3상 펄스들을 변조 구간내의 임의의 위치에 랜덤하게 배치하고 인버터 스위칭에 의하여 고조파의 스펙트럼을 광역화하는 RPWM기법이다. 시뮬레이션과 실험에 의하여 인버터 출력 전압의 고조파 스펙트럼과 맥동 전류 파형 그리고 모터의 가청 스위칭 소음의 저감 효과를 비교 검토하였다. 스위칭 손실 및 연산시간 그리고 구현의 용이성에서 3상 RPWM보다는 2상 RPWM이 양호하며, 고조파의 광대역화 측면에서는 3상 RPWM이 보다 좋은 성능을 지니고 있음을 알 수 있었다. 또한 가청 스위칭 소음저감은 2상 RPWM과 3상 RPWM이 거의 유사한 성능을 갖고 있음이 확인되었다.