• 전력전자학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.425-432
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• 2020

The phase-shifted, full-bridge (PSFB) DC-DC converter is widely used in electric vehicles (EVs) to charge a low-voltage (12 V) battery from a high-voltage battery. A Photovoltaic (PV) module-integrated PSFB converter is proposed for the EV power conversion system. The converter is useful because solar energy can be utilized to extend the driving range. The buck converter circuit is simply realized by adding one switch to the conventional PSFB converter's secondary side. For the inductor and diode, the existing components in the PSFB converter are shared. The proposed converter can charge a low-voltage battery from the PV module with maximum power point tracking. In addition, the two power sources can be used simultaneously, and efficiency is increased by reducing the circulating current, which is a problem for the conventional PSFB converter.

• 전력전자학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.167-174
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• 2015

This study describes how digital time delay deteriorates control performance in zero voltage switching (ZVS) phase-shifted full bridge (PSFB) converter. The small-signal model of the ZVS PSFB converter is derived from the buck-converter small-signal model. Digital time delay effects have been considered according to the digital sampling methods. The analysis verifies that digital time delays reduce the stability margin of the converter, and the double sampling technique exhibits better performance than the single sampling technique. Both simulation and experimental results based on 250 W ZVS PSFB confirm the validity of the analyses performed in the study.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.598-609
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• 2005

기존의 위상 천이 풀-브릿지 컨버터는 변압기 2차측 다이오드의 전압 스트레스를 증가시키는 심각한 전압 진동 문제를 가지고 있으며, 이를 해결하기 위한 부가적인 스너버의 사용은 전체 시스템 효율의 저하를 초래한다. 본 논문에서는 부가적인 스너버의 사용없이 효과적으로 전압 진동 문제를 해결하는 위상 천이 풀-브릿지 컨버터의 새로운 동작 방식을 제안한다. 또한 제안된 방법은 동작 특성 상 넓은 영전압 스위칭 범위를 보장하므로 향상된 효율을 기대할 수 있다. 기존의 동작 방식과 비교하여 제안된 전압 진동 제거 기술의 동작 원리, 전압 진동 분석 및 설계 고려 사항을 나타내었으며, 420W사양의 시험모델을 제작하여 제안된 전압 진동 제거 기술의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.35-36
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• 2012

본 논문은 EV용 탑재형 배터리 충전기(OBC)와 같은 중 대용량 충전시스템에 적용한 Phase Shift Full Bridge Converter (PSFB) 토폴로지를 사용하는 경우, 트랜스포머의 구조에 따른 특성을 분석한다. 일반적으로 PSFB는 다른 토폴로지에 비해 코어 사용 효율이 높기 때문에 상대적으로 소형 경량화 설계가 용이하다. 그러나 수 kW급의 시스템 응용에서는 기존 코어 형상이나 Ap-limit과 제약이 따른다. 또한 특화된 코어의 경우 높은 가격으로 설계 경쟁력이 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 대용량 PSFB의 응용 시스템에 적합한 코어 설계를 위해 다양한 트랜스포머의 구조를 선정하여 그 특성을 비교분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.286-288
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• 2005

Conventional phase shift full bridge (PSFB) converter has serious voltage oscillation problem across the secondary rectifier diodes, which would require the dissipate snubber circuit, thus degrades the overall efficiency. To overcome this problem, a new voltage oscillation reduction technique (VORT) which effectively reduce the voltage oscillation of the secondary rectifier diodes for phase shift 1011 bridge converter is proposed. Therefore, no dissipate snubber for rectifier diodes is needed. In addition, since it has wide zero voltage switching (ZVS) range, high efficiency can be achieved. Operational principle, analysis of voltage oscillation, and design consideration are presented compare with that of the conventional PSFB converter. To confirm the validity of the proposed VORT, experimental results from a 420W, 385Vdc/210Vdc prototype are presented.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.802-816
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• 2018

A digital direct phase-shift control (DDPSC) method based on the phase-shifted full-bridge LLC (PSFB-LLC) converter is presented. This work combines DDPSC with the conventional linear control to obtain a hybrid control strategy that has the advantages of linear control and DDPSC control. The strategy is easy to realize and has good dynamic responses. The PSFB-LLC circuit structure is simple and works in the fixed frequency mode, which is beneficial to magnetic component design; it can realize the ZVS of the switch and the ZCS of the rectifier diode in a wide load range. In this work, the PSFB-LLC converter resonator is analyzed in detail, and the concrete realization scheme of the hybrid control strategy is provided by analyzing the state-plane trajectory and the time-domain model. Finally, a 3 kW prototype is developed, and the feasibility and effectiveness of the DDPSC controller and the hybrid strategy are verified by experimental results.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권5호
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• pp.1158-1167
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• 2015

In this paper, a new hybrid DC-DC converter is proposed for electric vehicle 3.3 kW on-board battery charger applications, which can be modulated in a phase-shift manner under a fixed frequency or frequency variation. By integrating a half-bridge (HB) LLC series resonant converter (SRC) into the conventional phase-shift full-bridge (PSFB) converter with a full-bridge rectifier, the proposed converter has many advantages such as a full soft-switching range without duty-cycle loss, zero-current-switching operation of the rectifier diodes, minimized circulating current, reduced filter inductor size, and better utilization of transformers than other hybrid dc-dc converters. The feasibility of the proposed converter has been verified by experimental results under an output voltage range of 250-420V dc at 3.3 kW.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.443-452
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• 2002

수 백 Watt 급의 통신용 장비 등에 적합하도록 고안된, 직렬 연결된 두 개의 트랜스포머를 갖는 새로운 위상천이 풀 브릿지 컨버터를 제시한다. 제안된 회로의 장점은 넓은 입력 범위를 가지며, 경부하에서도 스위치의 영전압 조건을 보다 쉽게 만족시킬 수 있다는 점, 그리고 작은 출력 변동율을 갖는다는 점 등이다. 뿐만 아니라, 직렬로 연결된 두 개의 트랜스포머가 번갈아 가면서 주 트랜스포머로서의 역할과 출력 인덕터로서의 역할을 함께 수행하므로, 출력측에서는 인덕터없이 필터링이 가능하게 되고, 따라서 고전력밀도의 컨버터를 제작할 수 있게 된다. 모드 해석과 대신호 모델링을 통한 설계식의 유도, 그리고 실험 결과를 보여줌으로써 제안된 컨버터를 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.147-151
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• 2018

Phase-shift fullbridge (PSFB) converter detects the current in the primary side for operation of the peak current mode controller (PCMC). The PCMC must used the slope compensation to solve the problem when the effective duty is over 0.5. The voltage response of PSFB converters has slower than that of buck converter because of slew interval even if the voltage controllers of two converters have same bandwidth. To overcome these problems, this work proposes a compensating method of current reference considering slew interval and fast response in the PSFB converter. The effectiveness of the proposed method is proven using the PSIM simulation and experiment.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.43-52
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• 2018

본 논문에서는 유도성 부하를 가지는 위상 변위 풀 브릿지 컨버터(PSFB)의 성능과 다양한 유도성 부하를 갖는 출력 전류의 동적 응답을 향상시키는 새로운 전류 제어 기법을 제안하였다. 누설 인덕턴스 및 유도성 부하를 포함하는 향상된 동적 모델을 사용하였으며, 유도 부하의 변화에 대한 영향을 상세히 분석하였다. 제안된 전류 제어 방식은 위상 여유 사양을 기반으로 설계하였다. 결과적으로 제안된 전류 제어 기법은 기존의 전류 제어 기법과 비교하여 동적 응답을 개선시킬 수 있음을 확인하였다. 설계된 컨트롤러의 성능은 500 A PSFB 컨버터 시스템을 통하여 검증하였다. 이 결과는 초전도 장치와 같이 유도성 부하가 큰 고 전류 애플리케이션에 활용할 수 있다.