• Journal of Power Electronics
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• 제15권2호
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• pp.399-410
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• 2015

A 6.5 V/50 kA high-frequency switching power supply (HSPS) system composed of 10 power modules is developed to meet the requirements of copper-foil electrolysis. The power module is composed of a two-leg pulse width modulation (PWM) rectifier and a DC/DC converter. The DC/DC converter adopts two full-wave rectifiers in parallel to enhance the output. For the two-leg PWM rectifier, the ripple of the DC-link voltage is derived. A composite control method with a ripple filter is then proposed to effectively improve the performance of the rectifier. To meet the process demand of copper-foil electrolysis, the virtual impedance-based current-sharing control method with load current full feedforward is proposed for n-parallel DC/DC converters. The roles of load current feedforward and virtual impedance are analyzed, and the current-sharing control model of the HSPS system is derived. Virtual impedance is used to adjust the current-sharing impedance without changing the equivalent output impedance, which can effectively reduce current-sharing errors. Finally, simulation and experimental results verify the structure and control method.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권2호
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• pp.389-398
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• 2015

This paper presents a 1.92 kW resonant converter for medium voltage applications that uses low voltage stress MOSFETs (500V) to achieve zero voltage switching (ZVS) turn-on. In the proposed converter, four MOSFETs are connected in series to limit the voltage stress of the power switches at half of the input voltage. In addition, three resonant circuits are adopted to share the load current and to reduce the current stress of the passive components. Furthermore, the transformer primary and secondary windings are connected in series to balance the output diode currents for medium power applications. Split capacitors are adopted in each resonant circuit to reduce the current stress of the resonant capacitors. Two balance capacitors are also used to automatically balance the input capacitor voltage in every switching cycle. Based on the circuit characteristics of the resonant converter, the MOSFETs are turned on under ZVS. If the switching frequency is less than the series resonant frequency, the rectifier diodes can be turned off under zero current switching (ZCS). Experimental results from a prototype with a 750-800 V input and a 48V/40A output are provided to verify the theoretical analysis and the effectiveness of the proposed converter.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.101-108
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• 2017

DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. 고급형 DC/DC 컨버터는 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터)를 제어하기 위해 OP-Amp.(연산 증폭기)를 실장한 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로)를 사용한다. OP-Amp.는 증폭기 기능을 수행하는데 방사선 영향으로 전기적 특성이 변화하는데 본 논문에서는 코발트 60 (60Co) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험과 5종류의 중이온 입자를 이용하여 SEL 실험을 수행하는데 바이어스(bias) 전류가 순간적으로 과전류가 흘러 SEL이 발생된다. OP-Amp.의 TID 실험은 조사율은 5 rad/sec.로 전체 조사량을 30 krad 까지 수행하였으며, SEL 실험은 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)을 이용하여 성능평가를 하는데 있다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권1호
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• pp.45-52
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• 2006

본 논문에서는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 적용한 PWM-PFC 스텝-업 컨버터에 대해 제안한다. 제안된 컨버터는 전류불연속 제어모드에 의해 제어회로 구성이 간단하고 회로 구성소자의 용량을 줄일 수 있다. 또한 입력전류는 스위치의 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례한 불연속적인 펄스열의 정현파상으로 된다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 주어지고 듀티율 일정제어에 의해서 제안된 컨버터는 제어기법이 간단하게 된다. 일반적으로 입력전류 불연속제어에 의한 컨버터의 경우, 사용된 스위치의 턴-온 동작은 영전류 스위칭으로 되는 장점이 있지만, 스위치의 턴-오프 동작은 최대 전류에서 스위칭되어 스위칭 손실을 증대시키고 스위치의 과중한 스트레스를 가져오게 된다. 이것은 컨버터의 효율을 저하 시키는 요인이다. 본 논문에서는 부분공진 회로로 동작되는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 스위치들의 턴-온, 턴-오프 동작을 소프트 스위칭으로 만들어 컨버터의 효율을 더욱 증대시킨다 제안된 PWM-PFC 스텝-업 컨버터는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 입증된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권6호
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• pp.67-74
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• 2004

기존의 아날로그 제어방식과는 달리 디지털 제어 방식은 기본적으로 마이크로프로세서를 포함하고 있기 때문에 아날로그 제어방식에서는 할 수 없었던 DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터의 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 또한 PC와의 통신을 통해 원거리에 있는 DC-DC 컨버터에 정확한 전압이 출력되고 있는지 또는 비정상적인 전압이 출력되고 있는지를 감시, 진단할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 디지털 제어기의 장점과 함께 디지털 제어기의 저가격화에 대한 실용성을 제시하고자 하였다. 이러한 기능들을 구현하기 위해 AD 컨버터와 PWM 로직이 내장되어 있는 저가의 정수형 On-chip 마이크로 콘트롤러인 Renesas사의 H8/3672를 사용하였다. 디지털 제어기는 Flyback 컨버터에 적용되었으며, DC 20∼30V 입력으로부터 기본 DC 5V 출력전압을 갖도록 설계되었고, 또한 에뮬레이터를 이용하여 PC상에서 원격으로 DC 0V에서 DC 5V이상까지의 다양한 출력 전압을 만들 수 있다. PWM의 듀티(Duty) 제어를 위한 제어기로써는 PID제어기 중에서 PD제어기를 사용하였다. 본 논문에서 설계된 디지털 제어방식 컨버터의 실용성을 검토하기 위해 과도상태의 특성과 정상 상태의 특성을 분석하여 정수형의 저가형 마이크로 콘트롤러를 이용한 Flyback 컨버터의 실용성을 검토하였다.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.276-280
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• 2001

In this paper, an approach to the design of negative impedance stabilizing controllers for PWM DC/DC converters that are used in DC switching. power supplies with constant power loads is presented. The control approach is based on the feedback linearization technique. Because of the negative impedance destabilizing characteristics of constant power loads, classical linear control methods have stability limitations around the operating points. However, the proposed stabilizing technique improves large-signal stability and dynamic responses. The proposed controllers are simulated and their responses under different operations are studied. Stability of the control technique is also verified using the second theorem of Lyapunov.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.803-807
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• 2001

This paper presents a new control scheme for a DVR (Dynamic Voltage Restorer) system consisting of series voltage source PWM converters. To control the negative sequence components of the source, it is necessary to detect the negative sequence components. Generally, a filtering process is used which has some undesirable effects. This paper suggests a new method for separating positive and negative sequences components. This control system is designed using differential controllers and digital filters. The positive and negative sequences are extracted and controlled individually. The performance of the presented controller and scheme are confirmed through simulation and actual experiment with a 2.5kVA prototype DVR system.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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• pp.15-18
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• 2003

The electric power, regenerated while railway vehicles braking or running downhill, makes U line voltage rise and the feeding system may not be secure. In order to keep away from these kind of insecurity, the regenerative energy should be consumed by loads or transmitted to the AC side via certain devices such as DC/AC converters. This paper introduces the developed regenerative inverter for electric railway.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권2호
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• pp.217-225
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• 2014

This paper deals with the optimization of the driving techniques for the ZVT synchronous buck converter proposed in [1]. Two new gate drive circuits are proposed to allow this converter to operate by only one control signal as a 12V voltage regulator module (VRM). Voltage-driven method is applied for the synchronous rectifier. In addition, the control signal drives the main and auxiliary switches by one driving circuit. Both of the circuits are supplied by the input voltage. As a result, no supply voltage is required. This approach decreases both the complexity and cost in converter hardware implementation and is suitable for practical applications. In addition, the proposed SR driving scheme can also be used for many high frequency resonant converters and some high frequency discontinuous current mode PWM circuits. The ZVT synchronous buck converter with new gate drive circuits is analyzed and the presented experimental results confirm the theoretical analysis.