• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.169-176
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• 2005

본 논문에서는 능동 클램프 풀브릿지 Boost 컨버터에 관한 DC 모델링과 AC 모델링 과정에 대하여 기술한다. 동작 원리로부터 이 컨버터의 교류 부분을 등가의 직류 부분으로 바꾸고 반도체 스위치를 재배치하여 개념적인 등가 회로가 유도된다. 유도된 등가회로는 CCM(Continuous conduction mode) Boost 컨버터와 DCM(Discontinuous conduction mode) Buck 컨버터로 표현된다. 유도된 등가회로의 각 스위치 부분을 PWM 스위치 모델로 대체하여 DC 모델 및 AC 모델이 완성된다. 이론적인 DC 및 AC 모델링 결과는 실험이나 SIMPLIS 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.371-374
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• 2012

DC/DC switching power converters produce DC output voltages from different stable DC input sources regulated by a bi-polar transistor. The converters can be used in regenerative braking of DC motors to return energy back in the supply, resulting in energy savings for the systems containing frequent stops. The voltage mode DC/DC converter is composed of a PWM (Pulse Width Modulation) controller, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), an inductor, and capacitors, etc. PWM is applied to control and regulate the total output voltage. It is shown that the output of DC/DC converter depends on the variation of threshold voltage at MOSFET and the variation of pulse width. In the PWM operation, the missing pulses, the changes in pulse width, and a change in the period of the output waveform are studied by SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) and experiments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.365-366
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• 2010

본 논문에서는 양방향성 Z-소스 DC-DC 컨버터 2대를 이용한 단상 Z-소스 부스트 인버터를 설계하고 분석하였다. 두 대의 컨버터를 이용한 인버터 시스템은 종전의 PWM 인버터 시스템과 달리 두 컨버터에서 출력되는 두 교류 출력을 이용한 것으로 전체 시스템의 교류 출력전압에 포함된 고조파가 낮다. 또한, 컨버터 내부를 구성하는 L-C로 인해 추가적인 출력필터 설계가 불필요 하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 종전의 부스트 컨버터 또는 벅-부스트 컨버터 방식이 아닌 두 대의 Z-소스 DC-DC 컨버터를 입력 DC전원과 출력 부하를 공통으로 하는 단상 인버터 시스템을 구성하고, 교류 출력파형 및 제어방법과 동작특성을 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.209-214
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• 2000

본 논문에서는 FB ZVT PWM DC-DC 컨버터에서 영전압 스위칭에 도달하기 위해 두 개의 보조 스위치 대신에 가포화 인덕터를 사용한다. 기존의 고주파 위상 변위 FB ZVT PWM DC-DC 컨버터는 프리휠링 주기동안 고주파 변압기와 스위칭 소자를 통해 흐르는 순환전류를 갖으며, 이러한 순환전류로 인해 컨버터의 도전손실이 증가한다. 이러한 손실을 줄이기 위해 변압기의 2차측에 도전손실저감회로를 제안한다. 컨버터의 동작원리를 자세하게 설명하고 제안된 회로를 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.398-401
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• 2011

본 논문에서는 고효율의 CMOS PWM DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 설계된 CMOS PWM DC-DC 벅 변환기는 입력전압(3.4-3.9V)로부터 일정한 출력전압(1-2.8V)을 생성한다. Inductor-based 방식을 택하였고, 제어 대상은 전류이며, Pulse Width Modulation(PWM) 모드로 동작한다. 회로 구성은 Power Switch, Pulse Width Generation, Buffer, Zero Current Sensing, Current Sensing Circuit, Clock & Ramp generation, V-I Converter, Soft Start, Compensator, Modulator 등 이다. 제안된 CMOS PWM DC-DC 벅 컨버터는 Switching Frequency가 약 1MHz이고, 부하 전류가 약 40mA이상부터 CCM동작을 하며 100mA일 때 98.71%의 최대 효율을 갖는다. 또한, 출력전압 리플은 0.98mV이다(입력전압 3.5V, 출력전압 2.5V 기준). 제안된 회로의 검증을 위해 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.95-96
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• 2012

현재 산업계에서 다양한 용도로 많이 적용되고 있는 PWM 방식의 전력변환장치에 있어서 인덕터는 매우 중요한 수동수자이다. 계통연계형 인버터의 경우 인버터에서 발생한 계통 주입 전류의 품질에 많은 영향을 미치고 있으며 DC/DC 컨버터의 경우 필터로서 DC전류의 품질을 결정하는데 결정적인 역할을 하고 있다. 이러한 인덕터의 특성을 파악하는데 DC중첩특성이 이용되고 있다. 그러나 인덕터 제작 업체에서 이에 대한 특성 분석은 동작환경을 고려하지 않고 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 논문에서는 실제 동작하는 스위칭 주파수와 DC전류상에서 리플전류를 측정하여 실시간으로 DC 중첩특성 곡선을 추출 할 수 있는 방법과 이를 구현한 장치를 제안한다. 주어진 스위칭 주파수와 정격전류환경에서 DC중첩특성곡선을 실시간으로 추출 할 수 시제품을 제작하여 본 논문에서 제안한 방식의 우수성을 검증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.54-63
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• 2007

최근 저전압 대전류 출력 특성을 갖는 연료전지를 위한 새로운 발전시스템으로 주목받고 있다. 연료전지 발전시스템에서는 DC-DC 승압용 컨버터와 DC-AC 인버터가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 연료전지의 전압을 $380[V_{DC}]$로 승압하기 위한 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 $220[V_{AC}]$로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다. 특히 제안한 고주파 절연형 ZVZCS PWM DC-DC 컨버터는 환류 다이오드를 포함한 탭부 인덕터 필터를 이용하여 순환 전류를 저감시켰으며, 스위치 및 변압기의 턴-온, 턴-오프시에 오버슈트 전압이나 과도현상이 발생하지 않는다. 그리고 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 $93{\sim}97[%]$정도 얻을 수 있으며, 출력 부하전류의 변화에 대해 거의 일정한 출력 전압 특성을 가졌다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1996년도 창립기념 전력전자학술발표회 논문집
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• pp.71-75
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• 1996

As the Three-level ZVS PWM DC-DC converter operates likewise full-bridge ZVS PWM DC-DC converter and the blocking voltage of each switching device is a half of the DC-link voltage, it is suitable for the high imput voltage applications. However, it has some problems as follows; The blocking voltage of each devices is unbalanced and it causes the power losses of the inner switching devices to be increased. Also, it has narrow load range so that the switching losses and the efficiency are reduced as it goes to the light load. This paper presents an nove Three-level ZVS PWM DC-DC converter, which can reduce the overvoltage of the outer switches, eliminate the unbalance of the voltage sharing between the switches at turn-off due to the stray inductances, and operate from no load to full load. The characteristics and the performances of the proposed Three-level ZVS PWM DC-DC converter are verified by simulation and experimental results

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.586-592
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• 2014

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage Complementary MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 DC-DC Buck 컨버터를 제안하였다. 높은 효율을 얻기 위하여 PWM 제어방식을 사용하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS 스위치 소자를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 제안한 Buck 컨버터는 밴드갭 기준 전압 회로, 삼각파 발생기, 오차 증폭기, 비교기, 보상 회로, PWM 제어 블록으로 구성되어 있다. 삼각파 발생기는 전원전압(3.3V)부터 접지까지 출력 진폭의 범위를 갖는 1.2MHz의 주파수를 생성하며, 비교기는 2단 증폭기로 설계되었다. 그리고 오차 증폭기는 70dB의 이득과 $64^{\circ}$의 위상여유를 갖도록 설계하였다. 또한 제안한 Buck 컨버터는 current-mode PWM 제어회로와 낮은 온 저항을 갖는 스위치를 사용하여 100mA의 출력 전류에서 최대 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA 이하의 대기모드에도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO 레귤레이터를 설계하였으며, 또한 2개의 IC 보호 회로를 내장하여 신뢰성을 확보하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.519-528
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• 2019

현재의 브레이크 시스템은 운동에너지를 열에너지로 변경하여 거의 마찰형 브레이크로 공기 중에 발산하여 제동한다. 시스템 내에는 제동력을 발생시키는 리타더라는 장치가 있다. 전기에너지의 소모를 절약하기 위해 리타더의 제동에너지 일부를 활용하는 리타더의 고속 응답 특성에 관한 고도기술 연구는 이미 선진국에서 진행 중이다. 본 논문에서는 배터리 충전을 위해 리타더에서 발생한 3상 전압을 24V 직류 전압으로 변환하고 실험을 통해 타당성을 검증하는 DC-DC 컨버터를 제안한다.