• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.892-901
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• 2018

SiC MOSFETs have been used to improve system efficiency in high frequency converters due to their extremely high switching speed. However, this can result in undesirable parasitic oscillations in practical systems. In this paper, models of the key components are introduced first. Then, theoretical formulas are derived to calculate the switching oscillation frequencies after full turn-on and turn-off in clamped inductive circuits. Analysis indicates that the turn-on oscillation frequency depends on the power loop parasitic inductance and parasitic capacitances of the freewheeling diode and load inductor. On the other hand, the turn-off oscillation frequency is found to be determined by the output parasitic capacitance of the SiC MOSFET and power loop parasitic inductance. Moreover, the shifting regularity of the turn-off maximum peak voltage with a varying switching speed is investigated on the basis of time domain simulation. The distortion of the turn-on current is theoretically analyzed. Finally, experimental results verifying the above calculations and analyses are presented.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.511-520
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• 2011

현재 스마트 그리드 산업으로 인하여 신재생에너지의 활용이 중시되고 있다. 이러한 시점에서 신재생에너지원을 더욱 효율적이고 안정적으로 사용하기 위해서 에너지 저장장치의 필요성이 부각되고 있다. 이러한 경우 신재생 에너지원을 계통에 사용할 수 있도록 만들어 주는 부스트 컨버터와 에너지 저장장치의 에너지 전달을 위한충 방전기를 사용하게 된다. 이 두 가지 전력변환장치의 사용을 위해, 상호 간섭에 의해 각각의 제어기 설계에 어떠한 영향을 미치는지 알아야 한다. 우선 각각의 제어기 설계를 위해 시뮬레이션을 통한 간접적인 결과를 얻어내야 하는데, 이 때 인덕터를 이상적으로 생각하고 시뮬레이션을 할 수도 있고, 실제 하드웨어와 같이 인덕터에 기생하는 저항을 포함하여 시뮬레이션 할 수도 있다. 본 논문에서는 부스트 컨버터의 인덕터 기생저항이 부스트 컨버터와 충 방전기의 제어기 설계시 어떠한 영향을 미치는 지에 대해 비교해 봄으로써 시뮬레이션시 인덕터 기생저항 성분을 반드시 고려하여 설계해야 한다는 것을 주파수 영역에서의 MATLAB 시뮬레이션과 시간영역에서의 PSIM 시뮬레이션을 통해 살펴보았다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권2호
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• pp.591-601
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• 2019

With the development of renewable energy, grid-connected inverter technology has become an important research area. When compared with traditional silicon IGBT power devices, the silicon carbide (SiC) MOSFET shows obvious advantages in terms of its high-power density, low power loss and high-efficiency power supply system. It is suggested that this technology is highly suitable for three-phase AC motors, renewable energy vehicles, aerospace and military power supplies, etc. This paper focuses on the SiC MOSFET behaviors that concern the parasitic component influence throughout the whole working process, which is based on a three-phase grid-connected inverter. A high-speed model of power switch devices is built and theoretically analyzed. Then the power loss is determined through experimental validation.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.70-77
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• 2005

압전소자를 이용한 마이크로발전기를 모델링한 저전압 AC 전류원으로부터 밧데리 충전을 위한 에너지 변환회로를 제안하고, 동작모드를 해석한다. 전체 시스템의 소형화 및 고효율화를 추구하기 위해서, MOSFET 풀브리지 정류기와 부스트 컨버터의 토폴로지를 채택하였다. 제안된 컨버터 시스템의 동작원리 및 동작모드를 스위칭 소자의 기생캐패시턴스를 고려하여 해석하고, 시뮬레이션을 통해 해석결과를 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.374-387
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• 2016

This paper derives an improved analytical model to estimate switching loss and analyze the effects of parasitic elements on the switching performance of SiC MOSFETs. The proposed analytical model considers the parasitic inductances, the nonlinearity of the junction capacitances and the nonlinearity of the trans-conductance. The turn-on process and the turn-off process are illustrated in detail, and equivalent circuits are derived and solved for each switching transition. The proposed analytical model is more accurate and matches better with experimental results than other analytical models. Note that switching losses calculated based on experiments are imprecise, because the energy of the junction capacitances is not properly disposed. Finally, the proposed analytical model is utilized to account for the effects of parasitic elements on the switching performance of a SiC MOSFET, and the circuit design rules for high frequency circuits are given.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.473-480
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• 2020

In this paper, we proposed a high frequency equivalent circuit considering parasitic impedance components for differential noise analysis on the input stage during DC-DC buck converter switching operation. Based on the proposed equivalent circuit model, we presented a method to measure parasitic impedance parameters included in DC bus plate, IGBT, and PCB track using the gain phase method of a network analyzer. In order to verify the validity of this model, a DC-DC prototype consisting of a buck converter, a signal analyzer, and a LISN device, and then resonance frequency was measured in the frequency range between 150 kHz and 30 MHz. The validity of the parasitic impedance measurement method and the proposed equivalent model is verified by deriving that the measured resonance frequency and the resonance frequency of the proposed high frequency equivalent model are the same.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.71-78
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• 2005

본 연구는 AC PDP(Plasma Display Panel)용 멀티레벨 에너지 회수회로에 관한 연구로서, 기존 멀티레벨 구동회로의 문제점을 해결한 새로운 멀티레벨 구동회로를 제안한다. 기존 멀티레벨 구동회로는 Weber회로에서 나타나는 스위칭 소자의 전압 및 전류 스트레스를 개선하였지만 공진 인덕터와 기생 커패시턴스에 의한 기생공진전류가 존재하고 하드스위칭이 발생하며 또한 천이구간이 다소 긴 문제점이 있다. 제안 회로는 사용소자의 수를 줄여 회로를 간단히 하였으며, 기생공진전류를 제거하여 회로 동작의 안정성을 높였다. 또한 CIM(Current Injection Method) 을 사용하여 하드스위칭 문제를 해결하였으며 Vs/2 유지구간을 제거하여 동작주파수를 증가시킬 수 있도록 하였다. 제안 회로의 유용성을 입증하기 위해 모드별로 동작을 해석하였으며, PSpice프로그램을 이용하여 시뮬레이션하고 그 결과를 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.274-281
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• 2005

압전소자를 에너지원으로 사용하여 자립형 전기전자시스템에 에너지를 공급하는 에너지 획득(Harvesting) 개념의 구현을 위하여, 새로운 AC/DC 공진형 펄스 컨버터를 제안한다. 컨버터는 정류기와 DC 컨버터의 2단계로 구성되었으며, AC/DC 변환을 위한 정류기는 MOSFET의 3상한 동작 특성을 이용하여 구현하고, N형 및 P형 MOSFETs을 사용하여 DC/DC 부스트 컨버터를 구현하였다. 제안된 컨버터 시스템의 동작원리 및 동작모드를 스위칭 소자의 기생캐패시턴스를 고려하여 해석하고, 시뮬레이션을 통하여 해석결과를 검증하였다. CMOS IC 칩으로 제작된 본 시스템의 실험 결과는 수십 uW 용량에서 에너지 획득 개념의 구현 가능성을 제시하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제26권5호
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• pp.277-282
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• 2010

The purpose of this paper is to study and analysis the failure examples for parasitic current leakage produced in starting system on gasoline engine. It verified the discharge of battery by electric leakage because of internal wiring damage problem for CD auto changer installed in car. Also, it verified the no-stating phenomenon because of deposit forming by chemical reaction of battery fluid between battery post and cable fixing parts. It verified the damage for brush holder and commutator mixing by internal short phenomenon because of brush carbon a particle and engine oil that was flowed into internal of starting motor. It verified the working phenomenon of audio by a point of contact even if the driver turn to "LOCK" position the key.

• Journal of Power Electronics
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• 제5권4호
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• pp.247-256
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• 2005

In order to harvest power in an efficient manner from a micro piezoelectric (PZT) device for charging the battery of a remote system, a new AC/DC resonant pulse power converter is proposed. The proposed power converter has two stages in the power conversion process. The first stage includes N-type MOSFET full bridge rectifier. The second stage includes a boost converter having an N-type MOSFET and a P-type MOSFET. MOSFETs work in the $1^{st}$ or $3^{rd}$ quadrant region. A small inductor for the boost converter is assigned in order to make the size of the power converter as small as possible, which makes the on-interval of the MOSFET switch of the boost converter ultimately short. Due to this short on-interval, the parasitic junction capacitances of MOSFETs affect the performance of the power converter system. In this paper, the performance of the new converter is analytically and experimentally evaluated with consideration of the parasitic capacitance of switching devices.