• 전력전자학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.256-264
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• 2022

The frequency power control method (FCM) which has a wide operating frequency range is adopted for induction heating (IH) cooktops. When FCM is applied to the full-bridge series resonant converter (FB-SRC) based IH system, high-frequency switching of the inverter is required compared to the half-bridge SRC (HB-SRC)-based IH system. Therefore, the switching loss of the inverter increases, and applying FCM under the condition that the inverter operating frequency range is limited is difficult. Therefore, this paper proposes a control strategy with the phase shift power control method considering that limited frequency conditions are presented. Loss analysis following the control method is performed through simulation and mathematical analysis. In addition, the validity of the proposed control strategy is verified by analyzing the heating performance following the control method through the test results of the 3,200[W] prototype.

• 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.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.400-408
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• 2007

본 논문에서의 병렬제어를 이용한 8kW급 대용량 영전압/영전류 풀 브릿지 DC-DC 컨버터의 개발 결과를 보인다. 본 논문에서는 효율적인 시스템 구성을 위해 4-병렬 단위 모듈 운전을 제안한다. 각 단위모듈은 위상 천이 풀 브릿지를 채택하고, ZVZCS 운전을 위해 간단한 보조 회로를 2차측에 추가하였다. ZCS를 위한 보조 회로 동작 로직은 환류 모드 구간에서 1차측 전류를 제거하도록 구현하였다. 또한 병렬 운전시의 출력 전류의 균등 제어를 위해 위상천이로직을 활용한 Charge Control 방식을 적용하였다. 전압 제어기는 DSP TMS320LF2406을 활용하여 4 모듈의 출력전류 및 출력전압을 A/D로 입력받아 구현하였다. 개발된 컨버터는 차량에 설치되는 고속 발전기용 전력 변환기에 장착되었으며, 구축된 모니터링 시스템으로 고속 발전기의 실제 운전 조건에서 데이터를 획득하여, 분석을 통해 그 성능을 입증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권3호
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• pp.915-924
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• 2016

A digital self-sustained phase shift modulation (DSSPSM) strategy that allows for good soft switching and dynamic response performance in the presence of step variations is presented in this paper. The working principle, soft switching characteristics, and voltage gain formulae of a LLC converter with DSSPSM have been provided separately. Furthermore, the method for realizing DSSPSM is proposed. Specifically, some key components of the proposed DSSPSM are carefully investigated, including a parameter variation analysis, the start-up process, and the zero-crossing capture of the resonant current. The simulation and experiment results verify the feasibility of the proposed control method. It is observed that the zero voltage switching of the switches and the zero current switching of the rectifier diodes can be easily realized in presence of step load variations.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.166-167
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• 2012

본 논문은 전기자동차 (Electric Vehicles, EVs)용 리튬 이온 (Li-Ion) 배터리의 충전 및 충전 속도 향상을 위하여 6.6kW급 고전력 탑재형 충전기 (On-Board Charger, OBC)를 설계한다. 높은 부하 가변범위와 차량 실장 특성을 고려하여 가용 가능한 토폴로지들 중 최적의 토폴로지로 위상천이 풀-브릿지 컨버터 (Phase-Shift Full-Bridge, PSFB)를 제안하고 타당성을 밝힌다. 또한 토폴로지를 구동하는 스위칭 주파수와 주요 수동소자의 변화에 따른 부피와 효율 등의 Trade-Off 관계를 이론적으로 전개하여 최적화한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.103-110
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• 2010

본 논문에서는 대용량급 전력변환회로를 대상으로, 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 환류 전류 문제를 해결하기 위하여 새로운 모드 가변형 비대칭 풀 브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 구동시비율 D에 따라 50% 이하에서는 비대칭 풀 브리지 컨버터로 동작하며, 50% 이상에서는 능동 클램프 풀 브리지 컨버터로 동작하게 된다. 따라서 제안된 회로는 정상상태시 약 50% 시비율로 동작되므로 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 문제점인 환류전류를 제거 할 수 있으며, 이를 통하여 도통 손실을 줄일 수 있다. 또한, 넓은 부하범위에서 영전압 스위칭 동작이 가능하며, 출력 전류 리플도 매우 작은 장점이 있다. 특히 순간정전시 능동 클램프 컨버터로 동작 모드가 변하여 50~100% 시비율로 동작되므로 넓은 입력전압범위에 대해 대응이 가능하다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작원리 및 PSIM simulation을 수행하였으며, 1.2kW급 시작품을 제작하여 제안된 회로의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.869-876
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• 2016

위상변조 풀브리지 컨버터를 설계, 개발하는데 있어, 전력반도체와 그 전력반도체 구동회로, 변압기 및 인덕터, 정류기 등을 포함한 많은 설계 요인들이 존재한다. 그 중에서 위상변조 풀브리지 컨버터의 최적 성능에 매우 큰 영향을 끼치는 것은 변압기 설계이다. 특히 변압기 설계는 대형 컴퓨터 데이터센터에 사용되는 전원장치에서처럼 저전압, 고전류 응용에서 매우 중요하다. 이 논문에서는 위상변조 풀브리지 컨버터의 최적 성능을위한 변압기 설계에 관한 연구 결과를 발표한다. 변압기 설계에 관련된 설계 수식들을 유도하고 세밀한 분석을 한다. 이를 토대로, 12V, 1200W 서버전원장치 응용을 위한 위상변조 풀브리지 컨버터 최적 성능을 위한 변압기 설계를 결과물로 제시한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.926-927
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• 2008

This paper presents the ZVZCS(Zero- Voltage and Zero-Current-Switching) Full-Bridge converter using the secondary coupled inductor and auxiliary capacitor. The converter with phase-shift control is proposed to reduce the circulating loss in primary and the voltage stress in secondary side. Using a coupled winding of the output inductor, two auxiliary capacitors are generated to reset the primary current at circulating interval.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.163-164
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• 2014

본 논문에서는 능동 클램프 회로를 이용한 위상천이 풀-브리지 컨버터(Phase-shift Full-Bridge Converter)의 스위치 제어 방법을 제안한다. 기존의 위상천이 풀-브리지 컨버터는 2차측 정류 스위치에서 스파이크 전압이 발생하며, 순환 전류(Circulating current)로 인한 도통 손실이 발생하는 단점을 지닌다. 위의 문제를 극복하는 회로로서 2차 측에 능동 클램프 회로를 적용하는 방법이 연구되었다. 하지만, 낮은 부하에서 클램프 커패시터의 전압이 상승하여, 2차 측 소자의 전압 스트레스가 증가하고, EMI 문제가 발생되는 단점을 지닌다. 본 논문에서는 위상천이 풀-브리지 컨버터의 2차 측에 능동 클램프 회로 및 동기 정류 스위치(Synchronous rectifier switch)를 적용하여, 클램프 커패시터의 전압 상승을 억제하는 해결 방안을 제시하며, 능동 클램프 회로의 스위치 제어 방법을 제안한다. 또한, 회로의 구조, 동작 원리 및 스위치 제어 방법을 설명하고, 모의 실험을 수행하여 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.120-127
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• 2009

본 논문에서는 고효율 및 고전력밀도의 새로운 주파수 가변형(PFM) 직렬 부스트 캐패시터(SBC) 풀 브리지 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터와 달리 스위칭 주파수에 따라 직렬 부스트 캐패시터의 전압을 가변하여 출력전압을 제어하는 방식으로, 50% 고정 시비율로 구동되므로 환류구간이 존재하지 않아 도통손실이 작다. 또한 넓은 부하 영역에 대해 영전압 스위칭 동작이 보장되며, 출력 인덕터 전류 리플도 매우 작아 출력 인덕터의 사이즈를 줄일 수 있어 대전류 사양에 매우 적합한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 회로의 이론적 해석 및 PSIM Simulation을 수행하며, 이를 실제로 1.2kW급(12V, 100A) 서버용 컴퓨터 전원장치의 프로토 타입 제작을 통한 실험결과로부터 제안된 회로의 동작특성과 타당성을 검증한다.