• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.261-265
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• 2005

This paper describes the DC-DC Converter for Ancillary Power Supply in Hybrid Electric Vehicle. DC-DC Converter is used for charging 12V auxiliary battery supplying electric power to head ramp, audio, ECU etc in automobiles. used DC-DC Converter Topology is PS-ZVS FB(Phase Shifted Zero Voltage Switching Full-Bridge) to reduce switching loss and EMI noise induced by high frequency operating condition. And For easy compensation and stable system response characteristic, current mode control method including slope compensation is employed. Constant current / constant voltage charging control method guarantee stable electric charging of auxiliary battery. Simulation toll PSIM6.0 is used for initial circuit parameter settings and H/W debuging. Thermal problems of Switching components in DC-DC Converter is improved by using Thermo Tracer.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.362-363
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• 2011

본 논문은 높은 시스템 안정성과 고 효율이 요구되는 배터리 충전용 DC/DC 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 토폴로지를 제안한다. 기존의 대용량 배터리 충전용 DC/DC 컨버터로 널리 사용되는 위상천이 풀 브리지 컨버터 (Phase-Shifted Full-Bridge Converter)의 경우 1차 측스위치의 영전압 스위칭을 가능케 하여 높을 효율을 얻을 수 있다. 하지만 배터리 충전과 같이 출력 전압의 변동이 있는 경우 듀티 변화에 따른 freewheeling 구간이 존재하게 되고 이는 시스템의 효율을 감소시키는 원인으로 작용한다. 제안하는 컨버터의 경우 기존의 위상천이 풀브리지 회로를 기반으로 하되 1차 측에 하프 브리지 형태의 인버터를 추가하여 freewheeling 구간에서의 도통 손실을 제거할 뿐만 아니라 영전압-영전류 스위칭으로 시스템의 안정성을 높였다. 본 논문에서는 제안된 회로의 구조 및 동작원리를 설명하고 1.6kW 급 (Vo=140V~200V) 전기자동차용 배터리 충전기 스펙에 맞춰 프로토 타입을 제작하고 실험 결과를 통해 제안된 회로의 동작 특성 및 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.102-104
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• 2018

기존 위상 변조 PWM 풀 브릿지 컨버터들의 단점인 큰 순환전류, 심각한 이차측 전압 스트레스 및 스위칭 손실, 그리고 큰 출력 필터 문제를 개선할 수 있는 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 변압기의 2차측 센터탭에 축전기와 정류기로 구성된 클램핑 회로를 연결한 구조이다. 매우 간단한 구조를 통해 순환전류를 제거하고 이차측 전압 스트레스를 낮출 수 있으며, 정류단의 스위칭 손실을 줄인다. 더불어 출력 필터의 크기 또한 작아진다. 실험을 통해 제안한 컨버터의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.169-170
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• 2013

One important test for formation and grading of the lithium-ion battery is to confirm the performance of the battery while discharging battery down to zero volts. In this paper, a novel charge/discharge converter with zero-voltage discharge function is proposed. The proposed converter is able to discharge the battery until the voltage reaches to zero volts. The phase-shifted full bridge method is used to charge the battery and the current-fed push-pull method with bidirectional switches is used for the discharge. The ZVS turn-on is achieved in the charge operation and the ZVS turn-off in the discharge operation. The performance of the system is verified by the experiments using lithium-ion batteries.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.198-199
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• 2019

이 논문에서 제안하고자 하는 컨버터는 태양광 모듈이 결합된 Phase-shifted Full-bridge(PSFB) 컨버터이다. 기존 전기자동차의 전력변환 시스템에는 고전압 배터리와 저전압 배터리간 전력전달을 위한 DC-DC 컨버터가 존재한다. 저전압 배터리 충전에 있어 고전압 배터리 외에 태양광 모듈 컨버터를 사용하여 고전압 배터리 사용량을 낮출 수 있다. 이 논문에서는 기존의 PSFB 컨버터의 2차측에 태양광 모듈과 스위치하나를 추가하여 태양광 Buck Converter를 구성하였고 PSFB컨버터의 출력 인덕터와 Synchronous switch를 사용하게 되어 소자 수를 절감하였다. 또한 PSFB 동작 시 1차측 전류가 Free wheeling하는 구간에서 태양광 Buck converter를 동작함으로써 고전압 배터리와 태양광 모듈에서 동시에 저전압 배터리로 전력공급이 가능하게 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.3-4
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• 2017

본 논문에서는, 넓은 입력전압 범위에서 높은 효율을 가지는 위상천이 풀브릿지 컨버터를 제안한다. 위상천이 풀브릿지 컨버터는 풀브릿지 구조로 인한 스위치의 작은 도통 손실과, 영전압 스위칭 등의 특징으로 인해 높은 용량에서 널리 쓰이는 토폴로지이다. 하지만, 위상천이 풀브릿지 컨버터는 넓은 입력전압 범위에서 설계되면 1차측에 큰 환류 전류가 생겨 도통손실이 증가하는 문제점이 생긴다. 따라서 이를 해결하기 위해, 제안하는 회로는 추가 소자 없이 간단히 2차측 정류기 구조를 바꾸어, 1차측 환류 전류를 제거한다. 이로 인해 제안하는 회로는 넓은 입력전압 범위에서도 높은 효율을 가진다. 제안하는 회로의 효용성을 증명하기 위해, 320-400V 입력 전압과 56V/12.8A의 출력에서 실험이 진행되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.199-200
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• 2012

본 논문에서는 저전압 대전류 출력 구조에 적합한 병렬 운전형 풀브리지 컨버터의 구조 및 운전기법에 대하여 제안하였다. 제안된 회로에서는 6개의 스위치 및 위상각을 이용하여 풀브리지 컨버터 두 모듈의 병렬 운전이 가능하다. 2kW급 하드웨어를 통하여 제안된 회로의 기본 동작원리 및 실험결과를 기술하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.127-128
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• 2016

본 논문에서는 2차 측 정류 회로에 GaN HEMT 소자를 이용하는 동기정류기법을 적용한 위상천이 dc-dc 컨버터를 구현한다. 기존 다이오드를 통한 정류회로와의 효율 비교를 통하여 GaN HEMT 동기정류 기반 위상천이 dc-dc 컨버터가 최고효율 1.5%, 평균 효율 0.85%, 전부하 효율 1.99%의 향상효과를 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.14-16
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• 2019

본 논문에서는, 위상-천이 제어 기반의 액티브 정류기 구조를 갖는 새로운 고효율 풀-브릿지 컨버터를 제안한다. 기존의 위상-천이 풀-브릿지 컨버터는 풀-브릿지 구조로 인한 스위치의 작은 도통손실과, 영전압 스위칭 등의 특징으로 인해 높은 용량에서 널리 쓰이는 토폴로지이다. 하지만, 위상-천이 풀-브릿지 컨버터는 넓은 입력전압 범위에서 설계되면 1차측에 큰 환류 전류가 생겨 도통손실이 증가하는 문제점을 갖는다. 따라서 이를 해결하기 위해, 제안하는 회로는 액티브 정류기를 사용하여 1차측 스위치들이 항상 최대 시비율로 동작할 수 있게 한다. 이로 인하여 순환 전류가 사라져 넓은 입력전압 범위에서도 높은 효율을 달성 할 수 있다. 뿐만 아니라, 제안하는 정류기의 구조 상 특징으로 인해 액티브 정류기의 스위치는 전압 링잉을 갖지 않고 출력 전압으로 고정되어 낮은 전압 스트레스를 갖는다. 제안하는 회로의 효용성을 증명하기 위해, 250-400V 입력, 56V/12.8A 출력에서 실험이 진행되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.225-226
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• 2018

전기자동차 배터리팩을 충전하기 위한 장치인 차량용 OBC(On-Board Charger)는 AC/DC 컨버터 기능을 담당하는 PFC(Power Factor Correction)와 DC/DC 전력변환 및 전기적 절연을 담당하는 Phase-Shifted Full Bridge Converter를 포함 한다. 현재 시중에 3.3kW급 OBC를 기준으로 규격화되어 생산되고 있지만 전기자동차의 배터리 용량이 날로 증가하고 전기자동차 보급, 사용률이 증가함에 따라 완속충전에 대한 요구가 높아지고 있다. 여기에 전력 인프라 시설 개선과 더불어 6.6kW급 완속충전이 보편화될 수 있게 된다. 차량용 OBC 공급업체에 있어서는 기존의 3.3kW급과 6.6kW급 OBC의 개발 중 어느 쪽에 중심을 둘지 고민에 대한 대안으로 기존의 3.3kW급을 모듈화하여 병렬운전하는 방법으로 6.6kW급 OBC 시장수요에 대응 할 수 있다. 본 논문에서는 3.3kW급 OBC 및 2병렬운전에 관한 시뮬레이션을 개발하고 분석하였다.