• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.896-902
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• 2012

For most applications of the vibration energy harvesting technology as in wireless sensor networks for smart buildings and plants, the evaluation of DC output performance of vibration energy harvesters is typically required. However, there is no dedicated algorithm for the evaluation. The lack of a dedicated algorithm results from difficulties in the direct incorporation of nonlinear rectifying and regulating circuitry into finite element models of piezoelectric vibration energy harvesters. In this study, we develop a dedicated algorithm and present software based on it for the evaluation of not only AC but also DC electrical quantities. Here, an equivalent electrical circuit model is employed. The COMSOL multiphysics simulation tool is adopted for extracting equivalent electrical circuit parameters of a piezoelectric vibration energy harvester and MATLAB is used to make a graphical user interface. The AC voltage and power outputs calculated by the proposed algorithm under various conditions are compared with those by a traditional finite element analysis. The DC output voltage and power through a rectifier are obtained for varying values of smoothing capacitance and external resistance.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권3호
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• pp.644-652
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• 2016

This paper presents an improved single-stage ac-dc LED-drive flyback converter using the transformer-coupled lossless (TCL) snubber. The proposed converter is derived from the integration of a full-bridge diode rectifier and a conventional flyback converter with a simple TCL snubber. The TCL snubber circuit is composed of only two diodes, a capacitor, and a transformer-coupled auxiliary winding. The TCL snubber limits the surge voltage of the switch and regenerates the energy stored in the leakage inductance of the transformer. Also, the switch of the proposed converter is turned on at a minimum voltage using a formed resonant circuit. Thus, the proposed converter achieves high efficiency. The proposed converter utilizes only one general power factor correction (PFC) control IC as its controller and performs both PFC and output power regulation, simultaneously. Therefore, the proposed converter provides a simple structure and an economic implementation and achieves a high power factor without the need for any separate PFC circuit. In this paper, the operational principle of the proposed converter is explained in detail and the design guideline of the proposed converter is briefly shown. Experimental results for a 40-W prototype are shown to validate the performance of the proposed converter.

• 전기학회논문지
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• 제57권7호
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• pp.1187-1194
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• 2008

This paper presents a high-power electronic ballast for a metal-hallide lamp(MHL) that employs frequency modulation(FM) technique to eliminate acoustic resonance(AR). The proposed ballast consists of a full-bridge rectifier, a power factor correction(PFC) circuit, a full-bridge(FB) inverter, an ignitor using LC resonance and an FM control circuit. Whereas a manual PFC provides advantages in terms of high reliability and low cost for constructing the circuit, it is difficult to supply a stable voltage because of the output voltage ripple that occurs with a period of 120Hz. Although the ballast can be designed with a small size and a light weight if it is driven at a switching frequency between 1 and 100 kHz, AR will occur if the eigen-value frequency of the lamp coincides with the inverter's operation frequency. The operation frequency was modulated in real time according to the output voltage ripple to compensate for the variation in power supplied to the lamp and eliminate AR. Performance of the proposed technique was validated through numerical analysis, computer simulation using PSPICE and by applying it to an electronic ballast for a prototype 1kW MHL.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.301-304
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• 2002

본 논문은 70［W］급 세라믹 방전관 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기의 설계와 제자에 대하여 기술하였다. 제안한 안정기는 정류기, 능동성 역률개선회로, 하프브리지 인버터, LC 공진회로 및 제어회로로 구성되며, 램프의 재점등에 필요한 타이머 기능을 추가하였다. 점등시 램프에는 음향공명현상과 플리커 현상을 피하기 위하여 45［KHz］의 고주파 전압이 인가되도록 설계하였다. 실험결과로부터 역률과 효율은 각각 91［%], 97.7［%］로 평가되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.435-439
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• 2002

본 논문은 70[W]급 세라믹 방전관 메탈할라이드 램프용 전자식 안정기의 설계 및 제작에 대하여 기술하였다. 개발한 안정기는 정류회로, 능동성 역률개선회로, 하프브리지 인버터, LC 공진회로 및 제어회로로 구성되며, 램프의 재점등에 필요한 타이머 기능을 부가하였다. 점등시 램프에는 음향공명현상과 플리커 현상을 피하기 위하여 40[kHz]의 고주파 전압이 인가되도록 하였다. 실험결과로부터 역률과 효율은 각각 99.8[%], 93.1[%]로 평가되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.73-79
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• 2001

본 논문은 심플한 단상 에어컨의 역률 개선회로에 관해 설명한다. 정류기에 역률제어회로를 적용함에 의해서 전원선으로의 고조파 삽입을 줄일 수 있고, 효율을 향상시킬 수 있으며, 기존의 인버터와 비교해서 전체 시스템 가격을 낮출 수 있다. 또한 역률제어회로의 출력전압을 안정화함에 의해서 시스템 성능을 향상시킨다. 다이오드 정류기의 전류 파형을 향상시키기 위해 전압 다이오드 정류기에 대한 새로운 원리를 제안한다. 제안한 회로의 설계방법은 시뮬레이션과 실험에 의해 확인하였다. 그리고 기존의 펄스폭변조 인버터와 반펄스폭변조 인버터를 비교하였으며, 제안된 HPWM 인버터에 의해서 낮은 스위칭 손실과 오버슈팅을 제어할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.273-276
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• 2005

This paper presents an electronic ballast using a step down converter, a low frequency inverter for high pressure discharge lamp. The proposed ballast is composed of a full-wave rectifier, a step down converter operated as a current source with power regulation and a low frequency inverter with ignition circuit. The ignition circuit generates high voltage pulse of 1${\sim}$2[kV] peak, 130[Hz]. Moreover, it is able to reignite at regular intervals by protective circuit. As experimental results on the test, lamp voltage, current and consumption power are measured 132.5[V], 7.6[A] and 1,005[W], respectively. It was confirmed that the designed ballast operate the lamp with a constant power.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.421-424
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• 2017

본 논문에서는 진동 감지기가 있는 전파 정류 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 진동 감지기와 능동다이오드를 통해 진동이 감지될 때에만 동작하며, 진동이 없을 때 비교기를 off시켜 $C_{STO}$에 저장된 에너지의 누설을 방지한다. 커패시터에 저장된 에너지는 레벨 변환기와 능동다이오드의 구동에 사용된다. 진동 감지기는 Hysteresis 기능이 있는 Schmitt Trigger와 피크검출기로 구현하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로의 칩 면적은 $590{\mu}m{\times}583{\mu}m$이다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.99-104
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• 2020

In this paper, efficiency and loss characteristics of GaN FET were reported by applying it into the QR flyback converter. In particular, for the comparison of efficiency characteristics, QR flyback converter experimental circuits with Si FET and with GaN FET were separately produced in 12W class. As a result of the experiment, the experimental circuit of the QR flyback converter using GaN FET reached a high efficiency of 90% or more when the load power was 2W or more, and the maximum efficiency was observed to be about 92%, and the maximum loss power was about 1.1W. Meanwhile, the efficiency of the experimental circuit with Si FET increased as the input voltage increased, and the maximum efficiency was observed to be about 82% when the load power was 9W or higher, and the maximum loss power was about 2.8W. From the results, it is estimated that that in the case of the experimental circuit applying the GaN FET switch, the power conversion efficiency was improved as the switching loss and conduction loss due to on-resistance were reduced, and the internal loss due to the synchronous rectifier was minimized. Consequently, it is concluded that the GaN FET is suitable for under 20W class power supply unit as a high efficiency power switch.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.208-213
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• 2013

본 논문에서는 파워클램프용 높은 홀딩 전압을 갖는 사이리스터(SCR: Silicon Controlled Rectifier)구조에 기반한 새로운 구조의 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 기존의 SCR 구조의 p-well과 n-well에 floating p+, n+를 삽입하여 홀딩 전압을 증가 시켰다. 제안된 보호회로는 높은 홀딩전압 특성으로 높은 래치업 면역성을 갖는다. 본 연구에서 제안된 보호회로의 전기적 특성 및 ESD 감내특성을 확인하기 위해 Synopsys사의 TCAD Tool을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 보호회로는 기존 SCR 기반 ESD 보호회로보다 약 4.98 V의 높은 홀딩전압과 추가적인 floating 영역의 사이즈 변화로 최대 13.26 V의 홀딩전압을 갖는 것을 확인하였다. 또한 기존 SCR 기반 보호회로와 동일한 수준의 감내특성을 갖는 것으로 확인되었다.