• 전력전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.328-339
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• 2006

본 논문에서는 1 단구조방식의 PFC 회로를 갖는 단상 SRM 구동시스템의 특성해석에 대해 다룬다. 단상 SRM은 기계적 및 전기적 구조가 단순하고, 견고하며, 고속운전특성이 우수하다. 다이오드 브릿지 정류기와 직류링크회로의 커패시터로 구성된 종래의 단상 SRM 구동방식은 커패시터의 짧은 시간의 충 방전 전류에 의해 역률이 크게 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 우선 부가적인 능동회로가 없는 1 단방식의 PFC 회로에 대한 분석을 통하여 역률개선 및 토크리플 억제를 위한 스위칭 토플로지를 새로 제안한다. 제안한 스위칭 토플로지로 작동하는 PFC 회로를 갖는 단상 SRM 구동시스템을 구축하고 시스템에 대한 수치해석을 통해 운전속도, 부하토크 및 커패시터 용량에 따른 토크리플, 역률 및 효율 등 시스템의 특성을 얻으며, 이를 실제 실험결과와 비교한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.25-33
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• 1999

본 논문에서는 다이오드 정류기와 부스트 컨버터가 결합되 단상 PWM컨버터의 역률보상 및 고조파 저감 기법에 관하여 연구하였다. 일반적인 다이오드 정류기의 경우에서는 전원 입력측에 불연속 펄스 전류가 흘러서 역률의 저하 및 고조파 왜곡이 포함되어 다른 전원계통에 악영향을 주는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 3차 고조파가 주입된 PWM 기법을 사용하여 입력전류에서의 고조파왜곡이 감소되는 AC-DC 부스트 컨버트를 제안하였다. 이때의 부스트 컨버터는 스위칭 손실 및 회로구성이 용이한 불연속적전류모드 제어방식을 채용하였다. 스위칭 주파수가 5[kHz]인 컨버터를 구성하여 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 행하였으며 그 결과 역률 보상 및 전 고조파 왜곡이 감소되었음을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권1호통권20호
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• pp.54-60
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• 2007

본 연구에서는 고속 I/0 인터페이스용 ESD(Electro-Static Discharge)보호소자로서 SCR(Silicon Controlled Rectifier)구조에 기반한 새로운 구조의 ESD보호소자인 N/P-type Low Voltage Triggered Silicon-Controlled Rectifier(NPLVTSCR)을 제안하였다. 제안된 NPLVTSCR은 기존 SCR이 갖는 높은 트리거 전압($\sim$20V)을 낮추고 ($\sim$5V) 또한 정상상태에서의 보호소자의 래치업 현상을 줄일 수 있다. 본 연구에서 제안된 NPLVTSCR의 전기적 특성 및 ESB감내특성을 확인하기 위하여 TCAD툴을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 또한 TSMC 90nm공정에서 테스트 패턴을 제작하여 측정을 수행하였다. 시뮬레이션 및 측정 결과를 통해, NPLVTSCR은 PMOS 게이트 길이에 따라 3.2V $\sim$ 7.5V의 트리거링 전압과 2.3V $\sim$ 3.2V의 홀딩전압을 갖으며, 약 2kV의 HBM ESD 감내특성을 갖는 것을 확인 할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.803-813
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• 2020

본 논문에서는 싱글칩 마이크로컨트롤러를 이용한 고효율 공진형 플라이백 전력변환기를 제안한다. 제안한 전력변환기의 1차측은 하프브리지의 전력구조에 비대칭펄스폭변조(APWM : Asymmetrical Pulse-Width Modulation)을 적용하여 공진형 스위칭을 수행한다. 그리고 2차측은 다이오드 플라이백정류기 전력구조를 이용하고 영전류스위칭(ZCS : Zero Current Switching)으로 동작한다. 그리하여 제안한 컨버터는 고효율을 달성한다. 제안한 컨버터는 제어와 구동을 위하여 싱글칩 마이크로컨트롤러와 부트스랩 회로를 각각 이용하므로 전체적 구조가 매우 간단하다. 본 논문에서는 먼저, 제안한 전력변환기의 전력회로의 동작을 동작모드 별로 설명하고 정상상태 해석을 보인다. 그리고 제안한 전력변환기를 동작시키는 소프트웨어 제어 알고리즘과 구동회로에 관하여 설명하며, 그 후 각 설명에 근거하여 제작된 프로토타입의 실험결과를 통하여 제안한 전력변환기의 동작 특성을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.84-87
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• 2016

본 논문에서는 자기공명 방식의 무선전력전송 시스템용 100 W급 수신기를 설계, 제작하였다. 제안된 수신기는 1.8 MHz 대역, 100 W급 full-bridge 다이오드 정류기와 정전류 충전기로 구성되어 있다. 특히 정류기에는 30 V 이상의 과전압으로부터 수신기를 보호하는 과전압 보호회로와 수신기에 입력되는 여분 전력을 자동으로 소모하여 수신기의 임력임피던스를 부하변동에 관계없이 일정하게 유지시키는 능동 더미 부하가 내장되어 있다. 정전류 충전기는 최대 1 A의 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있도록 설계, 제작되었으며, 충전전류를 제어할 수 있도록 구성되었다. 구성된 수신기를 이용하여 자기공명방식 무선충전 시스템을 구성하였다. 시스템은 130 W 송신기, 1.8 MHz 대역 송수신 공진기, 그리고 제안된 수신기로 구성되어 있으며, 자기공명방식으로 48 V 리튬-이온 배터리를 충전하도록 설계되었다. 시스템 측정 결과, 30 cm의 전송거리에서 약 54 %의 시스템 효율을 나타내었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.356-362
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• 2005

본 논문에서는 외부 이그니터가 없는 간단한 고효율 안정기를 만들기 위해 커플 인덕터와 주파수가변. 동기 정류기를 이용한 하프 브리지 방식의 안정기를 제안한다. 램프 점등시 고압을 발생시키기 위해 벅 컨버터 내부의 LC 공진이 사용되었고, 정상상태의 리플을 줄이기 위해 커플 인덕터가 사용되었다. DC/DC컨버터로는 동기형 벅 컨버터가 사용되었다. 안정기의 효율을 높이기 위해 가변 주파수 방식을 제안하였다. 이 방식은 순환 전류와 정전력 동작 하에서 MOSFET 스위치의 턴 오프 손실을 감소 시켜 고정 주파수 방식에 비해 안정기 효율을 약 4$\%$ 향상 시킨다. 회로 구성은 PFC와 안정기 2단으로 구성된다 결과는 실험을 통하여 검증된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.566-572
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• 2020

무선 전력전송기에서 두 유도 코일 사이의 무선 전력전송 특성과 영향에 대해서 알아보고, 무선 전력전송 기술을 이용한 전력변환기 회로와 배터리 충·방전기 회로를 제안한다. 무선 전력전송기 및 무선 충전기의 장점은 기존의 플러그인 탑재형 유선 충전기(OBC; on-board charger) 대신 무선으로 전력을 전송하여 배터리에 전력 충전 시 사용자가 외부에서 전원을 연결 시키지 않고 무선으로 충전할 수 있는 점이다. 또한 무선충전의 이점은 2차 측 정류기의 회로와 수신 코일을 사용하여 에너지 효율 향상 효과를 가져올 수 있으나, 대용량의 원거리 무선충전 방식은 전송거리에 대한 한계가 있어 현재 많은 연구가 진행되고 있다. 비 접촉 방식의 전력 전송기의 전력을 전송 할 수 있는 송신부 인 1차측 코일과 수신부인 2차측 코일 및 하프브리지(half bridge) 직렬공진 컨버터를 적용한 무선 전력전송장치의 송신부 회로와 수신부 회로의 연구를 목적으로 무선충전시스템의 전력전송거리 향상을 위한 새로운 토폴로지를 적용하고, 각각의 거리에 따른 실험을 통해 8 cm 전송거리에서 출력 3 kW 일 때, 최대 효율(95.8%)을 확인 할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.45-53
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• 2016

본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 MPPT (Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 간단한 구조와 적은 비용으로 출력을 안정화시키기 위해 전력변환기인 DC-DC 부스트 변환기의 출력 단에 PMU (Power Management Unit)를 이용하는 구조를 제안하였다. 또한, 진동소자로부터 최대전력을 수확하여 시스템의 효율을 향상시키기 위해 FOC (Fractional Open Circuit) 방식의 MPPT 제어회로를 설계하였다. 진동소자 (PZT)에서 출력되는 AC 신호는 AC-DC 변환기를 통해 DC 신호로 변환되며, DC-DC 부스트 변환기를 거쳐 승압되고, PMU에 의해 듀티 (duty)를 갖는 안정화된 신호로 변환되어 부하로 공급된다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 이용한 구조를 사용하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $915{\mu}m{\times}895{\mu}m$이다. 설계된 회로의 성능을 검증한 결과 전체회로의 최대 전력효율은 83.4%이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권1호통권38호
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• pp.31-35
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• 2006

본 논문에서는 전력용 반도체 스위칭 소자인 SCR(Silicon Controlled Rectifier)과 적층형 PTC 서미스터의 전기적 특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 제어시스템에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 적층형 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 또한 제안된 보호제어시스템의 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성을 입증시킨다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1052-1058
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• 2005

본 논문은 저주파 구동형 집어등용 전자식 안정기의 설계 및 제작에 관하여 기술하였다. 제.안한 안정기는 전파 정류회로, 정전력형 전류원으로 동작하는 강압형 컨버터와 130Hz 구형파 발진의 인버터 및 재점등 보호회로로 구성하였다. 램프의 음향공명현상은 130Hz의 저주파 구형 펄스로 제거할 수 있었으며, 램프의 재점등을 위한 고전압 펄스 발생회로를 부가하였다. 실험결과로부터 본 안정기에 의해 구동되는 램프 전압과 전류는 각각 132.5V, 7.6A, 소비전력은 약 1,000 W이었다. 전자식 안정기의 가장 큰 이점으로 중량은 동일 용량의 자기식 안정기에 비해 약 1/5로 감소하였다.