• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.292-293
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• 2020

본 논문은 차세대 전력반도체 GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor)를 적용한 통신전원 시스템용 LLC 컨버터의 설계에 대해 다룬다. GaN HEMT 소자의 노이즈를 저감하기 위해 3-level 게이트 드라이버를 설계하였다. 설계한 게이트 드라이버와 GaN HEMT를 적용한 3kW급 LLC 공진 네트워크를 설계하였고, 테스트 베드를 제작하여 실험을 통해 시스템의 성능을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.35-43
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• 2014

본 논문은 무선 전력 전송에 관한 이론을 토대로 송신부와 수신부의 두 개의 평면 코일 사이의 자기 유도 원리의 다양한 조건 변화에 따른 무 접촉 무선 전력 전송에 관한 연구이다. 실험은 무 접촉 방식으로 전력을 전송 할 수 있는 송신부인 1차 측 코일과 수신부인 2차 측 코일 및 하프브리지 직렬 공진 컨버터를 적용한 무선 전원 장치의 송신부 회로와 수신부회로의 출력 전압 및 전원을 계산할 수 있는 환경을 마련해 주었다. 송신부의 유도 결합 공진 컨버터의 주 전원은 태양광 전지 모듈과 대체 광원으로서 인공 광원(할로겐 램프)을 이용하여 전기 에너지로 변환 시켜 사용하였으며 태양광 발전으로부터 공급받은 24 V 전원을 무선 전력 전송 장치를 위한 입력 전원으로 사용하였다. 실험 결과, 전달 받은 전력은 수신부 회로에서 조명을 밝히거나 배터리를 충전하는데 사용된다. 그리고 송신부의 출력 측에서 측정을 통해 수신부의 입력 전력과 비교하여 무선 전력 전송 효율은 약 70~89%로 나타났다. 또한 이 논문을 위해서, 무선 전력 전송 시 이물질이 간섭하였을 때, ID 검증 방식과 전압의 위상차 비교 방법을 통해 효율성 실험을 하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.90-97
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• 2001

본 논문은 고주파 유도가열용 전원에 사용되는 Half-Bridge 직렬 공진형 인버터를 단위인버터로 한 고주파 인버터 회로를 제시하였다. 제안한 인버터의 구동신호 제어기법으로는 아날로그와 디지털 통신에서 신호전송용으로 널리 사용되는 TDM(Time Division Multiplexing) 방식을 응용한 시분할 구동법을 사용하였다. 회로의 해석은 정규화 파라메타를 도입하여 범용성 있게 기술하였고, 인버터 특성은 스위칭 주파수와 제 파라메타에 따라 특성평가를 행하였다. 또한, 이론해석에서 얻은 특성값을 기초로 한 회로 설계 기법의 일 예도 제시하였다. 범용 시뮬레이션 툴인 Pspice를 통해 이론해석의 타당성을 검증하였으며, 향후 유도가열 응용, DC-DC 컨버터 등의 전원 시스템에 응용 가능성을 보여주고 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.94-102
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• 2003

본 논문은 고주파 전원에 사용되는 풀 브릿지 부하 병렬형 고주파 공진 인버터 회로를 연구대상으로 하고 출력제어기법으로는 펄스 주파수 변조(PFM, 펄스 폭 변조(PWM) 그리고 펄스 위상 변화(Phase-Shift)잎 경우를 비교 검토하였다. 회로의 해석은 정규화 파라메타를 도입하여 범용성 있게 기술하였고, 인버터 특성은 3가지 구동신호패턴에 의한 스위칭 주파수($\mu$), 펄스폭($\theta$d), Phase-Shift의 위상차각($\phi$)의 변화와 제 파라메타에 따라 특성 평가를 행하였다. 실험을 통해 이론해석의 타당성을 검증하였다. 향후, 3가지의 구동신호제어기법에 의한 특성들은 유도가열 응용, DC-DC 컨버터 등의 전원 시스템의 출력제어 시에 유용한 자료로 제공될 것으로 사료된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.933-940
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• 2017

본 논문에서는 부성 임피던스 변환기(Negative Impedance Converter: NIC)를 적용한 무선전력전송 시스템을 제안하였다. 차폐물질의 영향을 고려하여 전송 시스템을 구성하였다. 전송효율 개선을 위하여 부성 임피던스 변환기에서 발생한 부성저항을 적용하여 송신단의 Q 인자가 향상했다. NIC는 연산증폭기와 저항 소자로 구현하였으며, 특정 저항에 따른 부성저항 특성을 얻었다. 송신 코일의 크기는 $250mm{\times}250mm{\times}0.8mm$이며, 임피던스와 Q 인자는 각각 $31+j1874{\Omega}$, 60이다. 부성저항이 약 $30{\Omega}$일 때, 송신단의 저항이 감소하여 Q 인자는 약 900으로 증가했으며, 이는 기존 대비 약 15배 향상된 결과이다. 제안하는 시스템에 대하여 전송 효율을 측정하였으며, 기존 시스템과 비교하여 효율이 크게 향상되었다. 따라서 NIC의 효과로 전송 효율이 개선될 수 있는 것을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.22-29
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• 2002

일반적으로 유도 전동기 가변속 운전할 때 인버터의 스위칭 작용으로 많은 고조파가 포함되어 전동기의 고조파 손실, 토크 맥동, 전자기적 소음 및 진동 등을 초래하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 부분공진 벅 컨버터와 3상 전압형 SPWM 인버터 회로를 유도전동기 운전시스템에 적용하였다. 제안한 회로의 입력전류를 거의 단위 역률로 정현파화하기 위해 동작 조건을 다양하게 변화시켰으며 커패시터는 보조다이오드와 전력스위칭에 적절히 배열하여 전원측으로 전압을 회생시켜 공급하였다. 그리고 전압반전기능을 부가하는 것에 의해 전원전압 극성 반전시 입력전류의 변형 최소화함으로서 역률 및 효율이 개선시켰다. 또한 출력 필터를 이용하여 출력선간전압의 고조파 성분을 감소하였으며, 상태공간 해석을 도입하여 정류기의 동작을 예측하였다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.273-277
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• 2016

본 논문은 의료기기용 고주파 수술기 및 RF 통신장치 등에 사용되는 high frequency 정현파 전원장치의 디지털화에 관한 연구로 고주파 수술기의 경우 절개의 깊이를 사용자가 임의로 설정할 수 있고, 동작 모드에 따라 절개와 응고를 한 장치로 시술하는 것이 가능하여 그 사용이 증가 추세에 있으나 기존의 고주파 수술기의 경우 핵심 부품이 전량 수입에 의존해야 하는 진공관으로 구성되어 있어 회로의 구성과 유지보수의 측면에서 어려움이 있으며 핵심 부품을 전량 수입하여야 함에 따라 단가의 상승을 피할 수 없어 디지털화 한 대체 기술의 개발 필요성이 매우 크다 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 고주파 수술기에 사용되는 high frequency 정현파 전원장치를 디지털화한 전원장치를 제안하고 실험을 통해 그 성능을 입증 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.491-499
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• 2019

최근에, 전원 공급 장치에 있어서 파워의 품질에 대한 요구가 높아지고 있다. IEC 61000-3-2 규격은 조명을 위한 AC/DC 전원 공급 장치에 대하여 역률(PF)과 전체 파형 왜곡률(THD)에 대한 규격을 만족하도록 요구하고 있다. 또 출력단의 전류 변화에 의해 발광체 광량이 바뀜에 따라 발생되는 플리커 현상에 대해 유럽권 선진국가는 ripple rate의 기준을 15~30%로 설정해 규제하고 있다. 따라서 국내에서도 기준을 마련하고 규제를 추진 중에 있다. 그래서 본 논문은 PFC 규격을 만족하고, 회로 1차, 2차 간 절연 기능을 가지기 위해 Flyback 컨버터를 적용하며, LED 전류의 저주파 리플을 저감하기 위해 Flyback, Coupled Inductor, LC 병렬 공진 필터, LLC 공진 필터, Cuk을 이용한 각각의 LED 구동회로를 PSIM을 통해 시뮬레이션 함으로써 각각의 방식들을 비교하였으며, 출력측 리플 저감을 위해 1차측에 Coupled Inductor와 2차측에 LC 공진을 적용한 Coupled LC 공진 회로를 제안하였으며, Coupled LC 공진 방식은 출력 커패시터가 78uF으로 작으며, 출력 리플은 전압 2.38V, 전류 0.05A로 기존의 방식보다 22%의 출력 리플 저감을 확인 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권7호
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• pp.1055-1061
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• 2002

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

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.499-501
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• 2008

본 논문은 공진요소를 포함한 고전압 플라이백 컨버터의 설계 절차를 제시하는 것으로써, 고압 플라이백 컨버터 설계 시 기존 플라이백 컨버터의 Power Stage 설계 식을 적용하였을 때 원하는 출력 전압을 얻지 못한다. 고전압을 발생시키기 위한 고전압 플라이백 변압기는 2차 측의 많은 권선수와 높은 전압 때문에 기생 커패시턴스(parasitic capacitance)가 매우 크고, 과도상태에서 컨버터 전류 및 전압의 기생 공진(parasitic resonance)이 심각하게 발생한다. 이러한 공진요소를 고려하여 고전압 플라이백 컨버터의 특성을 해석하고 설계 절차를 제시한다. 이를 통해 고전압 플라이백 컨버터의 소형화 및 경량화를 도모하고, 고압 전원장치의 기술 축적을 위해 연구되었다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고, 타당성을 실험을 통하여 검증한다.