• 전력전자학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.479-490
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• 2015

The conventional phase-shifted full-bridge (PSFB) converter with an LC filter has been widely used for high-power applications of over 1.0 kW. However, the PSFB converter cannot obtain optimal power conversion efficiency during the battery charging in electric vehicle (EV) on-board battery charger applications because of its unique drawbacks, such as a large circulating current and very high voltage stress in the rectifier diodes. As a result, the converters with a capacitive filter, such as LLC resonant converters, replace the PSFB converter in the EV chargers. This study analyzes the problems of the PSFB converter for EV on-board charger applications in detail. Moreover, the newest converters based on the conventional PSFB converter are reviewed. On the basis of the reviews, new PSFB converter topologies are proposed for EV charger applications. The new topologies are formed by connecting the rectifier stage in the PSFB converter with the output of an LLC resonant converter in series. Many problems of the conventional PSFB converter for EV charger applications can be solved and the performance can be more improved because of this structure; this idea is confirmed by an experiment consisting of prototype battery chargers under the output voltage range of 250-450 Vdc at 3.3 kW.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2067-2069
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• 1998

A prototype semiconductor switch for the command resonant charging system has been developed for a line type modulator, which charges parallel pulse forming network(PFN) up to voltage of 5 kV at repetition rates of 60 Hz. A phase controlled power supply provides charging of the 4.7 ${\mu}s$ filter capacitor bank to voltage up to 5 kV. A solid state module of series stack array of sixe matched SCRs(1.6 kV, 50 A) is used as a command charging switch to initiate the resonant charging cycle. Both resistive and RC snubber network are used across each stage of the switch assembly in order to ensure proper voltage division during both steady state and transient condition. A master trigger signal is generated to trigger circuits which are transmitted through pulse transformer to each of the 6 series switch stages. A pulse transformer is required for high voltage trigger or power isolation. This paper will discuss trigger method, protection scheme, circuit simulation, and test result.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권5호
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• pp.1158-1167
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• 2015

In this paper, a new hybrid DC-DC converter is proposed for electric vehicle 3.3 kW on-board battery charger applications, which can be modulated in a phase-shift manner under a fixed frequency or frequency variation. By integrating a half-bridge (HB) LLC series resonant converter (SRC) into the conventional phase-shift full-bridge (PSFB) converter with a full-bridge rectifier, the proposed converter has many advantages such as a full soft-switching range without duty-cycle loss, zero-current-switching operation of the rectifier diodes, minimized circulating current, reduced filter inductor size, and better utilization of transformers than other hybrid dc-dc converters. The feasibility of the proposed converter has been verified by experimental results under an output voltage range of 250-420V dc at 3.3 kW.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1734-1739
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• 2014

본 논문에서는 변형된 DCRLH 구조의 전송선로를 이용하여 저지대역에서 나타나는 고조파 공진 특성을 제거하고, 큰 감쇄 특성을 갖는 마이크로스트립 저역통과 필터를 설계하고 제작하였다. 저역통과 필터는 통과대역 신호를 잘 전달하고 저지대역 감쇄특성을 키우기 위한 병렬 개방스터브 선로와 고조파 통과특성을 제거하기 위한 직렬 단락스터브 선로를 복합적으로 사용하여 구성하였다. 이렇게 구성함으로써 저지대역에서 나타나는 불필요한 고조파신호를 억제시킬 수 있었고, 필터의 대역통과 성능을 개선할 수 있었다. 제작된 저역통과필터는 1.5 GHZ 이내의 통과대역에서 삽입손실 1.26 dB, 정재파비 1.65, 그리고 1.84 GHz에서 2.18 GHz의 저지대역에서 100 dB 감쇄, 20 와트 전력테스트에서 양호 평가를 얻어 모든 면에서 스펙에서 정한 규정 값 이상의 우수한 성능을 가질 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.497-507
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• 2010

본 논문은 상이한 누설인덕턴스를 가진 두 개의 변압기를 이용하여 전류불균형을 개선한 하프브리지 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 변압기의 누설인덕턴스와 자화인덕턴스 및 공진커패시턴스를 이용하여 공진하고, 넓은 부하영역을 가지며, 경부하에서도 영전압스위칭 조건을 만족한다. 직/병렬로 연결된 두 개의 변압기는 동작모드에 따라 변압기 또는 공진인덕턴스로써 교대로 동작하고, 변압기 2차측에는 누설인덕턴스를 이용하므로 별도의 출력 필터인덕턴스가 필요하지 않다. 또한 제안된 컨버터는 두 변압기의 상이한 누설인덕턴스와 하프브리지 스위치의 비대칭 펄스폭변조를 이용하여 2차측 정류다이오드의 전류불균형 문제를 개선한다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 동작원리를 모드별로 설명하고 프로토타입 컨버터의 설계 예를 제시한다. 제안된 컨버터의 우수한 성능을 입증하기 위하여 설계된 프로토타입의 회로파라미터로써 프로토타입 컨버터를 제작하고 실험하였다. 제안된 컨버터의 우수한 성능을 실험결과를 통하여 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.474-479
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• 2016

친환경에너지에 대한 요구가 높아지면서 전기에너지의 사용은 계속 증가하고 있다. 최근 친환경, 에너지 절약을 위해서 유도가열을 이용한 여러 가지 가열방식에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 전자유도현상을 이용한 유도가 열방식을 이용하여 보다 친환경적이고 에너지 절약이 가능한 전기온풍기를 설게 제작하였다. 온풍기는 송풍부, 유도가열부 및 전력변환부 등 3부분으로 구성하였다. 유도가열부는 송풍부에 결합되어 송풍부로부터 발생된 바람이 가열되어 분출되며, 전력변환부는 고주파를 인가하여 자속을 발생시킴으로써 유도가열부의 내부를 가열시킨다. 발열방식은 유도가열의 원리를 적용하고, 전력변환효율성을 높이기 위해 공진형 인버터를 사용하였다. 공진형 인버터는 풀브리지 전압형 직렬부하 공진형 인버터를 사용하였다. 유도가열부는 세라믹 계열의 절연체와 SUS40계열의 금속체를 사용했으며, 전력변환부는 정류부, 필터부 및 공진형 인버터부 등으로 구성 하였다. 본 연구에서 제안한 전기온풍기는 기존의 전기히터와 가스히터 등과 비교한 결과, 온도 상승속도가 빠르고, 사용에너지 비용이 절감되는 등 경제성도 있음을 보였다. 개발된 전기온풍기는 가정용, 상업용 및 농업용 등 여러 분야에 친환경 에너지절감형 온풍기로의 적용 가능성이 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권3호
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• pp.1251-1264
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• 2018

The systematic and effective design method of a Class-D current-source resonant inverter for use in an induction cooker with zero-ripple line current is presented. The design procedure is based on the principle of the Class-D current-source resonant inverter with a simplified load network model that is a parallel equivalent circuit. An induction load characterization is obtained from a large-signal excitation test-bench based on parallel load network, which is the key to an accurate design for the induction cooker system. Accordingly, the proposed scheme provides a systematic, precise, and feasible solution than the existing design method based on series-parallel load network under low-signal excitation. Moreover, a zero-ripple condition of utility-line input current is naturally preserved without any extra circuit or control. Meanwhile, a differential-mode input electromagnetic interference (EMI) filter can be eliminated, high power quality in utility-line can be obtained, and a standard-recovery diode of bridge-rectifier can be employed. The step-by-step design procedure explained with design example. The devices stress and power loss analysis of induction cooker with a parallel load network under large-signal excitation are described. A 2,500-W laboratory prototype was developed for $220-V_{rms}/50-Hz$ utility-line to verify the theoretical analysis. An efficiency of the prototype is 96% at full load.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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• pp.121-127
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• 2004

Electric ballast is widely used to turn on the fluorescent. Electric ballast measure occurrence of harmonic through the actual measurement and it is simulated by modeling equivalent circuit for harmonic analysis. The purpose of this paper is to give an equivalent circuit modeling methodology for the harmonic currents generated by single-phase personal computer loads to evaluate a commercially available series resonant filter for the harmonic currents compensation based on the IEC std 61000-3-2 and IEEE 519 standards for limiting harmonic distortion.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2001년도 학술대회논문집
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• pp.109-113
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• 2001

A high-efficiency electronic ballast for HID lamps is presented. The ballast consists of a PFC and a resonant inverter. To reduce losses of ballast,7C link voltage is determined by taking into account the peak voltage of lamp and a filter-inductor at Bridge diode is employed in order to remove harmonics from PFC. The flux density B$_{m}$ is kept 0.2[T] on all of inductors. A small inductor is connected in series with an electrolytic capacitor of PFC to be operated no high-frequency components. The acoustic resonance is eliminated using the spread spectrum technique. Electronic ballast for 250W metal-halide lamp is implemented and the experimental results show that 97% efficiency, no acoustic resonance and low conducted EMI level.l.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.35-41
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• 2005

전자식 안정기는 형광등을 점등시키기 위하여 널리 사용되고 있다. 전자식 안정기의 실측을 통해 고조파 발생현황을 측정하고 고조파 해석용 등가회로를 모델링 하여 시뮬레이션을 하였다. 본 논문은 단상 부하의 고조파 해석용 등가회로 모델링과 설계 및 적용 시험을 하여 고조파를 저감시키고, IEC 61000-3-2와 IEEE Std 519-1992를 근거로 평가하였다.