• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.205-206
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• 2010

This paper presents a study on the efficiency of DC-DC converter to charge/discharge lithium battery. The losses of switching device, magnetic components, output capacitor, diode, and snubber circuit are analyzed by considering the charge/discharge characteristics of the converter. Based on the loss analyses, efficiency simulation in charging/discharging process are performed.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.173-174
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• 2010

In this paper, authors propose a new buck-boost converter of discontinuous conduction mode (DCM) added electric isolation. The proposed converter with DCM eliminates the complicated circuit control requirement and reduces the size of components. The general converters of high efficiency are made that the power loss of the used switching devices is minimized. To achieve the soft switching operation of the used control switches, the proposed converter uses a lossless snubber capacitor. The proposed converter achieves the soft-switching for all switching devices without increasing their voltage and current stresses. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of converter is high. The soft switching operation of the proposed converter is verified by digital simulation and experimental results.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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• pp.623-628
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• 2009

There is an increasing demand for efficient high power/weight auxiliary power supplies for use on high speed traction application. Many new conversion techniques have been proposed to reduce the voltage and current stress of switching components, and the switching losses in the traditional pulse width modulation(PWM) converter. Especially, the phase shift full bridge zero voltage switching PWM techniques are thought most desirable for many applications because this topology permits all switching devices to operate under zero voltage switching(ZVS) by using circuit parasitic components such as leakage inductance of high frequency transformer and power device junction capacitance. The proposed topology is found to have higher efficiency than conventional soft-switching converter. Also it is easily applicable to phase shift full bridge converter by applying an energy recovery snubber consisted of fast recovery diodes and capacitors.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.321-324
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• 2008

Recently, there is an increasing demand for efficient high power/weight auxiliary power supplies for use on high speed traction application. many new conversion techniques have been proposed to reduce the voltage and current stress of switching components, and the switching losses in the traditional pulse width modulation(PWM) converter. Among them, the phase shift full bridge zero voltage switching PWM techniques are thought most desirable for many applications because this topology permits all switching devices to operate under zero voltage switching(ZVS) by using circuit parasitic components such as leakage inductance of high frequency transformer and power device junction capacitance. The proposed topology is found to have higher efficiency than conventional soft-switching converter. Also it is easily applicable to phase shift full bridge converter by applying an energy recovery snubber consisted of fast recovery diodes and capacitors.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권2호
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• pp.216-225
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• 2006

This paper presents a new circuit topology of DC busline switch and snubbing capacitor-assisted full-bridge soft-switching PWM inverter type DC-DC power converter with a high frequency link for low voltage large current applications as DC feeding systems, telecommunication power plants, automotive DC bus converters, plasma generator, electro plating plants, fuel cell interfaced power conditioner and arc welding power supplies. The proposed power converter circuit is based upon a voltage source-fed H type full-bridge high frequency PWM inverter with a high frequency transformer link. The conventional type high frequency inverter circuit is modified by adding a single power semiconductor switching device in series with DC rail and snubbing lossless capacitor in parallel with the inverter bridge legs. All the active power switches in the full-bridge inverter arms and DC busline can achieve ZVS/ZVT turn-off and ZCS turn-on commutation operation. Therefore, the total switching losses at turn-off and turn-on switching transitions of these power semiconductor devices can be reduced even in the high switching frequency bands ranging from 20 kHz to 100 kHz. The switching frequency of this DC-DC power converter using IGBT power modules is selected to be 60 kHz. It is proved experimentally by the power loss analysis that the more the switching frequency increases, the more the proposed DC-DC converter can achieve high performance, lighter in weight, lower power losses and miniaturization in size as compared to the conventional hard switching one. The principle of operation, operation modes, practical and inherent effectiveness of this novel DC-DC power converter topology is proved for a low voltage and large current DC-DC power supplies of arc welder applications in industry.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권1호
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• pp.59-64
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• 2008

최근 DC-DC 초퍼의 소형경량화 및 저소음화를 위해서 초퍼에 사용한 전력용 반도체 스위치의 스위칭 주파수를 증대시키고 있다. 이에 따른 스위칭 손실의 증대는 초퍼의 효율을 상당히 감소시키는 요인으로 주어진다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 초퍼에 사용한 반도체 스위치의 턴-온, 턴-오프를 소프트 스위칭(영전류 또는 영전압 스위칭)으로 동작시켜 스위칭 손실을 최소화하는 새로운 고효율의 DC-DC 초퍼를 제안한다. 제안한 초퍼의 소프트 스위칭 동작은 스위치의 동작 시점에 부분공진 회로가 형성되어 인덕터의 전류와 커패시터의 전압이 영으로 될 때 스위치를 동작시키는 부분공진 기법이 적용된다. 또한 제안한 초퍼에 적용된 부분공진 회로는 승압용으로 사용한 인덕터와 스너버 커패시터에 의해 설계되어 초퍼의 회로 토폴로지가 간단하다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험결과를 통해 제안한 DC-DC 초퍼의 타당성이 입증된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권4호
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• pp.60-67
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• 2008

본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 2개의 스위치와 2개의 무손실 스너버 부분 공진 커패시터, 2개의 다이오드로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 하프 브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 하프 브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 기존 회로의 DC 버스라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류출력을 얻어 수 있었다. 그리고, 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작하므로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIG MIG MAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.131-137
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• 2012

본 논문에서는 영전압 스위칭(ZVS)과 전류불연속 모드(DCM)에 의한 새로운 고효율의 DC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 일반적으로 고효율의 컨버터를 만들기 위해서는 전력변환기내에 사용된 반도체 스위칭 소자의 손실을 최소화하여 이루어진다. 제안한 컨버터는 DCM에 의하여 스위치의 턴-온 동작을 영전류 스위칭(ZCS)으로 만들고, 또한 새로운 유사공진 회로를 접목하여 컨버터의 고효율을 실현시킨다. 제안한 컨버터에 사용된 제어용 스위칭 소자들은 유사공진 기법에 의해 소프트 스위칭, 즉 ZVS와 ZCS으로 동작시키고, 이에 따른 제어용 스위칭 소자들은 전압과 전류의 스트레스 없이 동작한다. 그 결과 제안한 컨버터는 스위칭 손실의 저감에 의해 고효율로 구동된다. 제안한 DCM-ZVS 컨버터의 소프트 스위칭 동작과 시스템 효율은 디지털 시뮬레이션과 실험결과를 통해 그 타당성이 입증된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.26-33
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• 2008

본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 1개의 스위치와 1개의 무손실스너버 부분 공진 커패시터로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 각 액티브 스위치에 인가된 전압이 DC 버스 라인 전압의 1/2로 되기 때문에 AC 400(V)계 상용전원 라인에 적용할 경우에도 600(V)내압의 스위칭 소자(IGBT)가 적용 가능하며, 기존 회로의 DC버스 라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류 출력을 얻어 수 있었다. 그리고 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작함으로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIG MIG MAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.985-991
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• 2018

본 논문에서는 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 내부손실이 반영된 등가회로를 제안하고, 손실 요소가 포함된 정상상태 특성식을 유도하였다. 그 결과를 이용하여 입출력 전압이득과 입력 임피던스의 주파수 특성을 무손실 모델과 비교하였다. 제안한 모델과 유도식을 검증하기 위해서 최대 전력이 1kW급인 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 전원장치의 주요 소자를 동일한 조건에서 선정하여 전압이득과 입력 임피던스와 같은 정상상태 특성을 비교하였다. 특히 두 가지 모델에 대한 정상상태 오차를 보다 면밀하게 비교하기 위해서 실제 회로 설계 단계에서 가장 중요하게 고려되는 부하 전류에 대한 스위칭 주파수의 변화를 관찰 하였다. 그 결과 본 논문에서 제안한 모델과 해석 결과로부터 동작 주파수의 오차가 상당 부분 개선되었다는 것을 확인 하였다.