• Journal of Power Electronics
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• 제19권6호
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• pp.1351-1365
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• 2019

This paper proposes two modified Z-source inverter topologies, namely an embedded L-Z-source inverter (EL-ZSI) and a coupled inductor L-Z source inverter (CL-ZSI). The proposed topologies offer a high voltage gain with a reduced passive component count and reduction in source current ripple when compared to conventional ZSI topologies. Additionally, they prevent overshoot in the dc-link voltage by suppressing heavy inrush currents. This feature reduces the transition time to reach the peak value of the dc-link voltage, and reduces the risk of component failure and overrating due to the inrush current. EL-ZSI and CL-ZSI possess all of the inherent advantages of the conventional L-ZSI topology while eliminating its drawbacks. To verify the effectiveness of the proposed topologies, MATLAB/Simulink models and scaled down laboratory prototypes were constructed. Experiments were performed at a low shoot through duty ratio of 0.1 and a modulation index as high as 0.9 to obtain a peak dc-link voltage of 53 V. This paper demonstrates the superiority of the proposed topologies over conventional ZSI topologies through a detailed comparative analysis. Moreover, experimental results verify that the proposed topologies would be advantageous for renewable energy source applications since they provide voltage gain enhancement, inrush current, dc-link voltage overshoot suppression and a reduction of the peak to peak source current ripple.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.105-111
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• 2010

본 논문에서는 배터리전원 또는 태양광과 연료전지 등의 신재생 전원에서 발생되는 저전압 에너지원을 고전압으로 변환하기 위한 DC-DC 컨버터의 설계에 대해 연구하였다. 입력 DC24[V] 전압을 출력전압 400[V]로 변환하기 위한 H-브리지 컨버터의 회로 토폴로지에 있어 출력측 전력 및 전압을 제어하기 위해 위상천이제어를 적용하여 구현하였다. 제안된 컨버터 시스템의 장점으로는 전류 스트레스 감소 및 높은 효율성, 신뢰성 및 단순화된 관리뿐만 아니라 저렴한 비용 등을 들 수 있으며, 가정용 전력 생산을 위한 시스템으로 매우 유용하다는 것을 알 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권4호
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• pp.113-117
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• 2016

수소를 생산하는 방법 중 하나로, 광전기화학적(photoelectrochemical; PEC) 물 분해 시스템은 높은 이론적 효율을 가진 친환경적이고 경제적인 방법이다. 광전극으로서 질화갈륨(gallium nitride; GaN)은 내화학성이 좋고 밴드갭이 물의 산화환원준위($V_{redox}=1.23$ V vs. SHE)를 포함하여 외부 전압 없이 수소를 생산할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 그러나 이때 발생하는 높은 산소 발생 과전압은 시스템의 반응 효율을 저하시킨다. 산소 발생 과전압을 줄이기 위한 방법으로 광전극에 조촉매를 이용하는 방법이 많이 알려져 있다. 본 연구에서는 GaN 광전극에 입자 형태의 이산화망간(manganese dioxide; $MnO_2$)을 조촉매로 도입하여 PEC 시스템의 특성을 분석하고자 한다. $MnO_2$가 광전극에 잘 형성되었는지를 확인하기 위하여 표면분석을 수행하였고, potentiostat(PARSTAT4000)을 이용해 PEC 특성을 분석해 평가하였다. $MnO_2$가 코팅됨에 따라 flat-band potential($V_{fb}$)과 onset voltage($V_{onset}$)가 각각 음의 방향으로 0.195 V, 0.116 V 이동하는 것이 확인되었다. 광전류밀도 값에 대해서도 $MnO_2$ 코팅 샘플이 더 높게 나타나며, 시간에 따른 광전류의 저하도 개선되었다. 이로부터 $MnO_2$이 조촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, PEC 시스템 전반에 걸쳐 효율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.