• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1074-1080
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• 2020

본 논문은 공정, 전압 및 온도에 둔감하며, 출력전압 상태에 따라 3가지 동작모드가 가능한 디지털 제어 벅 변환기를 제안한다. 기존 디지털 제어 방식의 벅 변환기는 A/D 변환기, 카운터 및 딜레이 라인 회로를 사용하여서 정확한 출력 전압을 제어하였다. 정확한 출력 전압 제어를 위해서는 카운터 및 딜레이 라인 비트 수를 증가시켜서 회로 복잡성 증가 문제점을 지니고 있다. 이러한 회로의 복잡성 문제를 해결하기 위해서 제안된 회로에서는 8비트 및 16 비트 양 방향 쉬프트 레지스터를 사용하고 최대 128비트 해상도까지 듀티비 제어가 가능한 벅 변환기를 제안한다. 제안하는 벅 변환기는 CMOS 180 나노 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 2.7V~3.6V의 입력 전압과 0.9~1.8V의 출력 전압을 생성하고, 리플전압은 30mV, 전력 효율은 최대 92.3%, 과도기 응답속도는 4us이다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권2호
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• pp.407-417
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• 2018

A novel family of Buck mode three-level direct ac converters with a high frequency link is proposed. These converters can transfer an unsteady high ac voltage with distortion into a regulated sinusoidal voltage with a low THD at the same frequency. The circuit configuration is constituted of a three-level converter, high frequency transformer, cycloconverter, as well as input and output filters. The topological family includes forward, push-pull, half-bridge, and full-bridge modes. In order to achieve a reliable three-level ac-ac conversion, and to overcome the surge voltage and surge current of the cycloconverter, a phase-shifted control strategy is introduced in this paper. A prototype is presented with experimental results to demonstrate that the proposed converters have five advantages including high frequency electrical isolation, lower voltage stress of the power switches, bi-directional power flow, low THD of the output voltage, and a higher input power factor.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.213-220
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• 2008

본 논문에서는 전압강하 보상모드를 갖는 직류 지하철 회생인버터 시스템을 제안하였다. 주 정류기에 고장이 발생하면 직류 지하철은 전원측으로부터 전력을 공급받지 못한다. 실제적으로 사고를 방지하기 위하여 변전소 측에 예비 정류기가 설치되어 있다. 이 논문에서는 전압강하 보상모드가 별도의 예비정류기를 대신하여 회생인버터에 부가된다. 제안된 인버터 시스템은 직류 가선 전압에서 발생한 회생에너지를 계통으로 반환한다. 부가하여, 인버터는 직류 지하철 시스템에서 사용된 전력변환장치에 의하여 야기된 고조파를 보상할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션에 의해서 제안된 제어 알고리즘의 효용성을 설명하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권7호
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• pp.343-351
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• 2003

In this paper, interleaved boost converter is applied as a first-stage converter in switch mode power supply. The first-stage converter plays a role to improve power factor. Interleaved Boost Power Factor Corrector(IBPFC) can reduce input current ripple as a single voltage control loop only without inner current loop, because input current is divided each 50% by two switching devices. Each converter cell is also operated in discontinuous current mode and inductor current of each converter is discontinuous. Total input current which is composed by each converter cell is continuous current. Thus, IBPFC is able to improve input current ripple. IBPFC operating in discontinuous current mode can be classified as six modes from switching state and be carried out state space averaging small signal modeling. A control transfer function is obtained according to the modeling. Not only steady-state characteristics but also dynamic characteristics is considered. Single voltage control loop is also constructed by the control transfer function. From experimental result, improvement of power factor and input current ripple are verified.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.118-126
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• 2020

A solar array simulator is a special power supply that regulates the output voltage and current to simulate the characteristics of a photovoltaic panel. The operating point of the panel is difficult to control with a single controller because of the non-linearity of the output curve, which is determined by the amount of irradiation, temperature, and panel material. In the conventional method, the output curve is divided into sections through the current and the voltage mode controls. It reduces the overall performance of the system due to the interchanging control mode. By using the single mode controller, the noise interference of the measured value and the stability of the control around the maximum power point were demonstrated. To solve these issues, this study proposes a new unified controller. The stability of the controller was analyzed along with operating principles, and performance improvement was experimentally verified.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.174-179
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• 2018

본 논문에서 저전력 PMIC를 위한 고효율 DC-DC 변환기를 설계하였다. IoT 및 웨어러블 기기의 발전에 따라 전력 공급을 위한 고효율 에너지 습득 기술이 중요해지고 있다. 에너지 습득을 통해서 얻을 수 있는 전압은 낮고 넓은 분포의 값을 가지므로 이를 사용하기 위해서 넓은 입력 전압 범위에서 고효율을 얻을 수 있는 설계 기법이 필수적이다. 넓은 입력 전압 범위에서 일정한 스위칭 주파수를 얻기 위해 전원 전압 변화 감지 회로를 이용한 주파수 보상 회로를 설계했으며, 낮은 전력에서 고효율을 얻기 위해 burst-mode 제어 회로를 구성하여 정밀한 스위칭 동작을 제어하였다. 설계한 DC-DC 벅 변환기는 0.95~3.3V의 입력 전압 조건에서 0.9V를 출력하며 부하 전류가 180uA일 때 최대 78%의 효율을 얻을 수 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.661-675
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• 2022

In this paper, an electric vehicle drives with efficient control and low cost hardware using four quadrant DC converter with Permanent Magnet Direct Current (PMDC) motor fed by DC boost converter is presented. The main idea of this work is to improve the energy efficiency of the conversion chain of an electric vehicle by inserting a boost converter between the battery and the four quadrant-DC motor chopper assembly. Consequently, this method makes it possible to maintain the amplification gain of the 4 quadrant chopper constant regardless of the battery voltage drop and even in the presence of a fault in the battery. One of the most important control problems is control under heavy uncertainty conditions. The higher order sliding mode control technique is introduced for the adjustment of DC bus voltage and mechanical motor speed. To implement the proposed approach in the automotive field, experimental tests were carried out. The performances obtained show the usefulness of this system for a better energy management of an electric vehicle and an ideal control under different operating conditions and constraints, mostly at nominal operation, in the presence of a load torque, when reversing the direction of rotation of the motor speed and even in case of battery chamber failure. The whole system has been tested experimentally and its performance has been analyzed.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.777-780
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• 2003

In this paper, an improved full wave mode ZVT-PWM DC-DC Converter is presented to maximize the regeneration ratio of resonant energy by only putting an additional diode in series with auxiliary switch. The operation of auxiliary switch in a half wave mode makes possible the soft switching condition of all switches. Furthermore, the increase of the regeneration ratio to resonant energy results in low conduction losses and minimum voltage and current stresses. The operation principles of the proposed converters are analyzed using the PWM boost converter topology as an example. Theoretically analysis and experimental results verify the validity of the boost converter topology with the proposed full wave mode ZVT-PWM converters

• 전력전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.190-198
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• 2018

This paper proposes a nonisolated, bidirectional, soft-switching DC - DC converter with PWM plus phase shift (PPS) control. The proposed converter has an input-parallel/output-series configuration and can achieve the interleaving effect and high voltage gains, resulting in decreased voltage ratings in all related devices. The proposed converter can operate under zero-voltage switching (ZVS) conditions for all switches in continuous conduction mode. The power flow of the proposed converter can be controlled by changing the phase shift angle, and the duty is controlled to balance the voltage of four high voltage side capacitors. The PPS control device of the proposed converter is simple in structure and presents symmetrical switching patterns under a bidirectional power flow. The PPS control also ensures ZVS during charging and discharging at all loads and equalizes the voltage ratings of the output capacitors and switches. To verify the validity of the proposed converter, an experimental investigation of a 2 kW prototype is performed in both charging and discharging modes under different load conditions and a bidirectional power flow.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.549-556
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• 2016

CVR은 계통의 전압을 감소시켜 소비 전력을 줄이는 기술로, 과거 많은 실증과 연구가 진행되어 왔다. 최근, SCADA 기반 또는 AMI 기반의 VVC가 개발되면서 CVR이 중요한 운영 방식이 되었다. CVR은 다양한 계측기를 사용하여 폐루프 제어(closed loop control)방식으로 최적 VVC제어 지령치를 결정한다. 본 논문에서는 전압 계측기반 CVR제어 알고리즘 개발 및 검증을 위한 RTDS-MATLAB 연동 환경을 구현하였다. RTDS를 이용하여 배전 계통의 전압제어기기들을 모델링하고 MATLAB으로 RTDS의 모의 계통의 전압을 계측하고 제어할 수 있는 제어기를 구성하였다. 무효전력 제어기기인 캐패시터는 계통의 전압을 평탄화하고 계통의 전압 기반으로 OLTC의 탭 제어를 하여 계통의 전압을 낮추는 제어 알고리즘을 MATLAB을 통해 구현하였다. 시뮬레이션을 통해 제안한 시스템을 검증하였다.