• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.3-4
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• 2011

This paper presents a survey of floating power supply based on bootstrap operation for three-level voltage-source inverters. The floating power supply for upper switches is achieved by the bootstrap capacitor charged during on-time of the switch underneath. Hence, a large number of bulky isolated DC/DC power supplies for each gate driver are reduced. The Pspice simulation results show the behavior of bootstrap devices and the performance of bootstrap capacitor voltage.

• Journal of Power Electronics
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• 제7권4호
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• pp.294-300
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• 2007

This paper deals with a design of a bootstrap power supply using snubber energy regeneration, which is used to power a high-side gate driver of a half-bridge circuit. In the proposed circuit, the energy stored in the low-side snubber capacitor is transferred to the high-side bootstrap capacitor without any magnetic components. Thus, the power dissipation in the RCD snubber can be effectively reduced. The operation principle and design method of the proposed circuit are presented. The experimental results are also provided to show the validity of the proposed circuit.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.135-144
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• 2008

일반적으로 Intelligent power module (IPM)의 상부 스위치 구동을 위한 플로팅 전원 공급 방법으로 부트스트랩 회로가 많이 사용되고 있다. 부트스트랩 회로는 구성이 간단하고 집적화가 가능하다는 장점이 있으나 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 상부 스위치 게이트 드라이버 회로에 전원을 공급하기 위해 매 주기마다 충분한 에너지를 충전할 수 있는 시간이 요구되며, 충전된 에너지는 한정적이므로 스위치 턴 온 (turn-on)시간의 제한을 갖게 된다. 그리고 주파수가 낮아질수록 부트스트랩 커패시터 용량이 증가하여 집적화에 장애요인이 된다. 이러한 단점은 전하 펌프 회로를 사용함으로써 보완될 수 있다. 본 논문에서는 IPM의 플로팅 전원 공급 방법으로 전하 펌프 회로를 적용하여 분석하였으며, 이러한 분석을 기반으로 전하 펌프 회로의 설계 방법을 제안하였다. 분석과 제안된 설계 방법의 타당성을 검증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였으며, 제시된 결과는 제안된 설계 방법의 유용성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.376-382
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• 2014

This paper proposes the pulse width modulation (PWM) control strategy for low-speed operation in the three-level neutral-point-clamped (NPC) inverters based on the bootstrap gate drive circuit. As a purpose of the cost reduction, several papers have paid attention to the bootstrap circuit applied to the three-level NPC inverter. However, the bootstrap gate driver IC cannot generate the gate signal to the IGBT for low-speed operation, because the bootstrap capacitor voltage decreases under the threshold level. For low-speed operation, the dipolar and partial-dipolar modulations can be the effective solution. However, these modulations have drawbacks in terms of the switching loss and THD. Therefore, this paper proposes the PWM control strategy to operate the inverter at low-speed and to minimize the switching loss and harmonics. The experimental results are presented to verify the validity on the proposed method.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.563-566
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• 2009

This paper presents a motor drive IC for automotive applications. The drive IC is dedicated to control and drive external MOSFETs which directly drive 3-phase motor with a high current. In case of driving high-side power switches, the bootstrap topology is widely used. however, it requires three bootstrap diode and three capacitor respectively. And it needs a minimum charging time to maintain high-side voltage. The motor drive IC uses a charge-pump circuit for all three high-side voltage with various protection schemes for automotive applications.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.41-42
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• 2009

This paper presents a motor drive IC for automotive applications. The drive IC is dedicated to control and drive external MOSFETs which directly drive 3-phase motor with a high current. In case of driving high-side power switches, the bootstrap topology is widely used. However, it requires three bootstrap diode and three capacitor respectively. And it needs a minimum charging time to maintain high-side voltage. The motor drive IC uses a charge-pump circuit for all three high-side voltage with various protection schemes for automotive applications.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.421-423
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• 2005

A bootstrap circuit for floating power supply has the advantage of being simple and inexpensive. However, the duty cycle and on-time are limited by the requirement to refresh the charge in the bootstrap capacitor. Hence, this paper deals with a design of charge pump circuit for a floating gate power supply of an IPM. The operation of the proposed circuit applied by three-phase inverter system for driving induction motor are verified through the experiments.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.517-527
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• 2021

본 논문에서는 단일칩 마이컴을 이용한 위상변위 방식 직류-직류 전력변환기를 제안한다. 제안한 전력변환기의 1차측은 위상변위 방식에 의하여 단극성 펄스폭변조(unipolar PWM)로 동작하는 풀브리지 전력구조이며, 2차측은 4개의 다이오드로 구성된 풀브리지 전파정류기이다. 제안한 전력변환기의 제어는 단일칩 마이컴에 의해 수행되고, 그 MOSFET 스위치들은 부트스트랩 회로에 의해 구동된다. 그래서 전력변환기의 전체 시스템은 간단하다. 제안한 전력변환기는 공진회로와 저지커패시터를 이용하여 고효율을 달성한다. 본 논문에서는 먼저, 제안한 전력변환기의 전력회로의 동작을 각 동작모드를 따라 설명한다. 그리고 제안한 전력변환기의 전력회로 설계방식을 보이고 제안한 전력변환기를 동작시키는 마이컴 상의 소프트웨어 제어 알고리즘과 피드백 및 스위치 구동 회로에 관하여 간략히 설명한다. 그 후, 본 논문에서 제시한 설계와 구현방식에 의하여 설계하고 제작된 시제품 전력변환기의 실험결과를 통하여 제안한 전력변환기의 동작 특성을 입증한다. 실험결과에서 약 92% 정도의 최고 효율을 얻었다.