• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.117-125
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• 2007

연료전지 발전시스템에서는 DC-DC 승압용 컨버터와 DC-AC 인버터가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 연료전지의 전압을 380[VDC]로 승압하기 위한 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 220[VAC]로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다. 특히 제안한 연료전지 시스템용 고효율 DC-DC 컨버터는 위상천이 PWM 제어법을 이용하여 부분 공진에 의한 ZVS를 실현하였으며, 일정 스위칭 주파수화 및 스위치의 스위칭 손실, 피크 전압과 전류를 저감시켰다. 그리고, 정류회로에 2개의 인덕터를 첨가하여 리플성분이 저감된 직류전압과 전류를 부하측에 안정하게 공급할 수 있었다. 또한, 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 92[%]정도 얻을 수 있다. 이상과 같이 결과는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.315-322
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• 1998

전력변환 시스템은 소형화, 경량화, 저잡음화를 실현하기 위하여 스위칭 주파수가 증대되어야 한다. 하지만 컨버터의 스위치들은 스위칭 스트레스와 많은 스위칭 전력손실을 동반한다. 이들 때문에 전력 시스템은 낮은 효율을 가져온다. 본 논문에서는 부분공진 모드에 의해 고효율의 승압형 단상 컨버터를 제안한다. 제안된 회로의 소자들은 소프트 스위칭으로 동작되며 이것의 제어기술은 일정 듀티 싸이클에서 동작되도록 스위치군을 간략화 하였다. 부분공진 회로는 승강압에 사용되는 인덕터와 무손실 스너버의 콘덴서를 사용한다. 또한, 이 회로는 종래의 회로가 가지는 스너버의 손실이 없는 스너버 콘덴서에 축적된 에너지를 입력전원 측으로 회생시킴으로서 효율증대의 장점이 있다. 그 결과 스위칭 손실이 매우 낮고 효율과 시스템 역률이 높게 된다. 제안된 컨버터는 전력용 스위칭 소자들이 사용되는 고출력의 응용분야에 가장 적합하다고 생각된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.21-28
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• 2006

본 논문에서는 Ballard사의 1.2[kW]급 연료전지와 연료전지의 저전압($28{\sim}43[VDC]$)을 승압(380([VDC])시키기 위한 풀-브리지 직류-직류 컨버터, 그리고 승압된 직류 링크전압을 교류 전압(220[VAC]), 60[Hz]으로 변환하기 위한 단상 풀-브리지 인버터로 구성된 연료전지 발전용 전력변환시스템 중 풀-브리지 고주파 절연형 영전압 영전류 스위칭 위상 천이 펄스폭 변조 직류-직류 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 고주파 절연형 영전압 영전류 스위칭 위상 천이 펄스폭 변조 직류-직류는 프리휠링 다이오드를 포함한 탭부 인덕터 필터를 이용하여 순환 전류를 저감시켰으며, 스위치 및 변압기의 턴-온, 턴-오프시에 오버슈트 전압이나 과도현상이 발생하지 않는다. 그리고 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 $93{\sim}97[%]$정도 얻을 수 있으며, 출력 부하전류의 변화에 대해 거의 일정한 출력 전압 특성을 가졌다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 1997년도 추계학술발표회논문집
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• pp.88-92
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• 1997

Power conversion system must be increased swiching frequency in order to achieve a small size, a light weight and a low noise, However, the swiches of converter are subjected to high switching power losses and switching stresses. As a result of those, the power system brings on a low efficiency. In this paper, the authors propose a DC-DC boost converter of high power by partial resonant switch method (PRSM). The switching devices in a proposed circuit are operated with soft swiching and the control technique of those is simplified for switch to drive in constant duty cycle. The partial resonant circuit makes use of a inductor suing step up and a condenser of loss-less snubber. Also the circuit has a merit which is taken to increase of efficiency, as if makes to a regeneration at input source of accumulated energy in snubber condenser without loss of snubber in conventional cirvuit. The result is the the switching loss is very low and the efficiency of system is high. The proposed converter is deemed the most suitable for high power applications where the power switching devices are used.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권4호
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• pp.1131-1138
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• 2015

This study presents an input-powered high-efficiency interface circuit for energy harvesting systems, and introduces a zero standby power design to reduce power consumption significantly while removing the external power supply. This interface circuit is composed of two stages. The first stage voltage doubler uses a positive feedback control loop to improve considerably the conversion speed and efficiency, and boost the output voltage. The second stage active diode adopts a common-grid operational amplifier (op-amp) to remove the influence of offset voltage in the traditional comparator, which eliminates leakage current and broadens bandwidth with low power consumption. The system supplies itself with the harvested energy, which enables it to enter the zero standby mode near the zero crossing points of the input current. Thereafter, high system efficiency and stability are achieved, which saves power consumption. The validity and feasibility of this design is verified by the simulation results based on the 65 nm CMOS process. The minimum input voltage is down to 0.3 V, the maximum voltage efficiency is 99.6% with a DC output current of 75.6 μA, the maximum power efficiency is 98.2% with a DC output current of 40.4 μA, and the maximum output power is 60.48 μW. The power loss of the entire interface circuit is only 18.65 μW, among which, the op-amp consumes only 2.65 μW.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.179-184
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• 2019

전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.201-209
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• 2015

본 논문에서는 빛에너지 하베스팅을 이용한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 배터리 충전기를 제안한다. 제안된 회로는 MPPT를 이용하여 빛 에너지를 PV(photovoltaic) 셀로부터 수확하고, 수확한 에너지를 배터리에 연결하여 충전한다. 배터리 관리 회로에서 출력되는 신호에 따라, 배터리의 충전 상태가 조절된다. MPPT 제어는 PV 셀의 개방회로 전압과 MPP 전압간의 비례관계를 이용하여, 보조(pilot) PV 셀로 하여금 주(main) PV 셀의 MPP를 실시간 추적할 수 있도록 설계하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 성능을 검증하였다. 설계된 회로의 최대 효율은 86.2%이며 칩 면적은 패드를 포함하여$1.35mm{\times}1.2mm$이다.

• 전기학회논문지
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• 제66권2호
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• pp.328-338
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• 2017

In this paper, a zero torque control scheme adopting current sharing function (CSF) used in integrated Switched Reluctance Motor (SRM) drive with DC battery charger is proposed. The proposed control scheme is able to achieve the keeping position (KP), zero torque (ZT) and power factor correction (PFC) at the same time with a simple novel current sharing function algorithm. The proposed CSF makes the proper reference for each phase windings of SRM to satisfy the total charging current of the battery with zero torque output to hold still position with power factor correction, and the copper loss minimization during of battery charging is also achieved during this process. Based on these, CSFs can be used without any recalculation of the optimal current at every sampling time. In this proposed integrated battery charger system, the cost effective, volume and weight reduction and power enlargement is realized by function multiplexing of the motor winding and asymmetric SR converter. By using the phase winding as large inductors for charging process, and taking the asymmetric SR converter as an interleaved converter with boost mode operation, the EV can be charged effectively and successfully with minimum integral system. In this integral system, there is a position sliding mode controller used to overcome any uncertainty such as mutual inductance or DC offset current sensor. Power factor correction and voltage adaption are obtained with three-phase buck type converter (or current source rectifier) that is cascaded with conventional SRM, one for wide input and output voltage range. The practicability is validated by the simulation and experimental results by using a laboratory 3-hp SRM setup based on TI TMS320F28335 platform.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1337-1344
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• 2013

This paper presents a simplified modulation strategy for the three-leg VSI fed two-winding induction motor. The strategy provides independent unbalanced voltage control for the main and auxiliary windings. This make the motor can be reversed rotation through the range of motor speed operation without limitation of voltage boost of the auxiliary winding. To study the advantages of the proposed drive, the experimental results such as voltage stresses, hysteresis band of the currents in locus, and also acoustic noise levels of the three-leg VSI are compared with those of the conventional two-leg topology. The results obviously show that the proposed technique achieves superior performance compared with the traditional scheme in case of dramatic increase of DC bus utilization, effective reduction of harmonic voltages content, and also significant enhancement of motor efficiency.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권2호
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• pp.323-331
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• 2018

Buck power factor correction (PFC) converters, compared with conventional boost PFC converters, exhibit high efficiency performance in the entire range of universal line voltage. This feature has gotten more attention for eliminating the zero crossing dead angle of buck PFC rectifiers. Furthermore, bridgeless structures for the reduction of conduction losses have been proposed. The aim of this paper is to introduce a single-phase buck rectifier that simultaneously has unity power factor (PF) and bridgeless structure while operating in the continuous conduction mode (CCM). For this purpose, two auxiliary flyback converters without any active switches are applied to a bridgeless buck rectifier to eliminate the zero crossing dead angle and achieve unity power factor, low total harmonic distortion (THD) and high efficiency. The operation and design considerations of the proposed rectifier are verified on a 150W, 48V prototype using a conventional peak-current-mode control. The measurement results show that the proposed rectifier has nearly unity power factor, THD less than 7% and high efficiency.