• 산업기술연구
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• 제31권B호
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• pp.75-79
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• 2011

In this paper a new PFC Controller for 3-Phase Modular UPS(Uninterruptible Power Supplies) is proposed. The PFC circuit for 3-Phase Modular UPS is implemented using three 1-phase 3-level boost PFC circuits. To control DC output voltage, single voltage controller considering imbalance of two capacitor voltages and to regulate AC input current three independent current controllers are used in proposed PFC controller. By the proposed method, without additional hardware, THD(Total Harmonic Distortion) of input currents can be readily limited below 5% which is the harmonic current requirements by IEEE std. 519. Its validity is verified by simulations and experiments.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권3호
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• pp.629-638
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• 2016

This paper proposes a State-of-Charge (SOC) balancing control of Battery Power Modules (BPMs) for a modularized battery for Electric Vehicles (EVs) without additional balancing circuits. The BPMs are substituted with the single converter in EVs located between the battery and the inverter. The BPM is composed of a two-phase interleaved boost converter with battery modules. The discharge current of each battery module can be controlled individually by using the BPM to achieve a balanced state as well as increased utilization of the battery capacity. Also, an SOC balancing method is proposed to reduce the equalization time, which satisfies the regulation of a constant DC-link voltage and a demand of the output power. The proposed system and the SOC balancing method are verified through simulation and experiment.

• 전기학회논문지P
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• 제51권3호
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• pp.120-125
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• 2002

The switching-mode power converter has been widely used because of its features of high efficiency and small weight and size. These features are brought by the ON-OFF operation of semiconductor switching devices. However, this switching operation causes the surge and EMI(Electromagnetic Interference) which deteriorate the reliability of the converter themselves and entire electronic systems. This problem on the surge and noise is one of the most serious difficulties in AC-to-DC converter. In the switching-mode power converter, the output voltage is generally controlled by varying the duty ratio of main switch. When a converter operates in steady state, duty ratio of the converter is kept constant. So the power of switching noise is concentrated in specific frequencies. Generally, to reduce the EMI and improve the immunity of converter system, the switching frequency of converter needs to be properly modulated during a rectified line period instead of being kept constant. Random Pulse Width Modulation (RPWM) is performed by adding a random perturbation to switching instant while output-voltage regulation of converter is performed. RPWM method for reducing conducted EMI in single switch three phase discontinuous conduction mode boost converter is presented. The more white noise is injected, the more conducted EMI is reduced. But output-voltage is not sufficiently regulated. This is the reason why carrier frequency selection topology is proposed. In the case of carrier frequency selection, output-voltage of steady state and transient state is fully regulated. A RPWM control method was proposed in order to smooth the switching noise spectrum and reduce it's level. Experimental results are verified by converter operating at 300V/1kW with 5%~30% white noise input. Spectrum analysis is performed on the Phase current and the CM noise voltage. The former is measured with Current Probe and the latter is achieved with LISN, which are connected to the spectrum analyzer respectively.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.785-792
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• 2019

다중 컨버터 모듈을 병렬 운전 시, 시스템의 신뢰성 향상을 위해 모듈 간 균등한 전력 분배가 이루어져야 한다. 본 논문에서는 기존의 드룹 제어 방법을 개선하여 전류 분배 특성이 향상된 개선된 드룹 제어 방법을 제시한다. 제안하는 방법에서는 각 모듈의 전류가 설정값보다 커질 경우, 출력 전압 설정값을 상향 조정하여 모듈 간 전류 분배 특성이 개선되도록 한다. 한편, 출력 전압을 공차 범위 안에서 관리하고자 할 때, 출력 전압 설정값이 항상 상향 조정된다면 이용 가능한 제어 IC 기준값($v_{ref}$)의 범위가 줄어들게 된다. 따라서 상향 조정으로 인해 모듈 간 출력 전압 설정값이 역전될 경우 하향 조정을 통해 이를 해결하고자 하였다. 제안하는 방법은 2개의 부스트 컨버터 모듈로 구성된 17.5V/500mA급 프로토타입을 통해 실험으로 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.154-158
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• 2006

The switching-mode power converter has been widely used because of its features of high efficiency and small weight and size. These features are brought by the ON-OFF operation of semiconductor switching devices. However, this switching operation causes the surge and EMI(Electromagnetic Interference) which deteriorate the reliability of the converter themselves and entire electronic systems. This problem on the surge and noise is one of the most serious difficulties in AC-to-DC converter. Random Pulse Width Modulation (RPWM) is peformed by adding a random perturbation to switching instant while output-voltage regulation of converter is performed. RPWM method for reducing conducted EMI in single switch three phase discontinuous conduction mode boost converter is presented. The more white noise is injected, the more conducted EMI is reduced. But output-voltage is not sufficiently regulated. This is the reason why carrier frequency selection topology is proposed. In the case of carrier frequency selection, output-voltage of steady state and transient state is fully regulated. A RPWM control method was proposed in order to smooth the switching noise spectrum and reduce it's level. Experimental results are verified by converter operating at 300v/1kW with $5%{\sim}30%$ white noise input. Spectrum analysis is performed on the Phase current and the CM noise voltage. The former is measured with Current Probe and the latter is achieved with LISN, which are connected to the spectrum analyzer respectively.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권2호
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• pp.226-236
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• 2014

A new active LED driver with high power factor (PF) and low total harmonic distortion (THD) compatible with a rapid-start ballast is proposed. An LC input filter is attached to the ballast to increase PF and reduce THD. A boost converter is then installed to regulate the LED current, where an unstable operating region has been newly identified. The unstable region is successfully stabilized by feedback control with two zeroes. The extremely high overall system of the 10th order is completely analyzed by the newly introduced phasor transformed circuits in static and dynamic analyses. Although a small DC capacitor is utilized, the flicker percentage of the LED is drastically mitigated to 1% by the fast controller. The proposed LED driver that employs a simple controller with a start-up circuit is verified by extensive experiments whose results are in good agreement with the design.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.385-388
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• 2001

In this paper, the gearless traction machine drive system using a permanent-maget motor for high-speed elevators is addressed. This application of permanent-magnet motor to the elevator traction machine enables several improvements including higher efficiency, better ride comfort, smaller size and weight, and so on. PWM boost converter is also adopted so that DC-link voltage regulation, hi-directional power flow, and controllable power factor with reduced input current harmonics are possible. To increase reliability and performance, the control board, which can include the car and group controller as well as PWM converter and inverter controller, is designed based on TMS320VC33 DSP The simulator system for high-speed elevators has been developed so that the drive system of high-speed elevator can be tested without my limitation on ride distance and the load condition. Some experimental results are given to verify the effectiveness of the developed system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.987-990
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• 2003

산업현장에서의 인터넷환경 및 원격 제어를 위한 시스템 개발에서 신뢰성이 있고 경제적이며 지능적인 Power Supply가 요구되고 있다. 최근 통신시스템의 Power Supply는 수 kA이상의 출력전류를 가지고 있으며 최소 10개 이상의 모듈로 이루어져 있다. High-End 서버 시스템과 같이 수백 개의 마이크로프로세서를 내장한 시스템은 수십 kW의 전력을 소모한다. 이들이 사용하는 Power Supply는 별도의 시스템 제어기와의 통신으로 시스템에서 발생하는 발열, 소모전력, Total Harmonic Distortion (THD)에 대한 정보를 바탕으로 시스템이 갖는 각각의 Module에 대해 효과적이고 신뢰성 있는 전력공급을 하여야 만다. Distributed Power System (DPS)에서 가장 중요만 역할을 담당하는 Power Factor Correction (PFC) AC-DC Converter의 디지털 제어는 시스템 제어기와의 통신능력을 충분히 고려하면서 DPS를 위한 적합한 솔루션을 제공할 것이다. 본 논문에서는 Digital Signal Processor (DSP)를 사용하여 PFC 제어에 필요한 전파정류전압, 입력전류, 출력전압을 계측하여 역률개선과 THD의 저감을 위한 전류의 추종을 제어하면서 이들 제어기에서의 파라미터를 PC를 통해 모니터하여 최근의 추세를 만족시킬 수 있는 시스템을 구현할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.456-465
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• 2019

PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle)와 BEV(Battery Electric Vehicle)는 모터 및 차량 전장 시스템의 구동을 위하여 고전압 배터리를 사용하며 이를 충전시켜주는 OBC(On-Board Charger)와 고전압에서 저전압으로 전력변환을 해주는 LDC(Low DC/DC Converter)가 반드시 필요하다. OBC와 LDC는 차량에 독립적인 시스템으로 동작 하며 개별 공간을 사용하기 때문에 이를 통합한 시스템을 활용하여 무게 및 사용 공간 확보에 대한 필요성이 대두 되고 있다. 본 논문은 LDC 트랜스포머의 설계를 단순화하여 절연형 전류원 컨버터를 사용한 OBC에 통합이 가능한 1.5kW급 LDC컨버터에 대하여 제안하였다. 제안된 LDC는 양방향 벅-부스트 컨버터의 고정된 임의의 출력 전압을 사용하여 LDC의 최종 출력 전압의 제어가 가능하기 때문에 기존의 OBC-LDC 통합 시스템과 비교하여 배터리 전압 사용 범위, 컨버터의 Duty Ratio 및 OBC의 출력 턴 비를 고려한 트랜스포머 설계에 대한 부분을 단순화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 LDC의 시제품을 제작하여 200V ~ 400V의 입력 전압에서 정상 동작을 확인 하였으며 정격 부하 조건에서 최대 효율 91.885%를 달성 하였다. 또한 OBC-LDC통합 시스템 구축을 통해 약 6.51L의 부피를 달성 하였으며 기존 독립적인 시스템에 비해 15.6% 저감되어 공간 확보에 대한 이점을 확인 할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.538-545
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• 2001

본 논문에서는 영구 자석형 동기 전동기를 이용한 고속 엘리베이터 시스템 용 무기어식 구동 시스템의 개발 사례를 소개한다. 엘리베이터 구동원으로서 영구 자석형 동기 전동기의 채택은 에너지 절약, 승차감 향상, 기계실의 하중 부담 감소 및 효율적인 공간 활용 등의여러 장점을 지닌다. 전력 변환 장치로는 기존의 다이오드 정류기와 제동 저항 대신 직류단 전압 제어 회생 운전 그리고 낮은 고조파 함유율이 역률 1 제어가 가능한 승압형 PWM 컴버터를 채택하였다. 제어 시스템은 고속 대용량의 단일 DSP를 사용하여 통합형 제어 시스템을 구축함으로써 전체 제어 시스템의 신뢰성 및 성능을 크게 향상시켰다. 시험 장치로는 고속 엘리베이터용 부사 시뮬레이터 시스템을 개발하여 운전 거리에 대한 제약 없이 구동 시스템의 다양한 시험이 가능해졌다.