• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제3권1호
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• pp.154-160
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• 2022

In this paper, we design a DC-DC boost converter with RF noise immunity to supply a stable positive output voltage for OLED displays. For RF noise immunity, an input voltage variation reduction circuit (IVVRC) is adopted to ensure display quality by reducing the undershoot and overshoot of output voltage. The boost converter for a positive voltage Vpos operates in the SPWM-PWM dual mode and has a dead-time controller using a dead-time detector, resulting in increased power efficiency. A chip was fabricated using a 0.18 um BCDMOS process. Measurement results show that power efficiency is 30% ~ 76% for load current range from 1 mA to 100 mA. The boost converter with the IVVRC has an overshoot of 6 mV and undershoot of 4 mV compared to a boost converter without that circuit with 18 mV and 20 mV, respectively.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.220-227
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• 2014

이 논문은 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 이용하여 공통모드와 차동모드 피드백 루프를 구현한 Single-Inductor Dual-Output DC-DC Converter 설계에 관한 내용을 제시하고 있다. 제어회로에는 공통모드와 차동모드 피드백 루프를 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 이용하여 동시에 사용하였다. 차동모드 피드백 루프에서 duty를 생성하기 위해서 전류 분배기 회로를 사용하여 공통모드 피드백에 의한 duty에 따라 dead-time이 유동적으로 변하는 톱니파형을 만드는 회로인 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 추가하여 차동모드 피드백 회로를 구성하였다. 0.35um 공정을 사용하여 설계한 SIDO DC-DC Converter는 2.5V 입력으로부터 2.8V와 4.2V의 전압을 출력하며 최대 전력변환 효율은 95%이다. 출력간의 Cross regulation은 출력전류가 2배씩 증가할 경우 Boost1과 Boost2의 출력전압은 각각 3.57%, 4% 수준을 보이고 있다.

• 전기학회논문지
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• 제67권4호
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• pp.531-537
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• 2018

This paper propose a bidirectional dc-to-dc converter employing dual inductor for current ripple reduction. Conventional bidirectional dc-to-dc converter uses a single inductor for two different modes; boost and buck; therefore it is difficult to satisfy the optimized inductance value for each mode. To improve this problem, the proposed converter adds two switches, a diode, and one inductor. By proper switching of the additional switch, the proposed converter operates with a inductor in boost mode, but it works with dual inductor in buck mode. Hence in both modes the proposed bidirectional converter can be operated with optimized inductance values. Most of all the optimized inductance in buck mode can reduce the current ripple and its effective value(rms), which are directly related to the temperature increase resulted in short lifetime of battery. To verify the validity of the proposed approach, we first analyzes the operation of the proposed converter theoretically, and implement computer-aided simulations and experiments using a prototype.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.573-582
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• 2015

본 논문은 에너지 하베스팅용 이중 모드 부스트 컨버터 설계에 관한 것이다. 설계된 회로는 에너지 하베스팅에 의해 출력된 작은 전압으로부터 startup 회로를 통해 승압된 전압을 얻는다. 이 전압이 일정 전압 이상이 되면, 전압 감지기에 의해 startup 회로에 공급되는 전압이 차단이 된다. 승압된 전압은 부스트 컨트롤러에 의해 최종적으로 $V_{OUT}$이 된다. 회로는 크게 전하 펌프를 위한 오실레이터, 전하 펌프, 펄스 생성기, 전압 감지기, 부스트 컨트롤러로 구성되어있다. 매그나칩 / SK하이닉스의 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 회로는 테스트 결과 최소 입력 전압은 600mV이며, 출력은 3V이고, startup time은 20ms이다. 제작된 부스트 컨버터의 효율은 load current가 3mA일때, 47%로 측정되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.530-533
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• 2001

Interleaved Dual Boost(IDB) converter can reduce current ripple, switching loss and harmonics without filter in input power line. Moreover, this improve power factor. In this paper, we will use the state average methode and small signal analysis at the Interleaved dual boost converter. 4-type controllers were designed by using control transfer function. The result of these controller simulations is analyzed and proposed a proper controller at IDB

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1693-1698
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• 2015

본 논문은 이중 펄스 폭을 지닌 PFM(Pulse-Frequency Modulator) 부스트 변환기를 제안한다. 부스트 변환기의 구동 회로 구조는 밴드 갭 기준 전압 발생 회로와 이를 이용해 여러 가지의 기준 전압을 생성하는 기준 전압 발생 회로, 소프트 시동 회로, 에러 증폭기, 고속 전압 비교기, 인덕터 전류 센싱 회로, 펄스 폭 발생 회로로 구성되어있다. 변환기는 부하 전류 상태에 따라 서로 다른 최대 인덕터 전류 값을 갖도록 구성해 부하 범위를 넓히고, 출력 전압 리플을 감소하도록 했다. 제안된 PFM 부스트 변환기는 입력 전압으로 3.7V를 받고, 18V의 출력 전압을 생성한다. 구동 가능한 부하 전류는 0.1~300mA의 범위를 가진다. 모의실험 결과 저 부하 전류 동작 구간에서 0.43%, 고 부하 전류 동작 구간에서는 0.79%의 출력 전압 리플을 보였다. 변환기는 저 부하 구간에서 85%의 효율을 나타내며 20mA에서 86.4%로 최대의 효율을 나타냈다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.346-352
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• 2002

본 논문에서는 정류용 다이오드의 역 회복시 발생하는 손실을 줄이기 위한 새로운 듀얼 모드로 동작하는 ZCS-PWM 승압형 컨버터를 제안한다 제안된 회로에서 각각의 스위치는 소프트 스위칭 조건에서 매 사이클마다 교번으로 스위칭 동작을 하고 스위치 $S_2$에 직렬로 공진형 인덕터 Lr을 달아서 스위칭 손실과 EMI 노이즈와 관련된 정류용 다이오드$(D, D_1)$의 역 회복 전류를 감소시켰다. 제안된 컨버터는 기존의 ZVT-PWM 컨버터$^{[2]}$에 수동 및 능동 소자를 더 이상 추가하지 않기 때문에 각 소자들이 받는 전류/전압 스트레스는 기존의 하드 스위칭 컨버터 같다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작을 분석하고 이를 바탕으로 제작 및 실험을 통해서 타당성을 입증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권6호
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• pp.1403-1412
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• 2019

A coupled inductor-dual boost-inverter (CIDBI) with a differential structure has been presented for application to a micro-inverter photovoltaic module system due to its turn ratio of a high-voltage level. However, it is difficult to design a CIDBI converter with a conventional PI regulator to be stable and achieve good dynamic performance, given the fact that it is a high order system. In view of this situation, a sliding mode control (SMC) strategy is introduced in this paper, and two different sliding mode controllers (SMCs) are proposed and adopted in the left and right side of two Boost sub-circuits to implement the corresponding regulation of the voltage and current. The schemes of the SMCs have been elaborated in this paper including the establishment of a system variable structure model, selection of the sliding surface, determination of the control law, and presentation of the reaching conditions and sliding domain. Finally, the mathematic analysis and the proposed SMC are verified by experimental results.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권1호
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• pp.143-149
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• 2016

The two-stage converter is widely used in traditional DC/AC inverter. It has several disadvantages such as complex topology, large volume and high loss. In order to overcome these shortcomings, a novel half load-cycle worked dual SEPIC single-stage inverter, which is based on the analysis of the relationship between input and output voltages of SEPIC converters operating in the discontinuous conduction mode (DCM), is presented in this paper. The traditional single-stage inverter has remarkable advantages in small and medium power applications, but it can’t realize boost DC/AC output directly. Besides one pre-boost DC/DC converter is needed between the DC source and the traditional single-stage inverter. A novel DC/AC inverter without pre-boost DC/DC converter, which is comprised of two SEPIC converters, is studied. The output of dual SEPIC converters is connected with anti-parallel and half load-cycle control is used to realize boost and buck DC/AC output directly and work properly, whatever the DC input voltage is higher or lower than the AC output voltage. The working principle, parameter selection and the control strategy of the inverters are analyzed in this paper. Simulation and experiment results verify the feasibility of the new inverter.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제55권4호
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• pp.224-230
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• 2006

The conventional way to implement a bidirectional converter with boost/buck has been to use two general purpose PWM ICs with a single supply voltage. In this case, when one direction mode is in operation, the other is disabled and the output of the error amplifier of the disabled IC may be saturated to a maximum value or zero. Therefore, during mode transition, a circuit which can disable the switching operation for a certain time interval is required making it impossible to get a seamless transition. In this paper, the limitations of the conventional 42V/14V bi-directional DC/DC converter implemented with general current mode PWM ICs with a single supply voltage are reviewed and a new current mode PWM controller circuit with a dual voltage system is proposed. The validity of the proposed circuit is investigated through simulation. and experiments.