• Journal of Power Electronics
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• 제4권1호
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• pp.46-55
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• 2004

This paper presents a high-frequency ZVS-PWM boost chopper-fed DC-DC converter with a single active auxiliary edge resonant snubber in the load-side which can be designed for power conditioners such as solar photovoltaic generation, fuel cell generation, battery and super capacitor energy storages. Its principle operation in steady-state is described in addition to a prototype setup. The experimental results of ZVS-PWM boost chopper-fed DC-DC converter proposed here, are evaluated and verified with a practical design model in terms of its switching voltage and current waveforms, the switching v-i trajectory, the temperature performance of IGBT module, the actual power conversion efficiency and the EMI of radiated and conducted emissions. And then discussed and compared with the hard switching scheme from an experimental point of view. Finally, this paper proposes a practical method to suppress parasitic oscillation due to the active auxiliary resonant switch at ZCS turn off mode transition with the aid of an additional lossless clamping diode loop, and reduced the EMI conducted emission in this paper.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.298-308
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• 2017

본 논문에서는 DC-DC Converter에서의 고조파로 인한 전자기적 잡음을 줄이기 위해 Random PWM을 적용한 Interleaved Buck Converter(IBC) 시스템을 제안한다. PWM 직류전원장치에서 스위칭 방식을 사용하는 경우 스위칭 손실 및 EMI 문제가 발생하기 때문에 많은 고조파를 포함하고 있어 선간 전압의 왜곡 등을 유발한다. 따라서 이에 대한 해결방법으로 PRBS를 이용한 IBC를 최초로 제안한다. 이 방식의 회로 구조는 2개의 능동형 스위치를 가지며 180도의 위상차를 갖는 2개의 PWM 신호를 이용하여 회로를 제어한다. IBC는 1세트의 스위치를 추가하기 때문에, 비용 측면 등에서는 불리 할 수 있으나 전력분배, 출력전류 리플 감소, 빠른 회로 반응속도, 수동소자크기 감소의 이점을 가진다. 본연구의 타당성을 확인하기 위하여 PSIM 시뮬레이터를 이용하였고 Random PWM을 적용한 IBC 회로를 설계하여 기존의 PWM과 RPWM 방식만을 사용하는 Buck-converter 회로를 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 결과를 확인하고 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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• pp.139-141
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• 2000

High voltage direct current(HVDC) transmission system uses the phase controlled rectifier triggered by means of IPC(individual phase control) or EPC(equidistant pulse control). Most HVDC system has adopted EPC method that can solve the harmonic instability problem of IPC method in weak power system. But EPC has inherent indirect synchronizing problem requiring the closed loop control. This paper presents the new gate pulse generating method for 12-pulse HVDC converter, which combines IPC with EPC. Simulation and test results are presented. The basic concept is that it generates the gating pulse for 12-pulse converter by synthesizing the internal phase reference using the frequency and phase information of a sin91e phase voltage. To ensure the reliability of the external phase input, Potential transformer that detects the phase voltage has redundancy. Using fault detecting algorithm the healthy input is always guaranteed. And the frequency compensation function was reinforced.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권4호
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• pp.483-491
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• 2012

It is expected that, in the future, DC power service will be widely used for photovoltaic home power generation systems, since DC consuming devices are ever increasing. Instead of using multiple converters to convert DC to AC and then AC to DC, the power service could solely be based on DC. This would eliminate the need for converters, reducing the cost, complexity, and possibly increasing the efficiency. However, configuration of direct DC power service with mechanical contacts can cause spark voltage or an electric shock when the switch is turned on and off. To solve these problems, in this paper, a contactless power supply for a DC power service that can transfer electric power produced by photovoltaics to the home electric system using magnetic coupling instead of mechanical contacts has been proposed. The proposed system consists of a ZVS boost converter, a half-bridge LLC resonant converter, and a contactless transformer. This proposed contactless system eliminates the use of DC switches. To reduce the stress and loss of the boost converter switching devices, a lossless snubber with coupled inductor is applied. In this paper, a switching frequency control technique using the contactless voltage sensing circuit is also proposed and implemented for the output voltage control instead of using additional power regulators. Finally, a prototype consisted of 150W boost converter has been designed and built to demonstrate the feasibility of the proposed contactless photovoltaic DC power service. Experimental results show that 74~83% overall system efficiency is obtained for the 10W~80W load.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.216-223
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• 2006

태양광 발전 시스템을 위한 무접점 변압기 적용 고효율 Full-bridge LLC 공진컨버터를 제안하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 직렬 커패시터와의 직렬공진을 위해 무접점 변압기의 누설인덕턴스와 자화인덕턴스를 이용하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 공진주파수 보다 높은 스위칭영역에서 연속 공진전류로 동작하는 기존 직렬공진 컨버터와는 달리 공진주파수 아래의 좁은 주파수 범위에서 불연속 공진전류로 동작한다. 이러한 불연속모드 공진전류 때문에 제안된 컨버터는 어떤 보조회로 없이 무접점 변압기 1차측 주스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)과 2차측 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)을 얻을 수 있고, 높은 전압이득특성을 갖는다. 본 논문에서는 무접점 변압기 적용 Full-bridge LLC 공진컨버터를 이용한 무접점 전원장치에 대한 이론적 해석 및 시뮬레이션을 통해 150W급 시제품을 제작하여 태양광 발전 전원시스템에 적용 실험한 결과를 서술했다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.221-224
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• 2012

본 논문에서는 MEMS 가속도센서를 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 설계된 CMOS 인터페이스 회로는 CVC(Capacitance to Voltage Converter), 그리고 SC-Integrator와 Comparator를 포함하는 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator로 구성되어 있다. 회로에 일정한 Bias를 공급할 수 있도록 Bandgap Reference를 이용하였으며, 저주파 잡음과 offset을 감소시키기 위하여 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator에 CHS(Chopper-Stabilization) 기법을 사용하였다. 그 결과 설계된 ${\Sigma}{\Delta}$ Modulator의 출력은 입력 전압 진폭이 100mV가 증가할 때 duty cycle은 10%의 비율로 증가하고, 전체 회로의 Sensitivity는 x, y축은 0.45V/g, z축은 0.28V/g의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 CMOS 인터페이스 회로는 CMOS 0.35um공정을 이용하여 설계되었다. 입력 전압은 3.3V이며, 샘플링 주파수는 2MHz이다. 설계된 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $0.96mm{\times}0.85mm$이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.72-81
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• 2009

본 논문에서는 대기압 플라즈마 발생용 정현파펄스형 교류 전원 장치에 대한 연구를 진행하였다. 정현파펄스형 전원장치는 기존의 LC공진을 이용한 교류 전원장치보다 높은 dv/dt를 갖게 되므로 안정적인 플라즈마 공급이 가능하며 펄스형에 비해 고조파 노이즈가 적고, 정전류 턴온-영전압 턴오프 형태로 동작하므로 매우 높은 효율을 갖는다. 또한 플라즈마 점화 기능을 강화하고 안정적인 전압제어를 위해 3상 부스트형 컨버터를 입력단에 사용하여 입력 역률이 매우 높은 시스템을 구성할 수 있다. 실험실 수준의 10kW부하시설을 사용하여 본 연구의 결과를 입증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.40-47
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• 2016

본 논문에서는 휴대기기에 적합한 모드 전환 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 제안한다. 기존의 모드 제어 회로는 부하의 변동이 급격하거나 천천히 변동하거나 둘 중 하나의 조건에서만 모드 전환이 이루어지는 문제점을 슬로우 클럭을 이용한 모드 제어 회로 기법으로 해결하였다. 그리고 PFM(Pulse Frequency Modulation) 모드에서 PWM(Pulse Width Modulation) 벅 변환기로 전환할 때에도 카운터를 사용하여 고부하를 감지할 수 있도록 하였으며 3비트의 디지털 신호로 20mA~90mA내에서 모드 전환 시점을 선택할 수 있도록 설계하였다. 이 회로는 BCDMOS 0.18um 2-poly 3-metal 공정으로 제작되었으며, 측정 결과 입력전압 3.7V, 출력전압 1.2V 부하 전류 10uA~500mA 범위에서 32mV 이하의 출력 전압 리플을 가지며 86%의 최대 전력 변환 효율을 나타내었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.461-469
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• 2012

This paper deals with LLC resonant converter for communication power supply. Generally, the load range of communication power is very wide. However, voltage conversion ratio of LLC converter is highly dependent of load condition. So, it is not easy to design of robust power supply along with the wide load condition. Especially, it is not possible to meet the required low voltage conversion ratio for low output voltage with high input voltage under the light load condition. To solve this problem, in this paper, a new duty control interlinked with operational frequency has been proposed. To prove the usefulness of the proposed control method, the simulation and experiments were carried out. The simulation and experimental results show the usefulness of the proposed control method.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.105-112
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• 2003

AC/DC 전력변환장치로서 위상제어 컨버터나 출력전압을 제어할 수 없는 다이오드 정류기는 역률저하 및 저차고조파 발생의 문제점을 가진다. 본 논문에서는 역률개선 및 고조파 감소의 문제점을 극복하기 위하여 3상 PWM AC/DC Boost 컨버터에 대해 연구하였다. 제안한 컨버터의 특성은 입력 단에 전류 센서 없이 전압 센서만을 사용하여 입력전류의 위상을 조정하는 비교적 간단한 알고리즘으로 단위역률을 구현하였으며, 일정 주파수로 스위칭 소자를 구동시키는 정현 PWM 방식을 채용하여 불규칙한 스위칭 주파수 방식에서 나타나는 입력필터의 설계 및 스위칭 소자 선정에 대한 어려움을 극복하였다. 본 논문에서 제안한 제어알고리즘을 시뮬레이션 한 결과 부하영역 및 발전영역에서도 단위역률이 잘 이루어졌으며 DC link 단의 출력전압이 거의 리플 없이 다이나믹한 응답특성을 보였다. 또 시뮬레이션으로 얻어진 회로정수를 바탕으로 인덕터 및 커패시터의 용량을 적절한 크기로 산정하여 실험 에 적용한 결과 같은 부하조건에서 다이오드 정류기와 비교하여 역률 및 저차 고조파가 현저하게 개선되었음을 알 수 있었다.