• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.689-693
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• 2001

The conventional three-level high frequency phase-shifted dc/dc converter has a disadvantage that a circulating current flows through transformer and switching devices during the freewheeling interval. Due to this circulating current and RMS current stress, conduction losses of transformer and switching devices increases. To alleviate these problems, we propose an improved three-level Zero Voltage and Zero Current Switching (ZVZCS) dc/dc converter using a tapped inductor, a snubber capacitor and two snubber diodes attached at the secondary side of transformer. The proposed ZVZCS converter is verified on a 10 kW, 30kHz experimental prototype.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권6호
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• pp.180-186
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• 2009

DC/DC 컨버터 등의 전력변환장치와 같은 비선형부하에 대해 알루미늄 전해 커패시터는 에너지의 일시적 저장이나 전압 평활용으로 많이 사용되고 있다. 그러나 전해 커패시터는 사용 시간이 늘어나면서 온도 상승 및 전해액(electrolyte)의 증발 등으로 인하여 고장이 매우 빈번하게 나타난다. 따라서 본 논문에서는 이러한 사고에 대한 고장모드를 분류하고 이를 진단하기 위한 사전 단계로 전해 커패시터의 주파수 변화에 따른 특성 해석과 이를 바탕으로 한 커패시턴스 용량 추정 알고리즘을 제안하였다. 기본파에 해당하는 저주파의 주파수 분석 결과에 따른 모의 실험의 결과는 제안한 알고리즘의 타당성을 입증하였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권12호
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• pp.2000-2007
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• 2016

Generally, in order to implement the CRM(Critical Conduction Mode), the analog controller is used rather than a digital controller because the control is simple and uses less power. However, according to the semiconductor technology development and various user needs, digital control system based on a DSP is on the rise. Therefore, in this paper, the CRM bridgeless PFC converter based on a digital control is proposed. It is necessary to detect the inductor current when it reaches zero and peak value, for calculating the on time and off time by using the current information. However, in this paper, the on-time and off-time are calculated by using the proposed algorithm without any current information. If the switching-times are calculated through the steady-state analysis of the converter, they do not reflect transient status such as starting-up. Therefore, the calculated frequency is out of range, and the transient current is generated. In order to solve these problems, limitation method of the on-time and off-time is used, and the limitation values are varied according to the voltage reference. In addition, in steady state, depending on the switching frequency, the inductance is varied because of the resonance between the inductor and the parasitic capacitance of the switching elements. In order to solve the problem, inductance are measured depending on the switching frequency. The measured inductance are used to calculate the switching time for preventing the transient current. Simulation and experimental results are presented to verify the proposed method.

• 전기학회논문지
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• 제62권6호
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• pp.798-802
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• 2013

In a conventional DC power supply used for CO2 laser, the circuit elements such as a rectifier bridge, a current-limiting resistor, a high voltage switch, energy storage capacitors ans a high-voltage isolation transformer using high turn ratio are necessary. Consequently, those supplies are expensive and require a large space. Thus, laser resonator and power supply should be optimally designed. In this paper, we propose a new power supply using high frequency resonance phenomena for CW(Continuous wave) CO2 laser (maximum output of 23W with discharge length of 450mm). It consists of a transformer including leakage inductance, magnetizing inductance and half-bridge converter, a three-stage Cockcroft-Walton and PFC(Power factor correction) circuit. The output ripple voltage can be controlled the minimum of 0.24% under the high frequency switching of 231kHz. Furthermore, the output efficiency was improved to 16.4% and the laser output stability of about 5.6% was obtained in this laser system.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권1호
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• pp.57-63
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• 2012

본 논문에서는 크로스 레귤레이션을 방지하기 위한 TM 방식 SIDO DC-DC 벅 컨버터의 스위치 트랜지스터 크기 계산 기법을 제안하였다. TM 방식 SIDO DC-DC 벅 컨버터는 DCM 동작으로 인한 인덕터 전류의 높은 첨두치와 추가된 스위치의 저항성분으로 인한 전압강하 때문에 크로스 레귤레이션이 일어날 수 있다. 이 문제점을 해결하기 위해 스위치 트랜지스터의 저항성분을 고려하여 스위치 트랜지스터의 크기를 계산하였고, 계산을 간단히 하기 위해 시간의 함수인 인덕터의 전류를 평균부하 전류로 대체하였다. 제안한 기법을 이용하여 2.8 V와 1.8 V의 독립된 두 출력을 내는 카메라 모듈용 SIDO DC-DC 벅 컨버터를 설계하였고, $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 제작하였다. 제작된 컨버터는 스위칭 주파수 1 MHz와 부하전류 200 mA 에서 80.7%의 효율을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.319-325
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• 2020

본 논문에서 모바일 기기에 적용하는 DCM DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 이 변환기는 안정된 동작을 위한 보상기, PWM 로직과 파워 스위치로 구성되어 있다. 작은 하드웨어 폼-팩터를 얻기 위하여 칩 외부에서 사용하는 소자의 갯수를 최소화하여야 하며 이는 효율적인 주파수 보상과 디지털 스타트-업 회로로 구현하였다. 매우 작은 부하 전류에서 효율의 감소를 막기 위하여 버스트-모드 동작도 구현하였다. DCM 벅 변환기는 0.18um BCDMOS 공정으로 제작되었다. 2.8~5V의 입력 전압 범위에 대하여 출력 전압 값은 외부 저항 소자를 사용하여 1.8V로 프로그램 되었다. 1MHz의 스위칭 주파수 및 100mA의 부하 전류에서 측정된 최대 효율은 92.6%이다.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권10호
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• pp.115-122
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• 1996

A 300MHz PLL including FVC (frequency to voltage converter) is designed and fabricated in 0.8$\mu$m CMOS process. In this design, a FVC and a 2nd - order passive filter are added to the conventional charge-pump PLL to improve the acquisition time. The dual-rijng VCO(voltage controlled oscillator) realized in this paper has a frequency range form 208 to 320MHz. Integrated circuits have been fully tested and analyzed in detail and it is proved that pull-in speed is enhanced with the use fo FVC. In VCO range from 230MHz to 310MHz, experimental results show that realized PLL exhibits 4 times faster pull-in speed than that of conventional PLL.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.23-30
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• 2006

본 논문은 전류 감지 feedback 기법을 사용한 고효율 CMOS DC-DC boost 변환기의 설계에 관한 것이다. 펄스-폭 변조 방식의 스위칭 동작을 위해 인덕터를 통해 흐르는 전류의 양을 감지하는 고해상도 전류 감지 회로를 설계하였다. 이를 통하여 외부 소자나 큰 면적을 차지하는 주파수 보상 회로 없이 안정적으로 동작하는 변환기 성능을 얻을 수 있다. 또한 외부 저항 열을 사용하여 다양한 입력/출력 전압 특성을 얻을 수 있다. 설계한 DC-DC 변환기는 thick gate oxide 옵션이 포함된 0.18-um CMOS 표준 공정으로 제작하였다. 부하 전류 200mA 이상에 대하여 3.3V의 출력을 얻는 변환기에서 최대 효율은 90% 이상, load regulation은 100mA의 변화에 대하여 1.15%의 특성을 나타낸다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.319-323
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• 2011

본 논문에서는 Mobile 기기의 다양한 기능을 지원하기 위해 사용되는 내부 회로들의 낮은 전압 레벨을 지원하기위해 가장 널리 사용되는 SMPS(Switch Mode Power Supply)방식의 Buck converter를 설계한다. 제안된 Buck converter는 넓은 부하 영역에서 높은 효율을 가지는 것을 목적으로 일반적인 구동 방식인 PWM (Pulse Width Modulation)Mode의 고 효율 저 리플 특성 구현 외에 PFM(Pulse Frequency Modulation) Mode를 적용하여 낮은부하 조건 혹은 부하를 사용하지 않는 대기 시간에서도 고 효율 저 리플 특성을 가지는 Dual mode synchronous buck converter를 설계한다. 이를 위해 본 논문에서는 부하 변동 시에 PWM - PFM Mode로의 효율적인 변환방법 및 저 리플 특성을 위한 방법을 제안한다. 또한 제안된 IC는 Mobile 기기에 부합하는 입력 전압 범위 2.5V-5V를 가지며, 2.5Mhz의 높은 주파수로 동작하여 리플 특성이 양호하고 집적화가 유리하다. 고효율을 위하여 Synchronous Type 설계 및 Dynamic Control 방식을 적용하였다. 보호 기능으로는 회로 동작의 초기 시에 발생하는 Inrush Current를 방지하기 위한 Soft start function 외에 Current limit, Thermal shutdown function, UVLO 회로가 내장되어 신뢰성을 높였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.103-109
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• 2008

본 논문은 무전극램프의 조광제어에 관한 안정기 설계방법을 제안하였다. 주파수 가변을 통한 전력제어는 램프의 등가 임피던스를 나타내는 유도코일간의 결합계수, 플라즈마 저항은 전력에 대한 함수이기 때문에 부적합하다. 따라서 본 논문은 직류링크전압을 가변함으로서 램프 임피던스와 독립적으로 램프의 출력 전력을 제어함으로서 무전극램프를 조광제어 하였다. 직류 링크 전압 가변방법은 벅 컨버터에 의해 제어하였으며, 제안된 설계 방법의 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 논문의 타당함을 증명하였다.