• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1752-1762
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• 2016

To achieve higher reliability in the modular multilevel converters (MMC) for HVDC transmission systems, the internal condition of the DC capacitors of the submodules (SM) needs to be monitored regularly. For an online estimation of the SM capacitance, a controlled AC current with double the fundamental frequency is injected into the circulating current loop of the MMC, which results in current and voltage ripples in the SM capacitors. The capacitor currents are calculated from the arm currents and their switching states. By processing these AC voltage and current components with digital filters, their capacitances are estimated by a recursive least square (RLS) algorithm. The validity of the proposed scheme has been verified by simulation results for a 300-MW, 300-kV HVDC system. In addition, its feasibility has been verified by experimental results obtained with a reduced-scale prototype. It has been shown that the estimation errors for both the simulation and experimental tests are 1.32% at maximum.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.514-524
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• 2016

This work suggests a study on 5 kW plasma power supply design and reactor capacitance estimation algorithm for a wide range of linear output control to operate a plasma reactor. The suggested study is designed to use a two-stage circuit and control the full-bridge circuit of the two-stage circuit using the buck converter output voltage of the single-stage circuit. The switching frequency of the full-bridge circuit is designed to operate through high-frequency switching and obtain maximum output using LC parallel resonance. Soft switching technique(ZVS) is used to reduce the loss caused by high-frequency switching, and duty control of the buck converter is applied to control a wide range of linear output. The internal capacitance of the reactor cannot easily be extracted, and thus, the reactor cannot be operated in an optimized resonant state. To address this issue, this work designs the internal capacitance of the reactor such that estimations can be performed with the developed reactor capacitance estimation algorithm applied to the internal capacitance of the reactor. A 5 kW plasma power supply is designed for a wide range of linear output control, and the validity of the study on the reactor capacitance estimation algorithm is verified.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.21-26
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• 2016

본 논문에서는 휴대 전자기기의 내부 전원단을 위한, CCM/DCM 기능의 이중모드 감압형 DC-DC 벅 컨버터를 제안한다. 제안하는 변환기는 1 MHz의 주파수에서 동작하며, 파워단과 제어블럭으로 이루어진다. 파워단은 Power MOS 트랜지스터, 인덕터, 커패시터, 제어 루프용 피드백 저항으로 구성된다. 제어부는 펄스폭 변조기 (PWM), 오차증폭기, 램프 파 발생기, 오실레이터 등으로 이루진다. 또한 본 논문에서 보상단의 큰 외부 커패시터는, 집적회로의 면적축소를 위하여 CMOS 회로로 구성되는 멀티플라이어 등가 커패시터로 대체하였다. 또한,. 본 논문에서, 보상단의 외부 커패시터는 집적회로의 면적을 줄이기 위하여 곱셈기 기반 CMOS 등가회로로 대체하였다. 또한 제안하는 회로는 칩을 보호하기 위하여 출력 과전압, 입력부족 차단 보호회로 및 과열 차단 보호회로를 내장하였다. 제안하는 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 케이던스의 스펙트라 회로설계 프로그램을 이용하여 설계 및 검증을 하였다. SPICE 모의 실험 결과, 설계된 이중모드 DC-DC 벅 변환기는 94.8 %의 피크효율, 3.29 mV의 리플전압, 2.7 ~ 3.3 V의 전압 조건에서 1.8 V의 출력전압을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.214-217
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• 2003

The connectorless power supply system on that multi-contact causes confidence when the wiring reconstructed in the rear. As you see above, contact points between sets and indoor space cause inferior function of audio frequency so it needs to be eliminated. This paper explains the structure of connectorless power supply to supply the system with power crossing the air gap in the part of inductively in the connectorless power supply of both magnetic and electrical model. To get maximum output of electrical load, compensating capacitor compensates to show inter-inductance, lequeage-inductance reducing the track-inductance and access the conditions for resonance. At that time it accesses the maximum electric power. The small change of the value of compensating capacitor causes the changes of maximum electric power. Here the power electronics technology is used not only in the industrial machinery but also in the home appliances so the switching power supply is used to actualize the miniaturization, lightweight, and high efficiency. Generally the condenser input methods are widely used in the rectification circuit of switching power supply, but condenser input method generate great quantity of high frequency components because with this method the current flows in the power input filtering condenser only around value of peak of ac input voltage. To solve these problems, installation of power factor improve circuit on the front of filtering capacitence was considered. Several methods were suggested regarding, but the active filter method which makes smalliging and highly power factor possible are the produce main stream. IC for power factor improvement can be utilized by CMOS process proposing low power consumption. When the high power factor is considered seriously in the power factor improvement circuit, active filter method is selected. In the active filter method, the boost converter is used. Regarding this ·the boost converter is needed.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.14-14
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• 2010

A high voltage current sensing circuit for LED driver IC is designed and verfied by Cadence SPECTRE simulations. The current mirror pair, power and sensing MOSFETs with size ratio of K, is used in our on-chip current sensing circuit. Very low drain voltages of the current mirror pair should be matched to give accurate current sensing, so a folded-cascode opamp with a PMOS input pair is used in our design. A high voltage high side LDMOST switch is used between the current sensing circuit and power MOSFET to protect the current sensing circuit from the high output voltage. Simulation results using 0.35um BCD process show that current sensing is accurate with properly frequency compensated opamp.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권2호
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• pp.108-119
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• 1999

본 연구에서는 입력 선전류 파형이 거의 정현적으로 되고 역률이 1이 되는 3상 AC/DC Boost 콘버터를 제안하였다. 이 콘버터의 전류 제어는 고정된 스위칭 주파수로 동작되는 공간 벡터 PWN법이 적용되고 선전류는 한 샘플링 구간내에서 기준 전류를 추종하게 된다. 전류 제어를 위한 공간 벡터 PWM법을 적용하기 위하여 DSP를 사용하여 디지털 제어 방법으로 구현하였으며, 이 제어 기법으로 구동되는 3상 AC/DC Bost 콘버터는 일정한 스위칭 주파수로 동작하며 입력 선 전류가 거의 정현파에 가깝고, 작은 DC 링크 캐피시터를 적용함에도 불구하고 출력 전류와 전압의 리플이 작으며, 부하변화시와 입력 전압 변화시에도 오버슈트없이 기준전류를 잘 추종하게 된다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.399-413
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• 2016

This paper presents a topology for a modular power electronic transformer (PET) and a control scheme. The proposed PET consists of a cascaded H-Bridge rectifier on the primary side, a high-frequency DC/DC conversion cell in the center, and a cascaded H-Bridge inverter on the secondary side. It is practical to use PETs in power systems to reduce the cost, weight and size. A detailed analysis of the structure is carried out by using equivalent circuit. An algorithm to control the voltages of each capacitor and to maintain the power flow in the PET is established. The merits are analyzed and verified in theory, including the bi-directional power flow, variable voltage/frequency and high power factor on the primary side. The experimental results validated the propose structure and algorithm.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권3호
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• pp.22-27
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• 2006

본 논문에서는 새로운 제어방식과 평면 변압기(planar transformer)를 이용한 자동차용 35W급 메탈헬라이드 램프용 고효율 전자식 안정기의 제어시스템을 제안하였다. 본 논문에서는 밝기, 연색성, 광효율, 수명 등에서 기존의 할로겐 램프에 비해 우수한 특성을 가지고 있지만 복잡한 과도특성을 가지고 있는 메탈헬라이드 램프를 자동차에 적용하기 위해 마이크로컨트롤러에 의한 디지털 제어방식을 전자식 안정기에 적용하여 램프 요구조건 및 주변 환경에 최적으로 적용할 수 있도록 전자식 안정기를 설계하였다. 또한, 자동차의 밧데리 입력전압에 따라 안정기 컨버터(Flyback Converter)의 스위칭 주파수를 가변하여 안정기의 효율증대를 도모하였고, 컨버터의 고주파 스위칭 변압기를 평면 형태로 설계하여, 기존의 고주파 변압기에 비해 손실, 무게 등의 절감과 전체적인 크기를 축소하여, 밧데리라는 한정된 에너지와 한정된 공간을 갖는 자동차에서 효율적인 전력제어를 실현하였다. 개발된 안정기에 대한 동작특성을 실험을 통해 확인하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제45권1호
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• pp.31-37
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• 2008

본 논문에서는 2.3GHz 주파수대역의 휴대무선인터넷 하향 주파수 변환기를 설계 및 제작하였다. 수신기에서 발생할 수 있는 문제점의 최소화 목적으로 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)를 부가하게 되었다. 또한, 2.3GHz 대역이 75MHz로 하향 과정에서 손실을 최소화하고, 변환 효율을 높이고, 안정적인 특성을 발휘할 수 있도록 우수한 주파수 특성을 가진 소자를 사용하였다. 휴대무선인터넷 중계기는 TDMA(Time Division Multiplexing Access)방식을 사용하기 때문에 RF 스위치가 사용되었다. 제작 사양인, 입력전압 +8V 에서 1.2A의 전류를 소비, 60dB의 이득과 2.5dB 이하의 잡음지수, 입출력 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio) 1.5이하, 혼변조 왜곡(Inter Modulation Distortion) 60dB 이상을 만족하였다. 환경 조건($-20^{\circ}C{\sim}70^{\circ}C$)에서 장시간의 신뢰성 시험을 통과하여, 제작된 휴대무선인터넷 RF 하향 변환기는 휴대무선인터넷 중계기에 적용 가능하다.

• 센서학회지
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• 제8권2호
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• pp.163-170
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• 1999

각각 8개의 N과 P채널 EEPROM을 이용하여 광섬유 엔진 모니터용 압력센서를 위한 A/D 변환기를 설계하였다. EEPROM의 쓰기와 소거동작에서 요구되는 높은 프로그래밍 전압의 크기를 낮추기 위한 지역전계강화 효과가 소개된다. 프로그래밍 모드에서 EEPROM의 선형적 저장능력을 관찰하기 위해 MOSIS의 $1.2\;{\mu}m$ double-poly CMOS 공정을 이용하여 셀이 제작되었다. 그 결과 1.25V와 2V구간에서 10mV 미만의 오차 내에서 셀이 선형적으로 프로그램 되는 것을 보았다. 이러한 실험 결과를 이용하여 프로그램 가능한 A/B 변환기의 동작이 Hspice에서 시뮤레이션 되었으며, 그 결과 A/D 변환기가 $37\;{\mu}W$의 전력을 소모하고 동작주파수는 333MHz 정도인 것으로 관찰되었다.