• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.25 no.2
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• pp.87-93
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• 2020

This study proposes a gate driver that operates semiconductor switches in the bipolar pulsed power modulator. The proposed gate driver was designed to receive isolated power and synchronized signals through the gate transformer. The gate circuit has a separate delay in the on-and-off operation to prevent a short circuit between the top and bottom switches of each leg. On the basis of the proposed gate circuit, a bipolar pulsed power modulator prototype with a 2.5 kV/100 A rating was developed. Finally, the bipolar pulsed power modulator was tested under resistive load and plasma reactor load conditions. It is verified that the proposed gate driver can be applied to a bipolar pulsed power modulator.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.193-194
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• 2018

본 논문은 $6kW/L(98W/in^3)$의 전력밀도를 갖는 xEV LDC를 위한 절연형 DC-DC컨버터의 설계 방법을 제안한다. 부피를 가장 많이 차지하는 수동소자의 부피를 줄이기 위해 GaN소자를 적용하여 스위칭 주파수를 700kHz를 적용하였다. 또한 자속 상쇄 개념이 적용된 매트릭스 평면 변압기를 적용하여 변압기의 부피를 크게 줄일 수 있었다. 본 논문에서는 후보 토폴로지들의 비교를 통해 고 전력 밀도에 가장 적합한 토폴로지를 선정하였으며, 자속상쇄 개념 기반의 매트릭스 평면 변압기를 설계방법을 제안하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.13 no.4
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• pp.82-88
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• 2009

This paper is analyzed for a step up-down DC/DC chopper of high efficiency added electric isolation. The converters of high efficiency are generally made that the power loss of the used semiconductor switching devices is minimized. To achieve high efficiency system, the proposed chopper is constructed by using a partial resonant circuit. The control switches using in the chopper are operated with soft switching by partial resonant method. The control switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching technology. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of the chopper is high. The proposed chopper is also added electric isolation which is used a pulse transformer. When the power conversion system is required electric isolation, the proposed chopper is adopted with the converter system development of high efficiency. The soft switching operation and the system efficiency of the proposed chopper are verified by digital simulation and experimental results.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.3 no.3
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• pp.70-75
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• 2002

This paper proposes new single stage power factor correction (PFC) full bridge converter. The proposed converter is combined previous ZVS full bridge DC/DC converter with two inductors, two diodes, two magnetic coupling transformer for PFC. This process of power is isolated from the source and also regulate stable DC output voltage in a category. In this topology, the voltage stress of main switches is reduced by zero voltage switching. Moreover, the proposed converter doesn't need active PFC switch and auxiliarly circuits, like control and gating board, so it could decrease the size and cost and increase the efficiency.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.18 no.3
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• pp.263-269
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• 2013

The flyback converter has been applied widely in isolated DC/DC power converters because this converters employ a single MOSFET switch. The leakage inductance should be minimized for high efficiency of flyback converter. but in reality, it is very difficult. Namely, The Snubber circuit is essential to recover the leakage inductance stored energy when the switch is turn off. Flyback Converter typically operates in DCM mode and when switch is turn off in hard switching, this hard switching action results in a high power losses and switching stresses. In order to overcome these problems, a novel soft switching flyback converter using resonant snubber circuit is proposed in this paper. The resonant snubber circuit is composed of the transformer leakage inductance and a capacitor. To verify and confirm the proposed resonant snubber circuit, PSIM simulation and hardware prototype are implemented. Simulation and Experimental results indicate that the proposed resonant snubber circuit is effective.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.18 no.4
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• pp.403-411
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• 2013

This paper proposes an isolated bidirectional three-phase push-pull dc-dc converter for high power application such as eco-friendly vehicles, renewable energy systems, energy storage systems, and solid-state transformers. The proposed converter achieves ZVS turn-on of all switches and volume of passive components is small by an effect of three-phase interleaving. The proposed converter has identical switching pattern for both boost and buck mode, and therefore can provide seamless characteristic at the mode transition. A 3kW prototype of the proposed converter has been built and tested to verify the validity of the proposed operation.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.09a
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• pp.253-254
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• 2008

최근 국내 IT 산업의 발달에 따른 디지털화에 따라서 대기전력에 의해서 소비되는 전력소모량은 일반 가정용 전원을 기준으로 할 때 전체 사용량의 11%에 육박하는 수준까지 나타나고 있으며, 이는 다른 선진국에 비해서도 상당히 높은 수준으로 미국의 5% 수준의 2배가 넘는 수치이다. 전기, 전자제품의 디지털화의 추세는 일반가구 및 산업시설에 공급되는 공급전압에 비해서 상당히 낮은 전압으로 제품이 동작하게 되며, 이러한 전압변환은 제품에 내장된 변압기에 의해서 수행되는데, 변압기는 전기 전자제품이 구동하지 않는 경우에도 일차측에 인가된 전압에 의해서 발생되는 대기전력 소비량에 의해서 일정 크기의 전력소모가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 인구에서는 대기진력에 대해서 가전제품의 대기상태를 유지하기 위한 상태에선 소모되는 전력량 및 변압기의 1차측에서 유도되나 2차측에서 전력에너지로 변환되지 못하고 소실되는 손실을 모두 포함하는 것으로 정의를 내리고, 해당 적용 제품의 비구동상태에서 독립된 전원으로 구동되어 변압기의 1차 측을 완전히 개방하여 1차 측 전압인가에서 발생되는 손실까지 모두 줄일 수 있는 회로에 대한 기술적인 구성과 적용가능성에 대해서 연구하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.15-16
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• 2010

This paper is study on a high efficiency DC-DC converter of discontinuous conduction mode (DCM) added electric isolation. The converters of high efficiency are generally made that the power losses of the used semiconductor switching devices is minimized. To achieve high efficiency system, the proposed converter is constructed by using a quasi resonant circuit. The control switches using in the converter are operated with soft switching by quasi resonant method. The control switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching technology. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of the system is high. The proposed converter is also added electric isolation which is used a pulse transformer. When the power conversion system is required electric isolation, the proposed converter is adopted with the converter system development of high efficiency. The soft switching operation and the system efficiency of the proposed converter are verified by digital simulation and experimental results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.303-304
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• 2013

기술이 발전함에 따라 전력변환기의 소형화 고효율화가 요구되어지고, 이를 위해 고주파 스위칭 전력변환기가 필요로 하게 된다. 하지만 스위칭 주파수와 비례적으로 스위칭 손실이 증가하기 때문에 시스템의 효율이 감소한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 DCM방식이나 공진을 이용한 ZVZCS(Zero-Voltage Zero-Currrent) 컨버터가 제안되고 있으나 소자의 정격용량이 커지는 단점을 갖는다. 또한 ZVT(Zero-Voltage Transition)를 포함한 소프트 스위칭 기법을 적용하는 다양한 컨버터가 제안되고 있으나 공진전류의 첨두에서 보조스위치가 스위칭을 하게 되어 보조스위치 스위칭 손실이 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 변압기로 공진인덕터의 전압을 제한시켜 보조 스위치가 영전압/영전류 스위칭을 하게 함으로서 스위칭 손실을 발생시키지 않는 소프트 스위칭 구조를 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.132-134
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• 2007

하이브리드 차량 및 전기차량 구동 모터의 권선저항에 의한 손실 및 모터의 크기를 줄이기 위해 고효율, 고승압형 DC-DC 컨버터 사용이 요구된다. 기존의 부스트 컨버터는 기생저항 성분에 의해 고승압이 불가능하여 변압기를 사용하여 승압비를 향상시킨 current-fed push-pull, current-fed full bridge, dual inductor-fed 부스트 컨버터 등으로 변형되어 사용되어 왔다. dual inductor-fed 부스트 컨버터의 경우 동일조건하에서 앞서 기술된 2가지 컨버터보다 2배의 승압비를 얻을 수 있으며 1차측 전류 스트레스가 낮은 장점을 가지고 있어 대전력, 고승압 응용에 적합하다. 하지만 변압기의 누설인덕턴스에 의한 써지성 전류/전압을 제한하기 위한 부가적인 snubber회로의 사용으로 효율을 떨어뜨리게 되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완할 수 있는 새로운 2개의 인덕터와 1개의 변압기를 갖는 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 동작원리와 모드해석을 실시하고 최종적으로 400W, 42Vdc (Battery)/400Vdc (Electric Motor) 실험결과를 통해 이를 검증한다.