• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.132-140
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• 2001

유니버셜모터는 소형의 직류 직권전동기와 같은 기계적 구조를 가지며 교류.직류 전원을 양용할 수 있는 장점으로 동급의 일반전동기에 비해 높은 속도로 구동이 가능하므로 핸드드릴이나 진공청소기, 세탁기 등의 가정용 기기 등에 일반적으로 사용된다. 위상각제어기를 이용하여 모터로 입력되는 전압을 제어하는 방법은 간단한 구조 때문에 위상지연으로 인해 입력 역률 및 저차 고조파 전류특성이 좋지 않음에도 불구하고 널리 사용되고 있다. 브리지 정류기를 사용하여 교류 전원을 맥동하는 직류 전원으로 변환한 후 DC 초퍼로써 유니버셜모터에 입력되는 평균전압을 제어하는 방법은 제어기의 효율을 높일 수 있고 저차 고조파전류를 감소시킬 뿐만 아니라 저전력값에 대해서도 부하역률의 저하를 막을 수 있다. 본 논문에서는 기존의 제어기의 방법으로 저가의 위상각 제어기를 구서하고 EH한 저가의 마이크로 컨트롤러를 이용한 DC 초퍼시스템을 각각 구성하여 저차 고조파전류 특성을 비교 분석하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자와 DTMOS Error Amplifier를 사용한 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압 회로, DT-CMOS 오차 증폭기, 비교기가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 제안된 DT-CMOS 오차증폭기는 72dB DC gain과 83.5위상 여유를 갖도록 설계하였다. DTMOS를 사용한 오차증폭기는 CMOS를 사용한 오차증폭기 보다 약 30%정도 파워 소비 감소를 보였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.581-582
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• 2010

광 의료 분야 중 저출력레이저 치료에 사용되는 레이저와 같은 특정 파장을 발생하고 레이저보다 안정적으로 사용이 가능한 고휘도 LED를 조사하여 광 의료 분야에 적용할 수 있는 시스템을 개발하였다. 광조사 시스템은 마이크로 컨트롤러, FPGA, TLC5941 및 고휘도 LED를 이용하여 설계 및 제작하였으며 광조사 시간, 강도, 주기 등 세포 증식에 영향을 칠 수 있는 다양한 변수들의 제어가 가능하도록 하였다. 또한 세포 배양에 사용되는 인큐베이터 내부의 조사가 용이하도록 탈부착이 가능한 모듈화 된 LED를 설계 제작하여 세포 증식에서 발생 가능한 생물학적 변수를 최소화하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권1호
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• pp.45-52
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• 2006

본 논문에서는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 적용한 PWM-PFC 스텝-업 컨버터에 대해 제안한다. 제안된 컨버터는 전류불연속 제어모드에 의해 제어회로 구성이 간단하고 회로 구성소자의 용량을 줄일 수 있다. 또한 입력전류는 스위치의 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례한 불연속적인 펄스열의 정현파상으로 된다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 주어지고 듀티율 일정제어에 의해서 제안된 컨버터는 제어기법이 간단하게 된다. 일반적으로 입력전류 불연속제어에 의한 컨버터의 경우, 사용된 스위치의 턴-온 동작은 영전류 스위칭으로 되는 장점이 있지만, 스위치의 턴-오프 동작은 최대 전류에서 스위칭되어 스위칭 손실을 증대시키고 스위치의 과중한 스트레스를 가져오게 된다. 이것은 컨버터의 효율을 저하 시키는 요인이다. 본 논문에서는 부분공진 회로로 동작되는 새로운 무손실 스너버 회로를 설계하여 스위치들의 턴-온, 턴-오프 동작을 소프트 스위칭으로 만들어 컨버터의 효율을 더욱 증대시킨다 제안된 PWM-PFC 스텝-업 컨버터는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성이 입증된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.114-121
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• 2001

능동제어형 전계방출 디스플레이의 전자공급원으로서 능동제어형 전계 에미터 어레이의 회로모델이 제안되었다. 능동제어형 전계 에미터 어레이는 전계방출을 안정화시키고 저전력구동을 위한 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 Spindt형 Mo 전계 에미터 어레이로 구성되었고 같은 유리기판 위에 제작되었다. 비정질 박막 트랜지스터와 Spindt형 Mo 전계 에미터 어레이의 전기적 특성으로부터 추출된 기본 모델 변수는 제안된 능동제어형 전계 에미터 어레이 회로모델에 입력되었고 SPICE 회로 시뮬레이터를 사용하여 특성을 분석하였다. 제작된 소자의 측정값과 DC 시뮬레이션 결과를 비교한 결과 두 값이 상당히 일치함으로써 등가회로 모델의 정확성을 확인하였다. 또한 제작된 소자의 transient 시뮬레이션 결과 전계 에미터 어레이의 게이트 커패시턴스와 TFT의 구동능력이 반응시간에 가장 크게 영향을 끼치고 있음을 확인하였다. 제작된 능동제어형 전계방출 에미터 어레이는 pulse width modulation으로 구동하는 경우 15㎲의 반응시간을 얻었고 이 값으로는 4bit/color의 계조(gray scale)표현이 가능하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.360-369
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• 2008

태양전지는 일사량, 온도와 부하에 의해 크게 변동하기 때문에 가능한 한 많은 에너지를 얻기 위해서는 태양전지의 출력을 항상 최대로 제어할 필요가 있다. 태양전지의 출력은 직류이므로 교류부하에 적용하기 위해서는 전력변환장치 중 인버터가 필수적이며 단위 역률을 갖는 정현파 전류 및 전압을 부하계통에 공급해 주어야 한다. 본 논문에서는 태양광 발전시스템을 승압 쵸퍼와 단상 PWM(Pulse Width Modultion) 전압형 인버터로 구성하였고, 안정된 변조를 위해서 동기신호와 제어신호를 원칩 마이크로프로세서에 의해서 처리하였다. 전력비교에 따라 시비율을 변화시키지만 태양전지는 전형적인 수하특성을 갖고 있어, 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대 출력 점을 추적하도록 승압초퍼를 제어하였다. 단상 PWM 전압형 인버터는 태양전지가 연속 발전할 수 없는 단점을 보완하기 위해 일반 상용전원과 연계함으로써 약 $10{\sim}20%$ 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 단상 PWM 전압형 인버터와 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 잉여전력을 계통과 연계할 수 있게 하여 고 역률과 저고조파 출력을 유지 하므로써 부하와 계통에 전력이 안정하게 공급될 수 있도록 제어하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권3호
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• pp.587-601
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• 2015

A high step-up dc-dc converter is proposed for photovoltaic power systems in this paper. The proposed converter consists of an input current doubler, a symmetrical switched-capacitor doubler and an active-clamp circuit. The input current doubler minimizes the input current ripple. The symmetrical switched-capacitor doubler is composed of two symmetrical quasi-resonant switched-capacitor circuits, which share the leakage inductance of the transformer as a resonant inductor. The rectifier diodes (switched-capacitor circuit) are turned off at the zero current switching (ZCS) condition, so that the reverse-recovery problem of the diodes is removed. In addition, the symmetrical structure results in an output voltage ripple reduction because the voltage ripples of the charge/pump capacitors cancel each other out. Meanwhile, the voltage stress of the rectifier diodes is clamped at half of the output voltage. In addition, the active-clamp circuit clamps the voltage surges of the switches and recycles the energy of the transformer leakage inductance. Furthermore, pulse-width modulation plus phase angle shift (PPAS) is employed to control the output voltage. The operation principle of the converter is analyzed and experimental results obtained from a 400W prototype are presented to validate the performance of the proposed converter.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권1호
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• pp.195-204
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• 2015

In this paper, the development of a cost-effective active power filter/uninterruptible power supply (APF/UPS) system with seamless mode transfer is described. The proposed scheme employs a pulse-width-modulation (PWM) voltage-source inverter and has two operational modes. First, when the source voltage is normal, the system operates as an APF, which compensates for the harmonics and power factor while boosting the DC-link voltage to be ready for the disturbance, without an additional DC charging circuit. A simple algorithm to detect the load current harmonics is also proposed. Second, when the source voltage is out of the normal range (owing to sag, swell, or outage), it operates a UPS, which controls the output voltage constantly by discharging the DC-link capacitor. Furthermore, a seamless transfer method for the single-phase inverter between the APF mode and the UPS mode is also proposed, in which an IGBT switch with diodes is used as a static bypass switch. Dissimilar to a conventional SCR switch, the IGBT switch can implement a seamless mode transfer. During the UPS operation, when the source voltage returns to the normal range, the system operates as an APF. The proposed system has good transient and steady-state response characteristics. The APF, charging circuit, and UPS systems are implemented in one inverter system. Finally, the validity of the proposed scheme is investigated with simulated and experimental results for a prototype APF/UPS system rated at 3 kVA.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권1호
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• pp.30-39
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• 2014

This paper studies a new three-level pulse-width modulation (PWM) resonant converter for high input voltage and high load current applications. In order to use high frequency power MOSFETs for high input voltage applications, a three-level DC converter with two clamped diodes and a flying capacitor is adopted in the proposed circuit. For high load current applications, the secondary sides of the proposed converter are connected in parallel to reduce the size of the magnetic core and copper windings and to decrease the current rating of the rectifier diodes. In order to share the load current and reduce the switch counts, three resonant converters with the same active switches are adopted in the proposed circuit. Two transformers with a series connection in the primary side and a parallel connection in the secondary side are adopted in each converter to balance the secondary side currents. To overcome the drawback of a wide range of switching frequencies in conventional series resonant converters, the duty cycle control is adopted in the proposed circuit to achieve zero current switching (ZCS) turn-off for the rectifier diodes and zero voltage switching (ZVS) turn-on for the active switches. Finally, experimental results are provided to verify the effectiveness of the proposed converter.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5409-5415
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• 2012

압전 세라믹 액추에이터는 스프레이, 디스펜서, 밸브제어와 같은 다양한 산업제품들에 응용된다. 압전 세라믹 소자의 기계적인 변위의 크기는 인가 전압의 크기에 의해 정해지므로, 압전 세라믹 액추에이터 구동을 위해서는 고전압 전원장치와 함께 전력증폭기가 필요하다. 본 논문에서는 간단하고 크기가 작은 H-브리지 형태의 전력증폭기와 플라이백 고전압 스위칭 모드 전원장치를 개발하였다. H-브리지 형태의 전력증폭기는 펄스폭 변조를 이용하여 압전 세라믹 액추에이터에 대한 에너지 입력의 크기를 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다.