• Journal of Power Electronics
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• 제4권4호
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• pp.237-245
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• 2004

In this paper, a two-switch high frequency flyback transformer linked zero voltage soft switching PWM DC-DC power converter implemented for distributed DC- feeding power conditioning supplies is proposed and discussed. This switch mode power converter circuit is mainly based on two main active power semiconductor switches and a main flyback high frequency transformer linked DC-DC converter in which, two passive lossless quasi-resonant snubbers with pulse current regeneration loops for energy recovery to the DC supply voltages composed of a three winding auxiliary high frequency pulse transformer, auxiliary capacitors and auxiliary diodes for inductive energy recovery discharge blocking due to snubber capacitors are introduced to achieve zero voltage soft switching from light to full load conditions. It is clarified that the passive resonant snubber-assisted soft switching PWM DC-DC power converter has some advantages such as simple circuit configuration, low cost, simple control scheme, high efficiency and lowered noises due to the soft switching commutation. Its operating principle is also described using each mode equivalent circuit. To determine the optimum resonant snubber circuit parameters, some practical design considerations are discussed and evaluated in this paper. Moreover, through experimentation the practical effectiveness of the proposed soft switching PWM DC-DC power converter using IGBTs is evaluated and compared with a hard switching PWM DC-DC power converter.

• 한국IT서비스학회지
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• 제15권4호
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• pp.97-109
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• 2016

The rapid deployment of millions of mobile sensors and smart devices has resulted in high demand for opportunistic encounter-based networking. For the cooperative video surveillance of dashboard cameras in nearby vehicles, a fast and energy-efficient asynchronous neighbor discovery protocol is indispensable because a dashboard camera is an energy-hungry device after the vehicle's engine has turned off. In the existing asynchronous neighbor discovery protocols, all nodes always try to discover all neighbors. However, a dashboard camera needs to discover nearby dashboard cameras when an event is detected. In this paper, we propose a fast and energy-efficient asynchronous neighbor discovery protocol, which enables nodes : 1) to have different roles in neighbor discovery, 2) to discover neighbors within a search range, and 3) to report promptly the exact discovery result. The proposed protocol has two modes: periodic wake-up mode and active discovery mode. A node begins with the periodic wake-up mode to be discovered by other nodes, switches to the active discovery mode on receiving a neighbor discovery request, and returns to the periodic wake-up mode when the active discovery mode finishes. In the periodic wake-up mode, a node wakes up at multiples of number ${\alpha}$, where ${\alpha}$ is determined by the node's remaining battery power. In the active discovery mode, a node wakes up for consecutive ${\gamma}$ slots. Then, the node operating in the active discovery mode can discover all neighbors waking up at multiples of ${\beta}$ for ${\beta}{\leq}{\gamma}$ within ${\gamma}$ time slots. Since the proposed protocol assigns one half of the duty cycle to each mode, it consumes equal to or less energy than the existing protocols. A performance comparison shows that the proposed protocol outperforms the existing protocols in terms of discovery latency and energy consumption, where the frequency of neighbor discovery requests by car accidents is not constantly high.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권2호
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• pp.93-102
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• 2008

네트워크사업자, 인터넷 사업자, 및 엔터프라이즈 네트워크의 트래픽 현황을 파악하기 위한 방법으로 Network Weather Map (NWM)과 대역폭 시간추이 그래프를 많이 사용한다. 이들은 라우터나 스위치장비 내에 동작하는 SNMP 에이전트가 제공하는 MIB정보를 주기적으로 수집하여 DB에 저장하고, 사용자가 언제 어디서나 볼 수 있도록 웹으로 결과를 보여주는 형태로 구축된다. 현재의 엔터프라이즈 네트워크는 multi-Gbps를 지원하는 이더넷 스위치 중심의 트리 토폴로지 형태로 구축되고 있다. 본 논문은 현재의 엔터프라이즈 네트워크에 적합한 SNMP 기반의 Network Weather Map 구축에 있어 고려되어야 할 사항을 점검하고, 이를 바탕으로 엔터프라이즈 Network Weather Map 시스템을 설계하고 구현한 내용을 기술한다. 특히 엔터프라이즈 네트워크와 Core 네트워크의 토폴로지 상의 차이를 고려하여 효율적인 Network Weather Map 디자인을 제시하고, multi-Gbps 고속 링크를 지원하는 현재의 라우터/스위치장비에 SNMP MIB-II 사용의 문제점을 확인하고 이의 해결방안을 제시한다. 또한 SNMP의 사용에 따른 트래픽 발생량, 그리고 네트워크 장비의 부하를 조사함으로써 SNMP의 효율적 사용방법을 제시한다. 본 논문에서는 학교 캠퍼스 네트워크를 대상으로 Network Weather Map 시스템을 구축하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제7권3호
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• pp.181-190
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• 2007

This paper presents a novel circuit topology of a DC bus line series switch and parallel snubbing capacitor-assisted soft-switching PWM full-bridge inverter type DC-DC power converter with a high frequency planar transformer link, which is newly developed for high performance arc welding machines in industry. The proposed DC-DC power converter circuit is based upon a voltage source-fed H type full-bridge soft-switching PWM inverter with a high frequency transformer. This DC-DC power converter has a single power semiconductor switching device in series with an input DC low side rail and loss less snubbing capacitor in parallel with the inverter bridge legs. All the active power switches in the full-bridge arms and DC bus line can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off transition commutation. Consequently, the total switching power losses occurred at turn-off switching transition of these power semiconductor devices; IGBTs can be reduced even in higher switching frequency bands ranging from 20 kHz to 100 kHz. The switching frequency of this DC-DC power converter using IGBT power modules can be realized at 60 kHz. It is proved experimentally by power loss analysis that the more the switching frequency increases, the more the proposed DC-DC power converter can achieve a higher control response performance and size miniaturization. The practical and inherent effectiveness of the new DC-DC converter topology proposed here is actually confirmed for low voltage and large current DC-DC power supplies (32V, 300A) for TIG arc welding applications in industry.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.33-40
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• 2008

본 논문은 단상 스위치드 릴럭턴스 모터의 역기전력 분석을 통해 회전자 위치를 추정하여 구동하는 센서리스 구동법을 제안한다. SRM은 회전자 위치에 따라 적정 고정자 권선을 여과시킴으로써 회전력을 발생하기 때문에 회전자 위치 정보가 필수적으로 요구된다. 회전자의 위치를 검출하기 위하여 다양한 회전자 위치센서를 사용하고 있으나 대부분의 위치 센서들은 모터의 부피와 구축비용을 증가시킬 뿐만 아니라 환경에 따라 구동시스템의 신뢰도를 저하시키는 경향이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 역기전력을 이용한 방법을 제안한다. 회전자와 고정자가 겹쳐지는 순간(overlap point) 역기전력이 급격하게 변화하게 되는 지점을 검출하여 회전자의 위치를 추정할 수 있으며, 속도 계산을 통해 적절한 위치에서 스위치를 온, 오프하여 SRM을 구동하게 된다. 본 연구에서 제안한 방식을 시뮬레이션과 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.242-249
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• 2011

제안하는 컨버터는 부스트 하프브리지-전압 더블러를 각각 병렬-직렬로 연결하여 출력전력 및 출력전압을 증대시키므로 고승압 대전력 응용에서 소자의 선정이 용이하다. 특히 고주파변압기 턴 비를 작게 할 수 있고 DC 오프셋이 제거되어 최적의 변압기 설계가 가능하며, 3개의 코아로 전력이 분배되어 Low Profile 및 열 분산에 유리하다. 제안하는 컨버터는 전 영역(0 ∼ 1)의 듀티 사용으로 스타트업 및 추가의 클램프회로가 필요 없으며 입력전압 변동이 큰 응용에 적합하다. 또한 넓은 듀티영역에서 스위치의 ZVS 턴온과 다이오드의 ZCS 턴온 턴오프가 성취되므로 고효율을 달성할 수 있다. 제안하는 컨버터를 5 kW급 시작품으로 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.209-218
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• 2011

연료전지와 같은 저전압 대전류 응용에는 입력전류 리플이 작고 변압기의 턴비가 작은 전류원 DC-DC 컨버터가 더 효과적이다. 5kW급 이상의 응용에서는 기존의 단상을 기본으로 하는 전류원 풀브리지, 하프브리지 또는 푸시풀 의 토폴로지로는 스위치등 소자의 전류부담이 크고 소자의 선정 및 최적설계가 용이하지 않다. 본 논문에서는 대전력 고승압 응용에 적합한 능동 클램프방식의 3상 전류원 푸쉬풀 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 소자의 전류부담이 작고 전 영역(0～1)의 듀티 사용으로 입력전압 변동이 큰 응용에 적합하다. 3상 고주파변압기를 비롯한 주요부품의 설계방법을 제시하고 5kW급의 시작품으로부터 제안한 컨버터의 타당성 및 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.293-301
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• 2011

본 논문에서는 정류용 브릿지 다이오드가 없는 고효율 하프 브릿지 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 비대칭 펄스 폭 변조 방식의 하프 브릿지 DC-DC 컨버터와 정류용 브릿지 다이오드가 없는 역률 개선 회로가 통합된 회로 구조를 지닌다. 제안하는 컨버터는 정류용 브릿지 다이오드를 사용하지 않고 교류 입력 전압으로부터 절연된 직류 출력 전압을 공급한다. 간단한 회로 구조와 함께 도통 손실을 줄일 수 있다. 또한 스위칭 소자들의 영전압 스위칭을 통하여 스위칭 손실을 줄일 수 있다. 두 개의 직렬 연결된 트랜스포머를 구비함으로서 프로파일을 낮추고 전력밀도를 높일 수 있다. 250 W (48 V / 5.2 A) 회로 설계 및 실험을 통하여 제안된 컨버터의 성능을 $90 \;V_{rms}$ 교류 입력 전압에 대하여 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.23-30
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• 2009

본 논문에서는 LCD TV의 인치에 따라 다르게 적용되는 기존의 PID(Power-Integrated Drive)시스템과 PSD(Power-Separated Drive)시스템을 검토하여, 두 시스템의 장점만을 모아 LCD TV 전원 시스템의 표준화가 가능한 새로운 방식의 구동 전원 통합 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 가격 및 효율이 우수한 2단 구성으로 이루어져 있고, 안전규격을 만족하기 위하여 1:1 트랜스포머를 사용하였다. 인버터 부의 최적 동작을 위해 인버터 구동신호의 주파수와 시비율을 고정하고 펄스 개수를 제어하는 Pulse Count Modulation(PCM)방식을 채용 하였다. 제안 시스템의 인버터 단은 전 부하 범위에서 영전압 스위칭이 가능하여 스위치의 발열이 우수하고, 별도의 전류 평형 트랜스포머가 필요치 않으므로 Balance Coil의 삭제가 가능하다. 이로 인해 신뢰성이 높은 제품 구성이 가능하고, PCB Size 축소 및 제작 원가가 낮아지는 장점을 갖는다. 최종적으로 제안 시스템을 기존 시스템과 비교 및 실험적 검증을 통하여 제안 시스템의 우수성을 확인한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.469-477
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• 2003

본 논문은 플라잉 커패시터 멀티-레벨 인버터의 가장 큰 문제점인 플라잉 커패시터 전압 불균형의 새로운 해결방법으로 캐리어 로테이션(Carrier-Rotation) PWM 기법을 제안한다. 제안된 기법은 모든 스위치가 한번의 스위칭동작을 하는 동안 플라잉 커패시터의 충전과 방전에 관계된 레그 전압 리던던시(redundancy)를 같은 비율로 사용하여 플라잉 커패시터 전압을 일정하게 유지하며, 전압의 변동폭이 최소가 되도록 제어한다 이 방법은 각 캐리어의 배치가 모두 통상이므로 출력 전압의 고조파 성분이 저감되며, 또한 모든 스위치의 스위칭 주파수가 같으므로 스위치 이용률이 개선되는 특성을 갖는다. 제안된 기법을 플라잉 커패시터 3-레벨 인버터에 적용하여 상세히 분석하고, 3-레벨 이상에 적용할 수 있도록 일반화한다. 제안된 기법의 타당성은 실험 결과로 검증된다.