• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.19 no.5
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• pp.853-860
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• 2024

In this study, a design method for a PWM control-based single input/single output buck DC-DC converter with multiple output voltages was studied which is recently required in industrial electronic devices. Based on the basic theory of the buck DC-DC converter, the design method of the buck converter was determined and a voltage control algorithm based on PWM control for a single-input, single-output buck converter that can selectively obtain multi-level output voltages was developed. To verify the effectiveness of the design methodology, a prototype was designed and made. Next, under a test environment based on the prototype DC-DC converter, the effectiveness of the PWM control-based voltage control method was verified by confirming that the multiple output voltages track within an error rate of 7% when the target voltages are selectively determined for the fixed and variable input voltages.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.362-363
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• 2013

기존 Fan Motor용 인버터의 경우, 높은 전압으로 인버터를 구동하기 때문에 높은 내압의 IPM을 사용해야 하는 문제점이 있다. 본 논문은 Fan Motor 구동용 인버터의 내압을 줄일 수 있는 Dual 공진 강압형 DC/DC 컨버터를 제안한다. 기존의 강압형 DC/DC 컨버터를 사용할 경우에는 큰 인덕터를 사용하기 때문에 회로의 전체적인 부피가 커지고 제작단가가 증가하는 단점이 있다. 반면 제안된 회로는 작은 크기의 인덕터를 사용한 Dual 공진 강압형 DC/DC 컨버터로써, 낮은 출력전압으로 인버터 구동이 가능하고, 영전압 스위칭을 하기 때문에 소형화 및 고효율화가 가능한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 회로의 이론적인 특성을 분석하고 모의실험을 통해 확인하였으며, 1.8kW급 Fan Motor 구동용 인버터 회로에 적용하여 실험을 통해 우수성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.10a
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• pp.196-198
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• 2008

본 논문에서는 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선을 위한 스위칭 기법인 2차 SDSDM(Space Dithered Sigma-Delta Modulation)방식을 제안한다. PWM 방식은 일정 스위칭 주파수 대역에서의 고조파로 인해 소음, 전자파 장애, 스위칭 손실 등을 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 DSDM 방식의 일종인 1차 SDSDM은 랜덤 디더(Random Dither) 발생기가 1차 SDM의 양자화기(quatizer) 입력 단에 위치하여 스위칭 주파수가 분산된다. 강압형 DC/DC 컨버터에 제안하는 2차 SDSDM의 방식을 적용한 실험 결과를 통해 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.121-122
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• 2012

저궤도 인공위성의 전력변환 시스템은 태양전지판에서 생성된 전력을 배터리와 전장품으로 구성된 비조절형 버스로 전압 강하하여 제공한다. 무게, 부피, EMI/EMC 특성에 제한적인 요구조건을 갖는 인공위성의 응용분야에 적용하기 위하여 설계된 강압형 DC/DC 컨버터는 기존의 벅-컨버터와 유사한 동작특성을 보이지만 인턱터를 분리함으로써 입력단에도 연속적인 전류특성을 보이며 두 개로 분리된 인턱터는 부피와 무게에서 이점을 갖추고 있다. 본 논문에서는 연속적인 입출력 전류 특성을 갖는 강압형 컨버터의 동작특성에 대하여 기술한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.1
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• pp.54-61
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• 2009

This paper proposes the 2nd-order SDSDM (Space Dithered Sigma-Delta Modulation) for performance improvement of a buck converter. The PWM (Pulse Width Modulation) has a drawback in that power spectrum tends to be concentrated around the switching frequency. The resulting harmonic spikes cause a EMI(Electromagnetic Interference) and switching loss in semiconductor, etc. The 1st-order SDSDM scheme is a kind of DSDM for reducing these harmonic spikes. In this scheme, a switching frequency is spread through random dither generator placed on input part. In experimental result, the proposed 2nd-order SDSDM is confirmed by applying to a buck converter.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.34-43
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• 2008

The state-space average model is extended to buck-boost, and buck-boost topology switching mode DC/DC converters and modified to have higher precision without increment of computation. The modified model is used in continuous conduction mode(CCM) switching DC/DC converters and some significant conclusions are derived. This paper discusses the discontinuous conduction mode(DCM) modeling of DC/DC converter and critical characteristic using average model of switch. Average model of switch approach is expended to the modeling of boundary conduction mode DC/DC converters that operate at the boundary between continuous conduction mode(CCM) and discontinuous conduction mode(DCM). Frequency responses predicted by the average model of switch are verified by simulation and experiment. A prototype featuring 15[V] input voltage, 24[V] output voltage, and 24[W] output power using MOSFET.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.159-160
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• 2014

기존 인터리브드 방식의 2상 이중 강압형 직류-직류 컨버터는 비절연 강압형 직류-직류 컨버터로 출력 전류 리플 감소, 이중 강압으로 인한 스위치 전압 스트레스 감소, 인덕터 전류 불평형 문제 해결, 그리고 스위칭 손실 감소 등의 장점으로 대용량 직류-직류 컨버터에 적합하다. 본 논문에서는 기존의 2상 이중 강압형 직류-직류 컨버터에 결합 인덕터를 적용하여 인덕터의 전류 리플을 감소시키고 이를 수치적으로 해석한다. 또한 결합 인덕터의 문제점인 각 상의 인덕터 전류 불평형으로 인한 인덕터 포화현상에 대하여 실험을 통해 확인 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.337-338
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• 2012

본 논문에서는 전 영역 ZVS가 가능한 양방향 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터의 제어방법에 대해 서술한다. 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터는 모든 스위치가 ZVS동작을 하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력의 증대 효과 및 입력전류 리플 크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터의 구조는 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하 사이에 절연이 가능한 구조이며, 인터리브 동작이 이루어짐에도 불구하고 3상을 각각 제어하지 않고 배터리의 전압전류와 출력전압만을 입력받아 벅모드와 부스트 모드 모두 전압, 전류제어를 수행함으로서 시스템의 간략화가 가능하였다. 따라서 본 논문에서는 제안된 DC-DC컨버터의 제어기를 구성하고 실험을 통해 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.5-6
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• 2014

이 논문에서 고효율, 고 승 강압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 고 승 강압을 저비용으로 동작시키기 위해 플라이백 컨버터와 탭 부스트 컨버터로 구성되어있다. 높은 승압을 얻기 위해 플라이백 컨버터와 탭 인덕터 컨버터의 출력부분은 직렬로 연결되어있다. 또한, 역방향에서 제안된 컨버터는 매우 큰 강압을 할 수 있다. 이 제안된 컨버터는 100W급으로 설계하였으며, PSIM시뮬레이션과 실험을 통해 순방향과 역방향의 특성과 효율을 측정하여 고효율 고 승 강압 양방향 DC-DC컨버터임을 증명하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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• v.36S no.4
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• pp.101-109
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• 1999

본 논문에서는 절연형 DC-DC 컨버터의 설계자동화 도구를 제시한다. 절연형 DC-DC 컨버터는 입력과 출력 측의 분리에 의한 회로 보호, 다중출력으로의 확장, 승압 및 강압의 용이성 등의 장점을 가지고 있다. 설계자동화의 과정은 여러 단계로 나눌 수 있다. 토폴로지 선택, 전압 및 전류용량이 적절한 스위치 소자 선택, 인덕턴스와 캐패시턴스의 값 결정, 그리고 변압기 설계의 순서로 컨버터 회로의 자동합성이 진행된다. C언어를 이용하여 자동화 도구를 구현하였고 SMPS 데이터 북으로부터 얻은 실제 회로의 사양을 가지고 다양한 컨버터 회로를 합성함으로 검증하였다.