• 한국안전학회지
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• 제3권1호
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• pp.21-29
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• 1988

Conventional pwm switching power supply have the disadvantage some aspects of size, light weight, noise and system stability. High frequency Series Resonant Converter (SRC), described in this paper, almost improve above disadvantages. We use the state plane technique as analysis method. This technique is powerful tool which can clearly analyze the peak stress of the state variables inside the converter, Here, we can define each operation mode from frequency ratio Fsn, switching frequency to resonant frequency, and we analyze the output performance in each operation mode. To verify the theoretical analysis, we compose the actual converter, and the experimental results are compared with analysis.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.386-393
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• 2000

본 논문에서는 고전력, 고주파 응용에 적합한 저 도통손실 특성을 갖는 향상된 양전압 부분 직렬 공진행 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 많은 범위에서 주 스위치의 영전압 스위칭을 보장히며 주 스위치의 전류 스트레스 감소에 의해 저도통 손실 특성올 이룬다. 또한 제안된 컨버터의 보조회로는 주 전력 흐름과 분리되어 있어 주 회로의 공진 시간동안 유효 듀티비 감소는 발생하지 않는다. 보조 회로는 인덕터, 커피시터, 다이오드 그리고 과포화 리엑터의 수동 소자들만으로 구성 되어있다. 따라서 향상된 ZVS PSRC는 전체 시스템의 효율과 전류 스트레스 감소면 에서 개선된 특성을 지닌다. 제안한 컨버터의 동작 원리를 자세히 설명하고 그 타당성올 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권6호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문은 패키징 인덕터를 이용한 완전 집적화된 DC-DC 벅 컨버터를 소개한다. 사용된 패키징 인덕터는 본딩 와이어와 리드 프레임의 기생 인덕턴스를 포함한다. 이들은 실리콘 위에서 구현되는 온-칩 인덕터 보다 높은 Q 인자를 가진다. 또한 본 논문은 고주파 스위칭 컨버터의 효율적인 레귤레이션을 위해 로우-스윙 게이트 드라이버를 제안한다. 로우-스윙 드라이버는 다이오드-커넥티드 트랜지스터의 전압 드롭을 이용한다. 제안된 컨버터는 $0.13-{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 설계 및 제작되었다. 제작된 벅 컨버터의 효율은 입출력 전압비가 3.3 V/ 2.0 V와 2.8 V/ 2.3 V 일 때, 각각 68.7%, 86.6%로 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.476-484
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• 2010

최근, 압전 변압기 기술의 급속한 발전으로 권선형 변압기를 대체할 수 있는 다양한 분야에 응용되고 있다. 압전 변압기는 자계의 잡음이 없고, 크기가 소형화되며 고효율과 고전력 밀도, 누설자속이 없어 노이즈 발생이 없고, 공진주파수만을 이용하므로 출력파형이 정현파에 가까워 고조파 잡음이 없는 등 권선형 변압기에 비해서 여러 가지 장점을 갖고 있다. 본 연구는 87.2[KHz]정도의 스위칭 모드에서 두께진동 모드 적층형 압전 변압기를 이용하여 전기적인 등가회로를 적용하여 DC-DC컨버터를 동작 하였다. 또한 DC-DC컨버터를 제안된 회로에 의해서 구동 고휘도 LED 구동 전원장치로써의 가능성을 제시 하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권6호
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• pp.57-65
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• 2007

본 논문에서는 DSP(TMS320F2812)를 사용하여 단상 역률개선을 디지털로 설계하였다. 이러한 승압형 역률개선 컨버터를 디지털로 구현하기 위하여 DSP는 컨버터의 입력전압과 인덕터전류, 컨버터의 출력전압이 필요하며 이를 DSP 내부에 있는 12비트 A/D변환기로 구현하였다. 승압을 위한 스위칭소자인 FET가 ON/OFF 될 때 심한 고주파 노이즈와 스위칭 리플이 발생한다. DSP에 의해 구현시 어느 시점에서 A/D 변환을 시작할지 결정하는 것은 대단히 중요하며 스위칭 노이즈가 발생하지 않는 곳에서 A/D 변환을 할 필요가 있다. PWM의 시비율(duty ratio)은 약 5 %에서 95 %까지 가변적이기 때문에 A/D 변환의 고정된 시작점을 찾을 수는 없다. 따라서 본 논문에서는 25 us 마다 PWM의 ON/OFF 폭을 미리 예측한 후 타이머를 이용하여 A/D 변환을 하도록 하였다. 실험 결과들로부터 광범위한 입력전압에 대하여 약 0.99의 역률과 80 Vdc 출력 전압에 대한 리플이 약 5 Vpp임을 확인하였다. 또한 윈도우즈 Xp 환경 하에서 수행되는 응용프로그램을 작성하여 원격에서 단상 PFC 컨버터의 각종 파라미터들과 전압 및 전류 제어기의 이득들을 모니터링하며 원격제어가 가능함을 보여 상용화의 가능성과 유용성을 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.261-265
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• 2005

본 논문에서는 하이브리드 자동차용 보조전원 공급이 목적인 DC-DC Converter에 대하여 기술하였다. DC-DC Converter는 차량 내의 헤드램프, 오디오, 각종 ECU등 전기/전자 부하에 전력을 공급하며 또한 12V 보조 배터리를 충전하는데 사용된다. 고주파 동작 조건하에서 유기되는 전자파 노이즈와 스위칭 손실을 저감하기 위하여 컨버터 토폴로지로 위상천이 영전압 풀브리지 방식을 적용하였으며 제어기의 용이한 보상 및 안정된 시스템 응답 특성을 위하여 슬로프 보상이 포함된 전류 모드 제어방식을 사용하였다 정전압/정전류 충전 제어 방식은 전기부하에 안정적인 전원공급과 보조 배터리의 안정적인충전을 보장한다. 초기의 회로 파라메타 설정 및 하드웨어 디버깅을 위하여 시뮬레이션 툴로 PSIM 6.0을 사용하였으며. DC-DC Converter에서 스위칭 소자의 발열문제는 Thermo Tracer 장비를 사용하여 개선하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.68-70
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• 2019

본 논문은 8.1kW/L($132W/in^3$)의 전력밀도를 갖는 전기자동차(xEV)용 저전압 배터리 충전기(Low voltage DC-DC converter, LDC)를 위한 절연형 DC-DC컨버터의 설계 방법을 제안한다. 전체 부피 중 가장 큰 비중을 차지하는 자성체의 부피를 줄이기 위해 GaN소자를 채택하여 700kHz의 스위칭 주파수를 적용하였으며, GaN 스위치를 고주파에서 원활히 동작시키기 위한 게이트 드라이버를 직접 제작하였다. 또한 자속 상쇄 개념이 적용된 매트릭스 평면 변압기를 설계하여 적용함으로써 변압기의 부피를 크게 줄일 수 있었고, 8.1kW/L의 전력밀도를 달성하였다. 본 논문에서는 후보 토폴로지들의 비교를 통해 고 전력 밀도에 가장 적합한 토폴로지를 선정하였으며, 자속 상쇄 기법이 적용된 매트릭스 평면 변압기의 설계방법을 제안하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.30-40
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• 2002

본 논문은 250w 메탈 할라이드 램프용 전자식 안정기의 개발에 관한 연구로써 안정기의 입력 역율은 PFC IC를 이용하여 개선하였고, 벅 Type의 DC-DC 컨버터를 회로에 삽입하여 인버터회로에서 램프의 정격전압만을 공급할 수 있도록 함으로써 인버터 스위칭소자의 스트레스를 줄이게 되었다. 인버터의 형태는 풀 브릿지로 하였고 램프 점등을 구형 저주파에 고주파 성분을 첨가하는 방식으로 음향공명현상을 제거하였다. 또한 LC 회로를 이용한 간단 한 점화기 회로를 개발하였다. 벅 컨버터의 출력 전압을 조절하여 램프의 전압이 가변되는 원리를 이용하여 조광 제어를 할 수 있으며 계절별 및 시간대별로 점등시간과 조도조절이 가능토록 하였다. 벅 컨버터 출력 전압의 조절과 무부하 보호 및 과전류 보호 기능은 마이크로프로세서의 프로그램을 개발하여 수행하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제50권4호
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• pp.179-187
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• 2001

In recent years, the switching source devices have the advantage of small, light and high reliability with the high-frequency. But, high-frequency switching has disclosed disadvantage of result from stress and turn-on and turn-off peak losses at the switching instant. Accordingly, in this paper propose ZVS-HB type high-frequency resonant DC/DC converter using soft switching technique (Zero-Voltage-Switching, Zero-Current-Switching) with safety operating of circuit at diving on inductive zone, through the circuit design example using the capacitor $C_3,\;C_4$ with soft switching function and division characteristic of resonant Capacitor C, $C_1,\;C_2$, and, the characteristic analysis of circuit is generally described using normalized parameters. Also, this paper certified a rightfulness of characteristic analysis in comparison with a theoretical values and a experimental values obtain from experiment using MOSFET.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.179-183
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• 2019

전력 변환에는 전력 효율과 함께 전력 변환시스템의 소형화를 위해 적용하는 스위칭에 의한 잡음으로부터 시스템 안정성이 보장되어야 한다. 따라서 전력 변환시 스위칭 잡음을 감소시킬 수 있는 대책이 필수적이다. 따라서 이전 논문에는 MPS사의 MPQ4432 드라이버를 이용하여 DC/DC Buck Converter회로를 구성한 후 이를 reference plane을 갖는 4층 PCB 회로 구조에서 부품의 배치가 서로 다른 경우 발생하는 스위칭 잡음특성을 시뮬레이션 하였다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 진행한 서로 다른 두 회로를 제작하여, 시뮬레이션과 동일하게 Conducted Emission특성과 Radiated Emission 특성을 분석하였다. 또한 측정결과와 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 그 결과 Current Return Path의 구성에 따라 Conducted Emission특성이 저주파대역에서는 2~9dB, 고주파대역에서는 6~7dB 감소됨을 확인하였다. 그리고 Radiated Emission특성은 9dB 감소됨을 확인하였다. Conducted Emission 시뮬레이션 결과 저주파대역에서 6~7dB이고, 측정 결과는 2~9dB로 다소차이가 있음을 확인하였고, 고주파대역에서는 실험과 시뮬레이션에서 모두 7dB정도임을 확인하였다. 그리고 Radiated Emission은 시뮬레이션에서 12dB 감소를 확인하였지만, 측정결과 9dB의 감소를 확인하였다. 이로써 다소 감소량에는 차이가 확인되었지만 전력변환회로를 설계할 경우 Current return path의 구성에 따라 잡음 특성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.