• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.508-509
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• 2014

전력변환장치의 효율을 개선하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있는 가운데, 본 논문에서는 3-레벨 인버터 중에서도 NPC 인버터와 T-타입 인버터를 사용한다. 각 인버터는 서로 다른 스위치 정격에 의해 손실 차이가 생기며, 또한 손실에 영향을 미치는 MI(Modulation Index), PF(Power Factor), 그리고 스위칭 주파수에 따라 손실의 크기가 좌우 되었다. 하지만 두 인버터는 각 구조의 특성상 NPC 의 경우 도통손실이 매우 크며, T-타입의 경우 스위칭 손실이 크게 나타난다는 모듈상의 한계가 있다. 본 논문에서는 인버터 구조에 따라 손실에 지배적으로 영향을 미치는 각 Device의 특성을 고려하여, 전력변환장치에서 발생되어지는 도통손실과 스위칭손실을 분석 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.367-368
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• 2017

본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 zero voltage transition(ZVT) interleaved bi-direction low voltage DC-DC converter(IB-LDC)의 도통 손실을 최소화하기 위한 위상 제어가 제안된다. IB-LDC의 출력단 배터리가 완충되어 영전류 모드로 진입하면 IB-LDC의 입 출력 평균 전류는 0[A]로 감소하지만 보조 회로 전류는 기존의 설계 값에 의해 감소하지 않아 지속적인 도통 손실을 일으킨다. 따라서 본 논문에서는 영전류 모드로 진입한 IB-LDC의 보조 회로에 ZVT 조건을 만족시키는 공진 전류만 흐르도록 하여 도통 손실을 최소화하는 위상 제어를 제안하였다. 또한 PSIM simulation 및 실험을 통해 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.149-150
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• 2016

본 논문은 500W급 GaN (Gallium Nitride) FET을 적용한 Full Bridge Converter 의 2차측 소자에 따른 손실을 분석한다. Diode를 적용하였을 경우의 도통손실과 Si MOSFET과 GaN FET의 스위칭 손실 및 도통손실을 분석하여 최종적인 효율 및 동기정류의 필요성을 검증하고 그에 따른 방열설계를 수식을 통해 도출하여 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.52-53
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• 2017

이상적인 차단기는 도통시 손실없이 부하에 전력을 공급하며 차단시 절연내력을 확보하여 전원과 부하사이를 완벽히 분리하여야 한다. 교류차단기의 경우 매 반 사이클 마다 전류가 스스로 제로가 되는 점이 발생하므로 사고전류의 차단이 비교적 용이하지만, 직류차단기의 경우 차단기 접점에서 높은 아크전압을 발생시켜서 사고전류를 감소시켜야 한다. 직류차단기가 충분한 아크전압을 확보하지 못하고 사고전류의 지속적 흐름을 허용하게 되면 고온의 아크전류로 인하여 대형화재로 이어질 수 있다. 전력전자소자를 사용한 반도체 차단기의 경우 기계적 차단기와 비교하여 차단시간이 빠르고 아크가 발생하지 않으며 소음이 적다는 장점이 있으나, 도통손실이 커서 대용량의 적용이 불가능하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 기계적 차단기의 낮은 도통손실과 반도체 소자의 arc-less 차단특성의 장점을 살리는 차단기술로써 PPTC 소자를 사용한 직류차단기의 아크소호기술을 제시하고 실험을 통하여 성능을 증명한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.157-158
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• 2015

본 논문 에서는 펄스폭 변조 영전류 천이 (PWM-ZCT) 승압형 컨버터에서 보조 회로로 흐르는 전류로 인한 도통 손실을 최소화 할 수 있는 공진 파라미터 최적화 방안을 제시한다. 제안된 해석을 통한 소프트 스위칭 기술 적용 시 추가적으로 발생한 보조 회로의 도통 손실을 최소화할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 해석의 타당성을 입증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.275-276
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• 2015

본 논문에서는 낮은 입력 전압을 가지는 DC/DC 전원장치의 도통 손실 감소를 위한 비대칭 하프-브리지 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터를 액티브 클램프 포워드 (ACF) 컨버터와 하프-브리지(HB) LLC 공진형 컨버터의 스위치 통합 기법을 통해 생성되었다. ACF 컨버터를 LLC 공진형 컨버터 앞단에 위치시켜 HB LLC 공진형 컨버터에 증가된 전압을 인가함에 따라 변압기 턴비를 증가할 수 있고, 그에 따라 1차측 도통 손실을 감소시킬 수 있다. 이 때, 두 단에 적용된 스위치를 스위치 통합 기법을 통해 높은 전력 밀도 및 추가되는 도통 손실 감소를 통해 높은 효율을 동시에 이룰 수 있었다. 또한, 비대칭 펄스 폭 변조(APWM)를 제어를 통해 입력 전압 범위를 감소시켜 효율에 최적화된 설계를 가능하게 하였다. 제안된 컨버터는 36-72V 입력 전압, 300W(12V/25A) 출력을 가진 프로토 타입 컨버터를 통해 그 유효성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.910-911
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• 2008

본 논문에서는 새로운 형태의 삼상 절연형 부스트 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 삼상구조의 특성에 의하여 큰 전력을 취급할 수 있고 전류 연속모드 작동에 의한 실효 전류 값이 작아져 전체적인 도통손실이 줄어든다. 또한, 각 입력 부스트 인덕터의 인터리브 동작으로 입력전류 리플이 작아짐과 더불어 실효 동작주파수가 증가함에 따라 필터부품의 크기도 줄어든다. 이러한 장점들은 연료전지의 전력변환기로서의 적용에 적합하다. 각 부스트 컨버터의 출력은 삼상 변압기를 통하여 합쳐지고 이 변압기를 통하여 입출력간 절연과 승압이 이루어진다. 전체 효율은 평균 96 %이며, 이는 도통손실의 감소와 능동클램프의 적용에 의한 스위칭 손실 감소의 결과로 판단된다. 제안된 컨버터와 삼상 PWM 스위칭 방식을 구간별로 해석하였고 시뮬레이션 하였다. 또한, 500 W 급 하드웨어로 구현 및 실험을 통하여 설계를 검증하고 그 결과를 분석을 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.14 no.2
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• pp.52-58
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• 2000

This paper presents a novel power factor corrected(PFC) single-stage AC/DC half-bridge converter, which features discontinuous conduction mode(DCM) and soft-switching. The reduced conduction losses are achieved by the employment of a novel powder factor correction circuitry, instead of the conventional configuration composed of a front-end rectifier followed by a boost converter. To identify the validity of the proposed converter, simulated results of 500[W] converter with 100[V] input voltage and 50[V]output voltage are presented.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.11a
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• pp.145-146
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• 2016

일반적인 boost PFC 컨버터는 한 개의 스위칭 소자를 사용하고 구조가 간단하지만 높은 도통손실과 스위칭 손실 때문에 낮은 효율을 갖는다. bridgeless boost PFC 컨버터는 일반적인 boost PFC 에 비해 낮은 손실을 갖는 이점이 있다. 또한 컨버터의 동작 모드 중 CRM 방식은 낮은 스위칭 손실을 갖는 이 점이 있다. 본 논문에서는 이러한 CRM 모드로 동작하는 bridgeless boost PFC 컨버터를 해석하는 경우 기존의 방법으로 해석하여 구현하면 주파수가 커지는 영역에서 오차가 커지게 된다. 따라서 본 논문에서는 반도체 스위치의 기생 커패시터를 추가하여 해석하는 것을 제안하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.372-373
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• 2011

최근 분산 전력 시스템은 효율적인 전력의 관리를 위하여 전 부하 영역에서의 높은 효율이 요구 되고 있다. 하지만 분산 전력 시스템은 Hold up time 규제로 인하여 정상 동작 시 낮은 시비율로 동작하게 되며 이에 따라 환류 구간이 발생하게 되어 도통 손실을 야기하며 이는 효율의 감소를 가져오게 된다. 따라서 작은 도통 손실을 갖는 새로운 위상 천이 풀브릿지 컨버터를 본 논문에서 제안하여 환류 구간의 손실을 감소시켜 효율 향상을 취할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 제안된 컨버터를 소개하고 동작 원리 및 실험을 통한 검증 결과를 제시한다.