• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.445-446
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• 2020

본 논문에서는 동일한 설계조건을 갖는 벅 컨버터와 벅-부스트 컨버터를 신뢰성의 측면에서 비교한다. 신뢰성 분석의 대표적인 지표의 고장률과 평균 고장 시간(Mean time between failure, MTBF)을 도출하기 위해 고장나무 분석(Fault-tree analysis, FTA)을 사용한다. FTA는 컨버터의 동작 특성을 고려하여 고장의 원인과 영향을 나타내는 방법으로 컨버터를 구성하는 부품의 고장률은 MIL-HDBK-217F의 값을 사용한다. FTA를 통해 벅 컨버터의 고장률과 벅-부스트 컨버터의 고장률을 도출하고 고장률 차이의 원인을 분석하며 두 컨버터의 동작 온도별 고장률을 그래프로 나타내어 시각화한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.68-73
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• 2019

벅 컨버터는 전압 직류 계통(LVDC), 가전 분야 및 전기차 충방전 분야에서 다양하게 적용되고 있는 전력변환장치이며, 일반적으로 벅 컨버터는 부하측에 단락 등 고장 발생시 반도체 스위칭 소자를 개방시켜 벅 컨버터의 운전을 중지시킨다. 그러나 벅 컨버터의 출력단에 인덕터와 캐패시터에 저장된 에너지로 인해 고장 전류가 지속적으로 부하로 전달되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 벅 컨버터의 출력측 저역통과 필터에 일반적인 인덕터 대신 커플드 인덕터(Coupled-inductor)를 사용하여 인덕터에 저장된 전기에너지를 부하단에 공급되지 않도록 소모시키는 구성을 포함하는 벅 컨버터의 새로운 고장전류 고속차단 방식을 제안하며, 제안된 방식은 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.37-39
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• 2019

본 논문에서는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터의 일반화된 회로구성을 제안한다. 기존의 멀티레벨 컨버터는 스위칭 상태 전환시암(arm)의 단락을 의미하는 슛-스루(shoot-through) 문제가 존재하므로 데드 타임이 필수적으로 요구되지만 제안되는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터에서는 이러한 문제점이 해결된다. 본 논문에서는 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안되는 듀얼 벅 멀티레벨 컨버터의 효과와 유효성을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.394-399
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• 2007

본 논문에서는 소프트 스위칭에 의한 새로운 고효율의 벅-부스트 DC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 제안된 벅-부스트 컨버터는 기존의 벅-부스트 DC-DC 컨버터에서 문제가 되는 제어용 스위치의 스위칭 손실증대를 해결하기 위해 새로운 소프트 스위칭 기법이 적용된다. 소프트 스위칭 회로는 구조적으로 기존의 컨버터에 사용되는 벅-부스트용 인덕터와 스너버 회로를 변형 설계한 구조로써 회로구성이 간단하다. 제안된 컨버터에 사용된 제어스위치들은 부분공진의 동작에 의해 소프트 스위칭을 이룬다. 또한 컨버터의 출력전압은 제어스위치의 PWM 제어에 의해 조정되고 벅-부스트용 인덕터에 흐르는 전류는 불연속모드로 제어되어 제어회로와 제어기법이 간단한 장점이 주어진다. 제안된 벅-부스트 컨버터는 기존의 벅-부스트 컨버터와 비교되어 해석되고 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 그 해석적 타당성이 입증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.258-259
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• 2013

본 논문에서는 저가형의 고효율 이단형 탭인덕터 벅-부스트 컨버터를 적용한 마이크로 인버터를 제안한다. 제안하는 인버터는 정상상태 연속모드(CCM)에서 단상전력계통에 고역률의 정현파전류를 공급할 수 있는 새로운 구조이다. 강압시에는 벅 모드로 동작하며, 승압시에는 탭인덕터 부스트 모드로 동작한다. 정류형태의 전류를 인버터에 공급하며, 낮은 주파수를 사용하는 전파정류 인버터가 고역률의 교류 파형으로 변환한다. 벅-부스트에 탭인덕터를 적용함으로써 권선비에 따른 시비율을 조절할 수 있어 극단적인 승압시에도 벅-부스트의 도통을 적절히 유지할 수 있다. 제안하는 인버터는 정상상태 연속모드(CCM), 200W급 하드웨어 프로토타입을 통해 동작특성 및 효율 분석을 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.1039-1048
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• 2013

일반적으로 벅 컨버터 제어기는 컨버터의 출력 전압을 제어하도록 설계하지만, 태양광발전시스템에서의 벅 컨버터 제어기는 설계 방식을 달리 구분해야 한다. 본 논문에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)을 위하여 벅 컨버터의 입력 전압(태양광전지의 출력 전압)을 제어한다고 가정하였다. 또한, 컨버터의 입력 전압을 제어하기 위한 새로운 벅 컨버터 모델을 제시한다. 이 컨버터 모델은 최대전력점(MPP)에서 동작점을 두어 선형화한 태양광전지의 모델을 포함하며, 모델의 타당성을 검증하기 위하여 대신호와 소신호로 나누어 분석한다. 또한 일반적인 선형제어기를 설계하였을 때, 제어 가능성을 분석하여 검증한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권10호
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• pp.839-844
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• 2007

본 논문은 벅, 부스터, 벅-부스트 등의 부이용 DC-DC 컨버터 성능에 대하여 기술하였다. PV 시스템과 연계한 컨버터에 관한 특성이 고려된 동작특성 및 충전효율에 대하여 분석하였다. 그것은 MPPT 알고리즘과 더불어 수행되었다. 컨버터를 위한 기본 스위칭 방정식을 기술하고, 스위칭 상태에 따른 방정식을 해석하였다. 이 해석은 부이선택에 초점을 맞추고 있으며, 또한 컨버터 동작 및 제안한 알고리즘의 성능을 관찰하였다. 마지막으로 부이에 적합한 DC-DC 컨버터를 제안하였으며, 벅 컨버터에 대한 특성실험도 수행하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.72-75
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• 2012

저궤도 인공위성에 사용되는 태양전력 조절기는 태양전지의 영향으로 일반적인 DC-DC 컨버터와는 다른 소신호 특성을 갖는다. 이로 인하여 벅-부스트 형 태양전력 조절기는 태양전지의 전류원 영역에서 평균전류모드제어가 불가능하다. 이 논문에서는 벅-부스트 형 태양전력 조절기를 의사-연속전류모드로 동작시켜 태양전지의 전 영역에서 태양전력조절기를 평균전류모드 단일 제어한다. 우선 의사-연속전류모드 벅-부스트 형 태양전력 조절기의 회로 동작을 설명하고, 소신호 전달함수를 구하고 이를 바탕으로 평균전류모드제어기를 구성한다. 최종적으로 모의실험을 통하여 의사-연속전류모드 벅-부스트 형 태양전력 조절기의 평균모드제어를 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.141-142
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• 2013

본 논문에서는 단일 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터에 의한 4상한 출력 AC전압 제어를 제안하였다. 제안된 듀티비 제어방법을 통하여 한 대의 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터로도 동상의 벅-부스트 모드와 역상의 벅-부스트 모드를 모두 출력하는 4상한 출력 AC전압 제어를 하였다. 한 대의 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터만으로 종전의 듀티비 제어에 의해 동상의 부스트 모드와 역상의 벅-부스트 모드의 출력 전압이 발생되며, 제안한 듀티비 제어에 의해 동상의 벅 모드가 출력되는 4상한 출력 AC전압 제어법을 PSIM시뮬레이션에 의하여 입증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.122-122
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• 2009

최근 PC의 성능이 향상되면서, 고성능의 전원공급 장치가 요구되고 있다. 특히 CPU에 대전력을 공급하는 싱크로너스 벅 컨버터는 파워 MOSFET을 구동하기 위해 별도의 구동 IC가 필요하다. 본 논문은 adaptive 지연을 이용하여 파워 MOSFET을 구동하는 싱크로너스 벅 구동 IC를 설계하였다. 고정밀도의 밴드캡 기준회로와 비교기를 이용하여 30 ns의 adaptive 지연을 생성하며, 전력소모를 줄이기 위해 저전압에서 동작하는 UVLO(under voltage lock out)를 설계하였다. 또한 상단 파워 MOSFET을 구동하기 위하여 부트스트랩 방식을 이용하며, 부트스트랩 다이오드를 IC 내부에 내장하여 컨버터의 설계비용을 줄였다. 설계한 구동 IC의 동작 전압 범위는 8 V - 15 V이며, 출력 전류는 최대 2A이다. 싱크로너스 벅 구동 IC는 $0.5\;{\mu}m$ BiCMOS(Bipolar-CMOS) 공정 파라미터를 사용하여 설계되었으며, 시뮬레이션은 Cadence사의 Spectre를 이용하였다.