• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.15-16
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• 2011

본 논문은 직류배전에서 신재생에너지와의 연계를 위한 3상인터리브드 벅 컨버터의 제어 및 동작원리, 시뮬레이션을 다루었다. 인터리브드의 정확한 설계에 기반이 되는 인터리브드 벅 컨버터의 구성 및 동작원리 에 대하여 서술하고, 3상 인터리브드 벅 컨버터의 제어를 위한 제어기를 설계하여 PSIM 9.0을 사용하여 검증하였다. 또한 같은 스팩의 벅 컨버터와 비교하여 각 부의 전류 및 전압이 어떤 차의를 가지는지 살펴보았다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.25-27
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• 2019

본 논문은 전기 자동차 급속 충전기 구현을 위한 커플드 인덕터 기반 18kW급 2상 인터리브드 벅 컨버터 설계에 관하여 설명한다. 전류 리플 및 물리적인 크기 감소를 위한 2상 커플드 인덕터와 고효율 달성을 위한 Silicon Carbide(SiC) MOSEFT 기반 2상 인터리브드 벅 컨버터의 설계에 관하여 상세히 기술한다. 제안하는 2상 인터리브드 벅 컨버터의 동작을 위하여 모의 실험과 실험을 진행하였고 이론적인 설계 방법과 실제 실험 결과가 일치하는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.96-97
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• 2017

본 논문은 Gallium Nitride-Field Effect Transistor(GaN-FET)를 적용한 고방열 및 고전력밀도 모듈형 벅 컨버터를 제안한다. Si-MOSFET를 적용한 벅 컨버터는 높은 스위칭 손실로 인해 고주파수 구동 및 자기소자 사이즈 저감에 한계가 존재하여 고전력밀도화가 어렵다. 반면, 제안된 방식은 스위칭 특성이 우수한 GaN-FET를 적용하여 고주파수 구동이 가능하며, 추가로 평면형 인덕터를 적용함으로써 자기소자의 부피 저감을 통해 컨버터의 고전력밀도화 및 모듈화가 가능하다. 특히, 방열 플레이트 및 케이스로 구성된 새로운 고방열 구조를 통해 방열효과를 극대화 시킬 수 있다. 제안된 모듈형 벅 컨버터의 타당성 검증을 위해 입력전압 48V, 출력전압 24V의 300W급 시작품 제작을 통한 실험결과를 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.43-44
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• 2014

본 논문에서는 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터 3대를 이용하여 3상 교류 출력전압 제어를 제안하였다. 제안된 시스템은 3대의 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터에 종전의 간단한 듀티비 제어를 통하여 입력에 대하여 동상의 벅-부스트 출력모드와 역상의 벅-부스트 출력모드를 모두 출력하는 4상한 출력 3상 교류 전압 제어를 하였다. PSIM시뮬레이션을 통하여 종전의 듀티비 제어를 통한 동상의 부스트 모드와 역상의 벅-부스트 모드 출력 전압과 제안한 듀티비 제어에 의해 동상의 벅 모드가 출력됨으로써 단상 Quasi Z-소스 AC-AC 컨버터의 간단한 듀티비 제어만을 통하여 3상 4상한 교류 출력전압 제어가 되는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.35-40
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• 2012

DC-DC 컨버터에서 넓은 범위의 부하에 대하여 높은 효율을 유지하기 위해서는 PWM과 PFM을 함께 사용하는 듀얼 모드 제어 방식이 흔히 사용된다. 듀얼 모드 벅 컨버터는 부하 조건에 따라서 PWM이나 PFM을 선택해서 동작하므로, 모드 제어를 위한 부가 회로로 인하여 칩 면적이 증가하고 제어 방식이 변경되는 구간에서는 최적화된 효율을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 전류 모드의 PWM 제어 회로에서 사용하는 발진기 대신에 PLL 기반의 발진기를 사용함으로써 추가적인 제어 회로 없이 PWM과 PFM의 통합된 제어 방식으로 동작하는 벅 컨버터를 제안함으로써 듀얼 모드 벅 컨버터의 단점을 해결했다. 제안한 통합 제어 방식의 벅 컨버터는 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 설계된 벅 컨버터 회로를 Cadence Spectre로 시뮬레이션 결과 250mA의 부하에서 최대 효율은 94.7%이고 10mA의 경부하에서 효율은 85.4%이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.864-870
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• 2017

본 논문은 넓은 부하 전류를 요구하는 휴대 기기에서 사용될 목적으로 주파수 전압 변환을 이용하여 모드 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 설명한다. 기존의 히스테스테릭 벅 변환기의 문제인 저 부하에서의 PLL 보상 및 효율 저하를 제안하는 듀얼 벅 변환기의 개선된 PFM 모드를 통해 해결한다. 또한 기존의 듀얼 모드 벅 변환기의 주요 회로인 모드 제어기에서의 부하 변화 감지의 어려움과 느린 모드 전환 속도를 제안하는 모드 제어기로 개선 시킨다. 제안하는 모드 제어기는 최소 1.5us의 모드 전환 시간을 가진다. 제안하는 DC-DC 벅 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 설계하였으며 칩 면적은 $1.38mm{\times}1.37mm$이다. 기생 소자를 포함한 인덕터와 커패시터를 고려한 후 모의실험 결과는 1~500mA의 부하 전류 범위에서 입력 전압을 2.7~3.3V를 가지며 PFM 모드는 65mV이내, 히스테리틱 모드에서는 고정된 스위칭 주파수 상태에서 16mV의 출력 리플 전압을 가지는 1.2V의 출력 전압을 생성한다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기의 최대 효율은 80mA에서 95%를 나타내며 해당 전체 부하 범위에서 85% 이상의 효율을 지닌다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.556-563
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• 2001

본 논문에서는, 기존의 PWM 방식의 컨버터와 공진형 컨버터의 단점을 보완하면서 이들의 장점을 가지는 새로운 형태의 ZCT 벅 컨버터를 소개한다. 제안한 회로는 기존의 벅 컨버터에 보조화를 추가하여 주 스위치와 다이로드의 스위칭천이 순간에만 소프트 스위칭 조건을 제공함으로써 전체적인 동작은 벅 컨버터와 동일하게 된다. 아울러 보조회로에서의 부가적인 손실은 존재하지 않는다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작을 분석하고 이를 바탕으로 보조회로에서의 소자값 결정에 도움이 되는 설계 방식을 제공한다. 또한 제안한 회로의 동작 및 유용성을 확인하기 위하여 실험을 행하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.103-106
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• 2016

PWM 벅 컨버터는 3형 오차 보상기를 주로 사용하고 있다. 이 오차 보상기는 낮은 슬루율을 갖게 하는 큰 커패시터로 인해, 부하 전류의 과도응답이 발생하였을 때 부하 전압에 의도하지 않은 큰 오버슈트와 언더슈트를 발생시킨다. 또한 기준전압을 변화시켰을 때의 변화에도 느리게 응답한다. 전원장치의 효율적인 사용을 위해 다양한 부하 전류와 전압이 요구되고 있고, PWM 벅 컨버터 역시 부하 전류 변화와 기준 전압 변화에 따른 부하 전압의 빠른 응답특성을 가져야 한다. 본 논문은 PWM 벅 컨버터의 응답시간을 늘이기 위한 여러 가지 빠른 과도응답 기술들의 동작 방식과 이들 방법이 갖고 있는 장점, 한계점들을 소개한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.465-471
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• 2007

본 논문에서는 새로운 소프트 스위칭형 PFC 벅-부스트 AC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 제안된 컨버터에 사용된 제어스위치의 턴-온과 턴-오프는 부분공진 동작에 의해 소프트 스위칭으로 되어 스위칭 손실을 줄이고, 입력전류는 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적 유사 펄스열의 정현파 형태를 가진다. 그 결과 컨버터는 효율이 증대되고 입력역률이 증대되는 효과를 가진다. 또한 제안된 컨버터의 출력전압은 제어스위치의 PWM 제어에 의해 조정되고 벅-부스트용 인덕터에 흐르는 전류는 불연속모드로 제어되어 제어회로와 제어기법이 간단한 장점이 주어진다. 제안된 PFC 벅-부스트 컨버터는 기존의 PFC 벅-부스트 컨버터와 비교되어 해석되고 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 그 해석적 타당성이 입증된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1074-1080
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• 2020

본 논문은 공정, 전압 및 온도에 둔감하며, 출력전압 상태에 따라 3가지 동작모드가 가능한 디지털 제어 벅 변환기를 제안한다. 기존 디지털 제어 방식의 벅 변환기는 A/D 변환기, 카운터 및 딜레이 라인 회로를 사용하여서 정확한 출력 전압을 제어하였다. 정확한 출력 전압 제어를 위해서는 카운터 및 딜레이 라인 비트 수를 증가시켜서 회로 복잡성 증가 문제점을 지니고 있다. 이러한 회로의 복잡성 문제를 해결하기 위해서 제안된 회로에서는 8비트 및 16 비트 양 방향 쉬프트 레지스터를 사용하고 최대 128비트 해상도까지 듀티비 제어가 가능한 벅 변환기를 제안한다. 제안하는 벅 변환기는 CMOS 180 나노 공정 1-poly 6-metal을 사용하여 설계 및 제작하였으며, 2.7V~3.6V의 입력 전압과 0.9~1.8V의 출력 전압을 생성하고, 리플전압은 30mV, 전력 효율은 최대 92.3%, 과도기 응답속도는 4us이다.