• 전력전자학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.298-306
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• 1998

MOSFET 스위치로 구현된 고역률 부스트 정류기에 적합한 무손실 수동스너버가 턴오프 및 턴온 동안에 동작하는 등가회로로 기술된다. 이러한 등가회로는 주스위치에 가해지는 과도전압, 스너버 전류, 및 턴-오프 과도시간을 예측할 수 있도록 분석된다. 제안된 스너버와 결합된 부스트 컨버터의 주 스위치는 영전류에서 턴-온되기 때문에 턴-온 손실이 거의 없고, 제한된 전압 스트레스에서 턴-오프되므로 주 스위치의 전압 스트레스에 의한 파손을 방지할 수 있다. 또한 본 스너버를 사용한 부스트 컨버터의 제어 방법이 기존의 부스트 컨버터와 동일하기 때문에 기존의 부스트 컨버터용 제어회로를 그대로 쓸 수 있다. 제안된 에너지재생 수동스너버를 갖는 고역률 정류기가 구현되고 실험결과가 제시된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.247-248
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• 2015

본 논문에서는 최근 서버에 적용되고 있는 180~305 Vac의 높은 입력에 대한 종속 벅 부스트 형태의 역률 보상 회로를 제안한다. 제안된 컨버터는 277 Vac인 공칭 입력 전압에서 기존 부스트 역률 보상 회로와 동일하게 동작하며, 277 Vac 이상의 입력에서는 추가된 벅 스위치의 간단한 피드-포워드 제어를 통해 부스트 단의 평균 입력 전압을 낮추는 방법을 사용한다. 따라서, 277 Vac 이상의 높은 입력 전압에서도 기존 보다 낮은 출력 전압으로 컨버터가 동작하기 때문에, 기존의 부스트 컨버터에 비해 출력 콘덴서의 크기와 부스트 스위치, 다이오드의 전압 스트레스를 감소시킬 수 있다. 이를 통해 공칭 입력 전압에서 부스트 스위치의 스위칭 손실을 감소시킬 수 있고 높은 전력 밀도를 가질 수 있다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 분석과 함께, 유효성 확인을 위해 입력 180~305 Vac, 출력 400 V, 750 W 급 컨버터를 제작하였으며 실험을 통해 얻은 결과를 제시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.170-171
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• 2017

본 논문은 브릿지리스 부스트 PFC 컨버터를 사용한 저용량 단상 단방향 인버터 시스템에 관한 연구이다. 단상 PFC 인버터 시스템의 고효율화를 위해 브릿지리스 부스트 컨버터를 사용하였고 브릿지리스 부스트 컨버터의 CRM 모드로 동작하는 제어기를 제안하였다. 제안된 제어기를 브릿지리스 부스트 PFC 인버터 시스템에 적용하여 시뮬레이션으로 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.25-28
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• 2008

본연구는 부스트형 대기압 플라즈마 전원장치에 대한 연구로서 부스트형 전원장치는 플라즈마의 발생을 원활하게 하기위해 커패시터로 모델링되는 부하단에 인가되는 전압을 직접 제어하는 방식을 의미한다. 기존의 정현파 공진형 전원장치는 PWM기법을 이용하여 펄스의 폭을 증감하는 방식으로 전압의 크기를 제어하지만 이 방식은 별도의 공진회로를 이용하여 공진을 일으킨 다음 이를 부하에 인가하는 방식으로 구성되기 때문에 속응성이 떨어지고 균일한 플라즈마를 발생시키기 어렵다. 부스트형 전원장치는 별도의 부스트 컨버터로 직류전압을 제어하여 부하단에 입력되는 전압을 직접 제어하므로 매우 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 이점이 있으나 별도의 부스트용 스위치가 필요하고 이로 인한 효율의 감소 및 사이즈의 증가가 되는 문제점이 생긴다. 본 연구에서는 커패시터로 모델링되는 부하를 이용하여 직접 공진을 일으키고 공진된 부하 전압을 직접 부스트 스위치에 인가시키는 방식으로 부스트용 스위치의 소프트 스위칭이 가능한 새로운 방식을 개발하였다. 개발된 방식에서는 부스트용 스위치가 ZCS형태로 켜지고 ZVS형태로 꺼지는 특성을 갖게 되므로 별도의 추가 회로 없이도 획기적인 효율 증가와 방열판 사이즈의 감소로 인한 제품의 경량화가 가능한 장점이 있다. 또한, DC링크 커패시터의 최소화로 인하여 부하단의 아크 문제가 자동적으로 해결되는 장점도 있다. 제안된 제어 방식은 시뮬레이션과 실험으로 그 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.183-184
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• 2015

본 논문에서는 차지펌프를 적용한 부스트 플라이백 컨버터를 사용하여 연속 모드로 동작하는 전하 균등화 방법을 제안한다. 이 컨버터는 전압균형 상태일 때 부스트만 동작하므로 높은 효율을 가지며 전압불균형 상태일 때 플라이백이 동작하여 전압을 균등화시키는 특징을 지닌다. 이 때 차지 펌프를 적용한 플라이백을 사용하기 때문에 도통율에 따른 전압의 이득이 부스트와 동일하므로, 부스트 입출력 전압 변화에 자동으로 대응하며 가격과 효율 측면에서 우수하다. 제안된 회로의 동작 원리를 설명하고 400W급 하드웨어로 설계를 하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.499-500
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• 2016

본 논문에서는 단상 PFC(Power Factor Correction)용 고효율 부스트 컨버터의 설계 방법과 효율을 비교하여 기술한다. 기존 PFC용 부스트 컨버터의 경우 다이오드의 전압강하에 의하여 효율이 감소한다. 이를 PFC용 고효율 부스트 컨버터를 이용하여 효율을 증가 시킨다. PFC용 부스트 컨버터와 PFC용 고효율 부스트 컨버터의 효율 및 특성을 비교하고 이를 시뮬레이션으로 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.449-450
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• 2020

본 논문에서는 부스트 컨버터와 벅-부스트 컨버터의 동작 특성을 고려하여 Fault Tree Analysis(FTA)를 작성하고 같은 용량으로 설계하여 동작 온도에 따른 고장률의 차이를 비교 및 분석한다. 승압용 컨버터로 사용되는 부스트 컨버터와 벅-부스트 컨버터의 파라미터 설정에 따른 인덕터의 고장률과 커패시터의 고장률을 계산한다. 또한 두 컨버터의 설계 파라미터에 의해 달라지는 커패시터 고장률과 정격전압 차이에 의해 달라지는 다이오드의 고장률을 구한다. 각 소자의 부품 고장률은 MIL-HDBK-217F를 이용하여 구한다. 작성한 FTA에 부품 고장률을 적용하여 고장률과 평균고장시간을 예측한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.287-288
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• 2019

본 논문에서는 태양광 발전 시스템에 적용되는 단상 및 3-레벨 부스트 컨버터의 특성을 비교 분석 및 구현한다. 기존의 전통적인 단상 부스트 컨버터와 3-레벨 부스트 컨버터를 전력밀도와 효율 측면에서 비교 분석하고 이를 Simulation 및 20kW급 프로토 타입 구현을 통해 검증한다. 실험을 통해 3-레벨 부스트 컨버터가 단상 부스트 컨버터에 비해 0.5% 높은 효율과 17% 높은 전력밀도를 가지는 것을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.361-362
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• 2012

Z-소스 인버터는 종전의 브리지 인버터와 달리 입력전압에 대하여 높은 전압을 출력할 수 있다. 그러나, 부스트 성능이 높아질수록 전압 및 전류 스트레스가 심해지는 문제가 발생한다. 따라서 최근에 높은 부스트 성능과 낮은 스트레스가 가능한 토폴로지가 연구되고 있다. 본 논문에서는 Switched-Trans Quasi Z-소스 인버터를 제안하였다. 제안된 인버터는 인덕터와 변압기를 이용해 임피던스 망을 구성하는 형태로 높은 부스트 성능을 가지면서 스트레스는 낮다. 제안된 토폴로지는 실험으로 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1155-1161
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• 2014

본 논문에서는 DC-DC 부스트 컨버터의 최소 입력전압을 250mV 까지 낮출 수 있도록 하는 저전압 스타트업 전압 발생기를 제안 하였다. 제안된 스타트업 전압 발생기는 250mV의 입력전압을 500mV 이상으로 승압시켜 커패시터에 충전한다. 이후, 커패시터에 저장된 전압으로 부스트 컨버터를 시동시킴으로써, 250mV의 낮은 입력 전압에서도 부스트 컨버터가 동작을 시작할 수 있도록 하였다. 부스트 컨버터가 정상 동작한 후에는, 부스트 컨버터에 의하여 만들어지는 승압된 출력전압을 다시 부스트 컨버터의 전원으로 사용하게 함으로써, 스타트업 동작 후에는 기존 부스트 컨버터와 동일한 높은 전력 변환 효율로 동작 하도록 하였다. 제안된 스타트업 전압 발생기는 낮은 입력전압에서 트랜지스터의 바디전압을 조절하여 트랜지스터의 문턱전압을 낮춤으로써, 입력전압을 승압시키는 딕슨 차지펌프에 높은 클럭 주파수와 큰 전류를 공급하도록 하였다. 제안된 스타트업 전압 발생기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 250mV의 입력전압에서 생성된 클럭 주파수와 출력전압은 각각 34.5kHz와 522mV였다.