• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07a
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• pp.373-376
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• 2004

전력전자 회로의 고속화에 따라 정류기의 역할은 점차 중요해지고 있다. 전원장치의 compact화 및 초소형화에 따라 스위칭 주파수는 높아지고 있다. 최근 전원장치의 on-line 뿐만 아니라 off-line에서의 효율을 향상시키려면 도통손실 및 스위칭 손실을 최소화를 요구받고 있다. 스위칭 주파수가 증가함에 따라 power rectifier는 도전 및 스위칭 손실의 최소화를 위해서는 스위칭 손실의 주된 원인인 역회복 특성을 잘 파악해야 한다. 이를 위해 본 고에서는 최근 제작된 SiC SBD의 역회복 특성을 분석을 위한 $t_{rr}$, 측정을 위한 $t_{rr}$ Tester를 MIL-STD-750-4031.4에 참고하여 제작하였으며, 제작된 $t_{rr}$ Tester를 이용하여 SiC SBD의 $t_{rr}$의 측정결과에 대해 기술하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.213-215
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• 2018

본 논문에서는, 경부하 조건에서 저감된 스위칭 손실과 중부하 이상 조건에서 영전압 스위칭을 통해 높은 효율을 가지는 토템폴 브리지리스 역률보상회로를 제안한다. 토템폴 브리지리스 역률보상회로는 기존 브리지 다이오드를 포함한 역률보상회로의 단점인 도통패스 구간의 비교적 많은 소자 수를 통한 도통손실이 다소 큰 단점을 보완한 회로이다. 하지만, 토템폴 브리지리스 역률보상회로는 여전히 하드 스위칭을 통한 손실과 주 파워링 다이오드의 역회복 손실로 인한 단점을 지니고 있게 되며, 그로 인해 현재로써는 높은 효율과 안정적인 동작을 위해서는 부득이 GaN FET를 적용한 개발이 대부분이다. Full 부하 조건의 전류 용량을 고려하여 높은 전류 정격을 가지는 GaN FET를 주 스위치로 활용할 경우, 전류용량과 비례하여 기생 커패시턴스에 의한 손실이 커지기 때문에 경부하 조건에서 높은 효율을 확보하기가 다소 어렵다. 또한 구조상 물리적으로 여전히 하드 스위칭 동작을 할 수 밖에 없기 때문에 서버용 전원장치에서 요구하는 높은 효율을 달성하는데 한계를 지니며 높은 비용이 요구되는 단점을 지니게 된다. 이를 해결하기 위해, 제안하는 회로는 간단한 회로를 통해 경부하 조건에서 저감된 스위칭 손실과 중부하 이상 조건에서 소프트 스위칭을 만족하여 전체 부하 조건에서 기존의 GaN FET을 활용한 토템폴 구조 대비 높은 효율을 가지게 된다. 또한, 토템폴 구조임에도 불구하고 중부하 이상 영역에서 소프트 스위칭 동작을 통해 주 스위치를 비교적 저렴하고 신뢰성이 검증된 Si-MOSFET을 적용할 수 있다는 장점을 지닌다. 제안하는 회로의 효용성을 증명하기 위해, 하이라인 입력 전압과 750W 출력 조건에서 실험을 진행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.303-304
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• 2013

기술이 발전함에 따라 전력변환기의 소형화 고효율화가 요구되어지고, 이를 위해 고주파 스위칭 전력변환기가 필요로 하게 된다. 하지만 스위칭 주파수와 비례적으로 스위칭 손실이 증가하기 때문에 시스템의 효율이 감소한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 DCM방식이나 공진을 이용한 ZVZCS(Zero-Voltage Zero-Currrent) 컨버터가 제안되고 있으나 소자의 정격용량이 커지는 단점을 갖는다. 또한 ZVT(Zero-Voltage Transition)를 포함한 소프트 스위칭 기법을 적용하는 다양한 컨버터가 제안되고 있으나 공진전류의 첨두에서 보조스위치가 스위칭을 하게 되어 보조스위치 스위칭 손실이 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 변압기로 공진인덕터의 전압을 제한시켜 보조 스위치가 영전압/영전류 스위칭을 하게 함으로서 스위칭 손실을 발생시키지 않는 소프트 스위칭 구조를 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.15-16
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• 2013

전기자동차용 급속 충전기에서 전력변환 효율은 절연형 DC-DC 컨버터에 의해 좌우된다. 이때 DC-DC 컨버터의 출력 전압 범위가 넓기 때문에 기존의 3레벨 컨버터를 사용할 경우 충전전압이 낮을 때 순환전류가 커지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 넓은 충전전압범위를 갖는 전기자동차용 급속충전기를 위한 3레벨 DC-DC 컨버터의 하이브리드 스위칭 기법을 제안한다. 제안한 하이브리드 스위칭 기법은 충전전압이 낮을 때 순환전류를 줄일 수 있어 주로 낮은 배터리 전압에서 동작하는 CC충전 모드 시 도통 손실을 줄일 수 있다. 또한 커플인덕터를 사용하여 순환전류를 줄이고 Lagging Lag 스위치의 ZCS 턴오프를 성취시켜 손실을 줄일 수 있다. 기존의 스위칭 방법과 하이브리드 스위칭 기법에 따른 손실을 비교하여 제안한 스위칭 기법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.11a
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• pp.118-120
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• 2007

일반적인 AC/DC변환 장치는 안정화된 직류 전원을 얻기 위해 대용량의 커패시터와 고속의 전력용 반도체 스위칭 소자를 사용한다. 하지만, 이러한 소자의 사용으로 인해 입력측의 고조파 손실 및 역률 저하의 문제점을 갖게 되고 고속 스위칭에 따른 스위칭 손실에 의한 효율이 저하되는 문제점을 갖게 된다. 따라서 본 논문에서는 역률개선이 가능하고 스위칭 손실이 저감되는 ZVS 방식을 이용한 새로운 형태의 역률개선용 소프트스위칭 방식의 부스트 컨버터를 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.291-292
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• 2013

본 논문에서는 전기자동차 급속충전시스템용 3상 전압형컨버터의 스위칭손실저감 변조기법을 제안한다. 제안된 변조기법은 SVPWM 기법의 기존 5단계 스위칭시퀀스를 간략화시킴으로 스위칭절환이 감소하고 스위칭손실이 저감됨을 제시하며 이에 대한 유효성을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.387-388
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• 2014

3상 AC/AC 2단계 직접형 전력변환시스템(TSDPC)의 제어는 입력전류공간벡터와 출력전압공간벡터를 합성한 공간벡터 PWM 스위칭패턴을 통해 제어를 하며, 이를 기반으로 계산된 유효벡터인가시간에 따라 TSDPC를 구성하는 다수 스위칭소자가 절환 됨을 통해 많은 스위칭손실이 발생하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 스위칭 시퀀스를 간략화하여 스위칭 절환횟수를 줄임과 동시에 부분 영전류 스위칭 제어기법을 도입하여, 스위칭손실 저감 제어기법을 제안한다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.11 no.1
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• pp.48-56
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• 1997

본 논문은 상용전원 110[V] 주파수 60[Hz] 전원을 110[V] 주파수 60[kHz]로 전력변환시 스위칭에 발생하는 전력 손실을 감소시키기 위해 스너버 회로 및 전압공진 스위치를 이용한 boost 컨버터는 스위치로 스위칭을 하여 고주파 스위치에도 스위치 손실을 줄일 수 있다. 그러므로, 전력변환 과정에서 발생하는 스위칭 손실을 대폭 감소시킬 수 있었으며 결과적으로 전력변환 효율을 높였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1167-1168
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• 2011

두 대의 동일한 H-bridge 모듈로 구성되는 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터는 출력전압에 5-레벨을 형성할 수 있으며 출력전압의 THD를 개선시키기 위해 PWM 스위칭을 적용할 수 있다. 출력필터 사이즈를 줄이기 위해 PWM 스위칭 주파수를 높일 수 있지만 스위칭 손실이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 경우 스위칭 손실을 저감시킬 수 있는 변형된 스위칭 패턴을 제안한다. Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 특성을 고려하여 하단 H-bridge 모듈의 스위치는 기본 출력전압 레벨을 형성하도록 동작시키며, 상단 H-bridge 모듈 스위칭에 의한 출력값이 기본 전압레벨에 가감되어 PWM 출력전압 형성하도록 동작시킨다. 제안된 스위칭 패턴을 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터에 적용하여 기존 스위칭 방법과 비교 분석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.99-100
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• 2013

기존 용접 컨버터는 풀 브릿지 컨버터는 하드스위칭을 하게 되는데, 이는 스위칭 소자로 사용되는 IGBT의 턴 오프 손실을 증가시키는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 스위치의 손실을 줄이고자 기존의 풀 브릿지 컨버터에 ZVS(zero voltage switching) 턴 오프 방식를 적용한 회로와 하드 스위칭 방법에 대하여 손실을 PSIM 모의해석을 통하여 비교 분석하였다.