• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.28 no.12
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• pp.231-238
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• 2023

For boost PFC (Power Factor Correction) converters, various control methods are being studied to achieve unity power factor and low THD (Total Harmonic Distortion) of AC input current. Among them, average current mode control, which controls the average value of the inductor current to follow the current reference, is the most widely used. However, nowadays, as advanced digital control becomes possible with the development of digital processors, predictive control of boost PFC converters is receiving attention. Predictive control is classified into predictive current mode control, which generates duty in advance using a predictive algorithm, and model predictive current control, which performs switching operations by selecting a cost function based on a model. Therefore, this paper simply explains the average current mode control, predictive current mode control, and model predictive current control of the boost PFC converter. In addition, current control under entire load and disturbance conditions is compared and analyzed through simulation.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.10 no.3
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• pp.219-225
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• 2005

In this paper, a new discrete-time small signal model of an average current mode control is proposed to predict the inductor current responses. Compared to the peak current mode control, the analysis of the average current mode control is difficult because of its presence of an compensation network. By utilizing sampler model, a new discrete-time small signal model is derived and used to predict the behaviors of an inductor current of average current mode control employing generalized compensation networks. In order to show the usefulness of the proposed model, prediction results of the proposed model are compared to those of the circuit level simulator, PSIM and experiment.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.185-186
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• 2018

모델 예측전류제어 과정에서 공통모드전압을 저감 하기 위한 기존연구방안들이 제시되어 왔지만 두 상의 스위치 함수가 변동하는 데드 타임 구간이나 영 전압벡터 두 가지를 모두 저감시키지는 못하였다. 본 논문에서 제안한 모델예측전류제어는 영 전압벡터와 데드 타임에서의 공통모드전압을 고려하여 H8 인버터시스템에서 공통모드전압을 저감하였을 뿐만 아니라 영 전압 벡터 사용으로 인한 THD도 개선하였다. 모델예측전류제어를 적용한 H8 인버터 시스템의 공통모드전압의 저감과 출력전류 THD 개선을 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.10 no.4
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• pp.347-355
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• 2005

In this paper, a new continuous~time small signal model of an average current mode control is proposed. Sampling effect Is considered to obtain the proposed small signal model. By the proposed model, the high frequency response characteristics of current loop gain might be predicted accurately compared to previous models. And this leads the prediction of inductor current response of the proposed model to be accurate compared to others. In order to show the usefulness of the proposed model, prediction results of the proposed model are compared to those of the circuit level simulator, PSIM and experiment.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.442-444
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• 2005

본 논문에서는 평균전류모드제어를 이용하는 컨버터의 연속시간 소신호 모델을 구한다. 평균전류모드제어에 일반적으로 사용되는 보상기를 적용한 컨버터의 해석을 위해 샘플러를 전류루프에 포함시켜 해석한다. 기존 모델에서는 정확히 해석하기 어려웠던 전류루프 이득의 고주파 영역 해석이 제안한 모델을 이용함으로써 쉽게 해결할 수 있으며, 시스템의 안정성을 결정하는 고주파 영역에서의 주파수 응답 특성을 제안한 모델이 우수한 성능으로 예측 가능함을 보인다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.8 no.1
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• pp.64-69
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• 2003

There exist the high frequency components, which can not be predicted by the low frequency model, due to the presence of sampling effect in current mode control. In this paper, the output voltage equations for the ZVS half bridge PWM convertor are derived from the steady state analysis, and the sampling gain presented in the current control loop is Investigated to improve the Prediction Performance of low frequency model of ZVS half bridge PWM converter.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.8 no.2
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• pp.137-142
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• 2003

Two existing continuous-time models for the current-mode control have presented noticeable differences in their small-signal predictions. As an attempt to clarify the origin of these disparities, this paper presents an alternative way of deriving a continuous-time model for the current-model control. The results of this paper would provide insights to comprehend the dissimilarity in the modeling method and final results of the earlier models of current-mode control models.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.279-280
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• 2014

이 논문에서는 단상 디지털 역률 제어 보상 기법(PFC)을 제안한다. 제안된 방법은 인덕터 전류의 첨두값을 예측하고 기울기 보상 방법을 적용하여 제어기 출력을 생성함으로써 인덕터 전류의 첨두값을 제한하고, 스위칭 한 주기 안에 연속 도통 모드(CCM)과 불연속 도통 모드(DCM) 전류 제어를 완료한다. 따라서 기존 디지털 평균 전류 제어기에서 문제시 되었던 DCM-CCM 변환구간 즉 경계 도통 모드(BCM)에서 입력 전류 왜곡을 저감하였다. 제안된 제어기법의 유효성은 입력 전압 230Vac, 출력 전압 400V, 출력 750W급의 시제품 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.27-28
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• 2012

본 논문에서는 수퍼커패시터 에너지 저장장치의 동작을 예측할 수 있는 시뮬레이터를 구현하고 실험하였으며, 수퍼커패시터 시뮬레이터의 동작 및 제어 방법에 대하여 서술한다. 수퍼커패시터는 수초에서 수분 내의 동작 시간을 가지고 있기에 수퍼커패시터의 충전 또는 방전 동작은 빠른 시간에 이루어지게 된다. 충 방전 수행에 따라 증감되는 수퍼커패시터의 전압을 예측하여 제어하는 수퍼커패시터 시뮬레이터를 제안한다. 수퍼커패시터 시뮬레이터 동작은 대기모드인 CV모드와 충 방전모드인 SC모드로 구분된다. CV모드에서는 충 방전모드가 수행되지 않기에 수퍼커패시터 시뮬레이터가 대기하고 있는 상태이고, SC모드에서는 충 방전 동작이 수행됨에 따라 수퍼커패시터의 전압이 변화되는데 증감되는 전압의 크기를 제어하는 알고리즘이 필요하다. 충 방전 시 발생하는 DC 전류를 측정하여 계산과정을 통해 수퍼커패시터에서 변화되는 전압을 예측하여 SC모드에서 충 방전이 안정적으로 동작함을 실험을 통해 확인하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.29 no.6
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• pp.143-151
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• 2024

In this paper, the inductor current distortion in a boost PFC (Power Factor Correction) converter under light load is mathematically analyzed, and its reasons are defined. In the average current mode control under light load, the inductor current is discontinuous, resulting in an inaccurate inductor current average value being reflected in the current control. In predictive current mode control, the current ripple is relatively large compared to the inductor current, leading to severe current distortion. In addition, the switch is turned off near the peak of the inductor current when model predictive current control is applied. Inductor current distortion must be addressed because it leads to an increase in total harmonic distortion and a decrease in power factor. In this paper, the design procedure to mitigate the light load current distortion in boost PFC converter is selected based on the mathematical analysis. Finally, a comparative analysis of control methods under light load is performed using hardware-in-the-loop simulation.