• Journal of IKEEE
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• v.25 no.3
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• pp.517-527
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• 2021

This paper presents the phase-shift full-bridge DC-DC converter using the one-chip micom. The proposed converter primary is the full-bridge power topology that operates with the unipolar pulse-width modulation (PWM) by the phase-shift method, and the secondary is the full-bridge full-wave rectifier composed of four diodes. The control of proposed converter is performed by the one-chip micom and its MOSFET switches are driven by the bootstrap circuit. Thus the total system of proposed converter is simple. The proposed converter achieves high-efficiency using the resonant circuit and blocking capacitor. In this paper, first, the power-circuit operation of proposed converter is explained according to each operation mode. And the power-circuit design method of proposed converter is shown, and the software control algorithm on the micom and the feedback and switch drive circuits operating the proposed converter are described, briefly. Then, the operation characteristics of proposed converter are validated through the experimental results of a designed and implemented prototype converter by the shown design and implementation method in this paper. The highest efficiency in the results was about 92%.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.247-248
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• 2016

본 논문에서는 2단 직류-직류 전력 변환기에서 앞단과 뒷단의 전력 변환기 사이에 삽입된 라인 필터에 의해 발생하는 임피던스 오버랩이 전력 변환기에 미치는 영향을 파악한다. 그리고 본 논문은 전력 변환기가 우수한 특성을 가지도록 하는 간단하고 현실적인 라인 필터 설계 방법을 제시한다. 실험을 통하여 전력 변환기가 목표한 특성을 나타내는지를 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.11a
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• pp.95-97
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• 2008

본 논문에서는 연료전지발전용 고효율 계통 연계용 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 3상 전류형 능동클램프 DC/DC 컨버터와 계통연계용 인버터로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 연료전지의 출력을 모의하는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 PSCAD/EMTDC를 이용하여 개발하였다. 개발한 시뮬레이션모델을 이용한 분석을 토대로 실험에 의한 검증이 가능한 하드웨어장치의 기본 설계를 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저 전압특성을 갖는 연료전지를 효율적으로 전력계통에 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.209-211
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• 2009

본 논문에서는 고효율 DC-DC 컨버터와 인버터에 의한 연료전지발전용 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 Boost Converter와 LLC공진 컨버터의 2 stage 조합으로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 연료전지의 출력 동특성을 나타내는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 개발하였다. 시뮬레이션모델의 검증을 위해 하드웨어장치를 구성하여 실험을 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저전압특성을 갖는 연료전지를 전력계통에 고효율로 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.40-42
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• 2019

절연형 전력변환기에서 사용되는 고주파 변압기는 반도체 소자의 스위칭 시간, 전압 강하, 게이트 신호의 불균형 등으로 인해 변압기의 양과 음의 전압-시간(volt-second)에 차이가 발생할 수 있다. 본 논문은 절연형 풀브리지 타입 전력변환기에서 DC 성분에 의한 변압기 코어의 포화문제를 방지하기 위해 사용되는 DC 블로킹 캐패시터(DC blocking capacitor)의 설계 방법에 대해 분석하고 실험을 통해 증명한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.377-378
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• 2017

대용량 전력변환기는 가청주파수에 해당하는 낮은 주파수 스위칭 동작으로 전력변환기 구동 시 리액터 소음에 의한 공해를 유발하고 있다. 이러한 리액터 소음공해 제거하기위해 대용량 전력변환기의 높은 주파수 전압을 리액터에 인가할 수 있는 새로운 DC/DC 컨버터 토포로지를 제안한다. 본 논문에서 제안된 토포로지는 다수의 스위치를 병렬로 연결하여 스위치 인터리브 방식에 의한 높은 등가 스위칭 동작 구현이 가능하다. 따라서 제안된 스위치 인터리브 방식은 대용량 전력변환기의 리액터 소음을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 리액터용 용량을 저감하여 전력변환기의 에너지 밀도 증대와 단가 감수 측면에서 큰 장점을 갖고 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1037_1038
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• 2009

본 논문에서는 디지털 제어방식의 DC-DC컨버터를 이용한 계통연계형 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 3상 전류형 능동클램프 DC-DC컨버터와 계통연계형 3상 인버터로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 연료전지의 출력 동특성을 나타내는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 개발하였다. 시뮬레이션모델의 검증이 가능한 하드웨어장치의 기본설계를 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저전압특성을 갖는 연료전지를 전력계통에 고효율로 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.9
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• pp.1763-1770
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• 2016

This paper proposed hybrid converter to operate over a wide output load power. The switched-capacitor converter has a high efficiency at low load power and a low efficiency at high load power. On the contrary, the buck converter has a high efficiency at high load power and a low efficiency at low load power. The proposed hybrid converter has combination of the switched-capacitor converter and the buck converter. The switched-capacitor operates at low load power and buck converter operates at high load power, so that the hybrid converter is improved power efficiency at wide output load power. The hybrid converter was implemented with a $0.18{\mu}m$ CMOS process. The hybrid converter has a range of the load power between $50{\mu}W$and 100mW. The maximum power efficiencies are 93% and 77% at the buck converter and the switched-capacitor converter, respectively.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.04c
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• pp.231-233
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• 2007

본 논문은 신 발전방식 중 하나인 용융탄산염형 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC) 발전시스템에서 생성된 전력을 계통에 안정적으로 변환, 주입하기 위한 계통연계형 전력변환기를 설계, 제작하고 성능 시험을 수행한 결과이다. 250kW급 MCFC 시스템의 정격 사양 및 스택의 운전 형태를 기반으로 250kW급 전력변환기 구조 및 단위기기를 설계하였고 전력변환기는 크게 DC/DC 컨버터부와 DC/AC 인버터부로 구성된다. 본 논문은 MCFC 발전 시스템에 적용되는 전력변환기(Power Conditioning System, 이하 PCS)를 제작하고 성능을 확인하는데 목적이 있다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.277
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• pp.69-77
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• 2000

최근 전력설비 운용상의 여러 가지 과제에 대한 유망한 해결책으로서 파워일렉트로닉스 기기를 사용한 FACTS(Flexible AC Transmission System)가 주목을 받고 있다. 그 중에서도 자려식 변환기를 사용한 FACTS기기는 계통의 유효전력$\cdot$무효전력을 계통의 상태에 의존하지 않고 자유롭게 제어할 수 있어, 계통운용의 유연성을 비약적으로 확대할 수 있는 가능성이 있다. 미쓰비시전기는 전력기기간 계통에서의 자려식 변환기 응용의 파이어니어로서 1991년 간사이전력(주) 태산개폐소에 80Mvar SVG(전지형 무효전력발생장치)를 납품하였으며 또한 자원에너지청의 ''연계강화기술개발'' 보조사업으로 도쿄전력(주)을 비롯하여 전력회사 각사, 전원개발(주)와 (재)전력중앙연구소의 지도 하에 3단자 BTB(Back to Back) 실증시스템용으로 세계 최초의 6인치 GTO(Gate Turn-off Thyristor)를 사용한 53MVA의 자려식 변환기를 제작납품하여 수백MVA 클래스의 자려식변환기 제작기술을 확립하였다. 또한 최근에는 동사가 개발한 신소자 GCT(Gate Commutated Turn-off Thyristor)는 지금까지 대용량 자려식 변환기의 커다란 과제였던 운전손실을 반감할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 한편 배전 분야에서는 전압변동, 고조파, 순간전압강하 등의 과제가 증가하고 있어, 미쓰비시전기는 이에 응할 수 있는 파워일렉트로닉스 기기로서 콤팩트 SVG(Static Var Generator), SSTS(Solid-state Transfer Switch), 액티브필너를 다수 납품하여 전력품질문제 해결에 공헌하고 있다.