• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.377-378
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• 2016

본 논문은 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 전류 리플 최소화에 관한 것이다. 3상 양방향 컨버터를 부하에 따라 3상 또는 2상으로 상전환 시 전류 변동의 크기를 최소화하기 위한 스위칭 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 제안한 방식을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.44-45
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• 2016

본 논문에서는 DC Nano-grid를 위한 25kW급 고효율 양방향 컨버터를 개발하였다. 제안하는 양방향 컨버터는 넓은 입력전압 범위를 만족하기 위하여 Cascade 부스트-벅 컨버터의 구조로 하였으며 상용화된 SiC MosFET기반 3레그 IPM을 최적으로 사용하기 위해 2상 인터리빙 부스트 컨버터와 단상 벅 컨버터로 하였다. 또한 승 강압 모드에 따라 스위칭하는 스위치 개수를 감소시켜 스위칭 손실을 최소화 하였다. 25kW 시작품을 통해 14kW에서 효율 98.9%를 달성하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.155-156
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• 2013

최근 화석에너지 고갈과 환경문제, 전력대란을 격음으로써 신재생 에너지에 관한 관심이 많아지고 있다. 특히 연료전지를 이용하여 높은 신뢰성의 양방향 DC-DC컨버터가 요구되어 많은 연구개발이 진행되고 있다. 그중 컨버터를 병렬로 구동하여 전류리플을 줄이는 인터리브드 방식을 많이 사용하지만 인덕터의 부피, 비용이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 결합 인덕터를 이용한 Four-Phase 형태의 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터를 제안하고, 최적의 결합계수와 인덕터에 흐르는 전류 리플 저감을 PSIM 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.151-152
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• 2013

본 논문에서는 DAB(Dual Active Bridge)로 구성된 양방향 절연형 DC-DC 컨버터의 제어 기법인 SPS(Single Phase Shift)와 DPS(Dual Phase Shift)를 양방향 OBC(On-Board Charger)의 충전 및 방전모드에 적용한다. 그리고 각 모드의 입출력 조건에 따라 전력 반도체 소자에서 발생되는 손실을 PSIM 시뮬레이션과 수학적 분석을 통해 예측하고, 이를 비교 분석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.145-146
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• 2013

본 논문은 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 고주파 변압기 권선비를 고려한 설계에 대해 다루었다. 양방향 DC-DC 컨버터는 슈퍼커패시터의 충전시 스위칭 손실을 줄이기 위해 듀티(Duty)를 제어하여 Buck 모드로 동작하고, 방전시 부하변동에 빠르게 대처하기 위해 Phase-shift 모드로 동작한다. 충전시와 방전시 각각의 동작에서 스위치손실과 변압기의 손실을 분석하여 손실을 최소로하는 변압기 권선비를 선정하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.101-102
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• 2013

본 논문은 dual half bridge converter와 full-bridge converter가 결합된 절연형 양방향 컨버터를 제안하였다. 기존의 전류원 컨버터는 스위치가 턴-오프 시 전압 스파이크 문제가 발생한다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 절연형 양방향 컨버터에 공진 커패시터와 공진 인덕터를 추가하였다. 추가된 공진 소자들에 의해 준공진이 발생하고 이를 이용하여 스위치의 zero voltage switching (ZVS)조건을 충족시킬 수 있다. 그 결과 제안된 컨버터의 모든 스위치는 소프트 스위칭을 달성하고 전압 스파이크 문제를 해결 할 수 있다. 이를 이론적인 분석과 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.33-34
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• 2013

본 논문은 양방향으로 동작하는 직렬 공진형 DC-DC 컨버터의 디지털 제어기 해석 및 설계에 대해 기술한다. LLC 양방향 공진형 컨버터 전력 변환단 동특성을 기반으로 소신호 해석을 이용한 디지털 제어기를 설계하고, DSP를 이용하여 디지털 제어기를 구현한다. 디지털 제어기는 Emulation 방식을 이용하여 설계한다. 개발된 디지털 제어기를 300W급 공진형 컨버터 실험보드에 적용하여 디지털 제어방식의 전원단의 동특성 및 폐루프 성능을 검증한다. 제어기 설계의 이론 검증 및 분석은 PSIM Simulation과 실험 측정으로 비교 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.55-56
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• 2011

본 논문에서는 직류배전 시스템의 안정적이고 효율적인 운전을 위한 핵심요소인 양방향 충방전이 가능한 컨버터의 새로운 적응제어 기법을 제안한다. 제안한 방법은 소프트 스위칭을 위해 영전류를 검출하는 대신 계산을 통하여 동작 주파수를 결정한다. 따라서 다양한 입출력 조건에서 쉽게 소프트 스위칭이 가능하다. 효율 향상을 위해 다상 인터리빙 기법을 적용하였으며 이는 전류 리플 또한 줄일 수 있어 캐패시턴스를 줄이는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같은 방법은 영전류 검출 회로가 필요하지 않기 때문에 양방향 구동 시 회로의 구성이 간편하며 전류 제어의 불안정성이나 노이즈 문제를 완화시킬 수 있다. 제안한 방법은 동작원리 분석을 바탕으로 200W 다상 벅-부스트 컨버터의 하드웨어 실험을 통해 효용성과 타당성을 검증하였다. 넓은 범위에서 고효율을 보였으며 최대 98.5%의 효율을 나타내었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.191-192
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• 2011

본 논문에서는 가정용 ESS를 위한 직렬 공진형 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 2단 방식으로 비절연 컨버터가 전압 전류 및 양방향 제어를 하며 절연부는 고정듀티와 고정주파수로 동작시켜 전 부하영역에서 ZCS 턴온 턴오프가 가능하다. 50kHz, 3kW 시작품으로 제안한 방식의 타당성을 검증하였으며 강압시 최대효율 95.2 %, 승압시 최대효율 94.8%를 달성하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.5-6
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• 2011

최근 환경 문제와 에너지 자원 고갈 등의 이유로 전력 사용에 있어서 효율이 매우 중요시 되고 있다. 이와 맞물려 기존의 교류배전에 비해 직류배전이 가지는 효율적 이점이 주목받으면서 직류 배전에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 본 연구에서는 직류배전 적용시 이용 가능한 양방향 AC/DC 전력 변환기의 경부하 효율 향상을 위해 새로운 skip-cycle mode를 개발하고 이를 디지털 제어를 이용하여 구현하였다. 풀브릿지 타입의 3.3kW 양방향 전력변환기를 이용하였다.