• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1151-1152
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• 2011

본 논문에서는 부스트-플라이백(Integrated Boost-Flyback Converter, IBFC) 직렬 연결 구조 컨버터의 동작 특성 해석 및 정확한 제어기 설계를 위한 개선된 모델링 방법을 제시한다. 주 스위치에 의해 IBFC의 부스트, 플라이백 컨버터가 서로 다른 도통 모드로 동시에 동작 하기 때문에 2대 컨버터의 모델링과 회로 해석을 위한 이론적인 모델링 접근방법과 수학적인 계산과정이 복잡하다. 따라서 IBFC를 등가 전류 소스를 포함한 부스트, 플라이백 컨버터로 각각 나누어 상태 공간 평균화 방법을 이용하여 회로 방정식을 독립적으로 유도한 후, 이 회로 방정식을 종합하여 IBFC의 완전한 상태 공간 방정식을 얻을 수 있다. 제안된 방법은 IBFC의 복잡한 모델링을 간단하게 해 주며, 수학적인 계산 과정도 간소화 시킬 수 있는 장점이 있다. 이를 바탕으로 정상 상태 해석 및 높은 출력 전압 추종 제어기를 설계하였다. 시뮬레이션과 실험 결과를 제시하여 제안된 방법의 유효함을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1960-1961
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• 2007

컨버터는 교류와 직류간의 변환, 교류 주파수의 상호변환, 상수(相數)의 변환 등을 하는 장치를 말하는데 일반적으로는 교류와 직류간의 변환을 의미한다. 송.배전 시스템에서 교류의 형태로 공급되는 전기를 직류가 필요한 곳에서는 컨버터를 이용하여 직류로 변환하여 사용하는데 이를 전력계통의 과도현상 분석용으로 개발된 수치계산 프로그램인 EMTP (Electromagnetic Transient Program)를 사용하여 3상 반파 컨버터와 3상 전파 컨버터를 이용한 시스템을 모델링하고 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.169-176
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• 2005

본 논문에서는 능동 클램프 풀브릿지 Boost 컨버터에 관한 DC 모델링과 AC 모델링 과정에 대하여 기술한다. 동작 원리로부터 이 컨버터의 교류 부분을 등가의 직류 부분으로 바꾸고 반도체 스위치를 재배치하여 개념적인 등가 회로가 유도된다. 유도된 등가회로는 CCM(Continuous conduction mode) Boost 컨버터와 DCM(Discontinuous conduction mode) Buck 컨버터로 표현된다. 유도된 등가회로의 각 스위치 부분을 PWM 스위치 모델로 대체하여 DC 모델 및 AC 모델이 완성된다. 이론적인 DC 및 AC 모델링 결과는 실험이나 SIMPLIS 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.202-204
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• 2020

본 논문은 PCS(Photovoltaic power system)에서 MPPT 구현을 위한 TLB 컨버터의 모델링 및 제어기 설계를 제안한다. TLB 컨버터는 기존 부스트 컨버터에 비해 인덕터 크기가 감소하고, 효율이 증가하는 장점이 있다. 하지만 듀티비 0.5를 기준으로 2개의 동작 모드가 존재하여 제어기 설계 시 각 모드에 대한 해석이 필요하다. 또한 토폴로지를 모델링을 함에 있어 비선형적인 특징을 갖는 태양전지의 출력을 고려해야하는 필요성이 있다. 따라서 본 논문에서는 태양전지 출력 특성의 선형화 방정식을 이용하여 2가지 동작모드가 존재하는 TLB 컨버터를 각 모드별로 CCM 동작에서 분석하여 동일한 전달함수를 도출하였다. 이를 기반으로 MPPT 전압제어기를 설계하였으며, 제시된 모델링과 제어기는 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.227-228
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• 2018

연속도통모드의 DC-DC컨버터 제어기 설계에 있어 평균모델링 기법은 복잡한 수식전개 및 해석의 수고로움 없이 비교적 간단한 기법으로 원하는 제어기 성능을 얻어낼 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문은 평균모델링 기법을 이용하여 3가지 종류의 DC-DC컨버터의 제어기를 설계하는 기법을 제시하고 성능의 타당성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.25-26
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• 2014

배터리를 사용하는 하이브리드 시스템의 확장으로 인하여 2차 전지를 활용할 수 있는 양방향 컨버터의 사용이 증가하고 이에 대한 연구의 필요성 또한 증가하고 있다. 기존 비절연형 단방향 컨버터는 인덕터의 전류와 부하단 캐패시터의 전압을 변수로 지정하고 고정 전원과 고정부하를 대입하여 모델링에 적용했지만, 실제 사용되는 양방향 컨버터의 동작과는 차이가 있다. 또한 이상적인 전원과는 달리 배터리의 단자전압은 SOC 및 충방전 상태에 따라 전압 변동이 일어나고 컨버터의 스위칭 동작에 의해 전압 리플이 발생하기 때문에 제어기를 설계하기 위해서는 이를 반영하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 비절연형 양방향 컨버터의 양쪽에 부착된 캐패시터가 모두 변수로 적용된 전달함수와 이를 이용하여 설계된 제어기를 제안한다. 컨버터 모델링에 State-Space Averaging 방법을 사용하여 양방향 컨버터의 소신호 분석을 하였고, 충전 모드와 방전 모드 일때 전달함수를 각각 구하였다. 앞서 구한 전달함수를 이용하여 pole/zero 분석을 통해 PI 제어기 설계를 하였고, 주파수 분석을 통해 안정성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.152-154
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• 2009

태양광발전 시스템에서 사용되는 컨버터는 기존의 입출력 관계로 모델링할 수 없다. 이는 태양광 전지를 컨버터의 입력단으로 사용하여, 모델의 입력 전류와 전압이 수시로 변동하기 때문이다. 이런 오류가 있는 방법으로 모델링하여 설계한 제어기가 좋은 성능을 내기는 어렵다. 본 논문에서는 기존의 입출력 관계를 반대로 한 벅 컨버터의 새로운 모델을 제시한다. 모델링은 상태공간평균화 방법(State-Space Averaging Method)을 사용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1043_1044
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• 2009

본 논문에서는 하루 24시간동안의 전원의 특성과 사용시간, 사용량을 고려한 부하를 전기적으로 모델링 하고 그를 통해 양방향 DC-DC 컨버터가 최적으로 동작할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 양방향 DC-DC 컨버터의 최적 알고리즘 제안을 위해 전체 시스템의 에너지 밸런싱에 초점을 맞춰 분석하였으며 하루 중 잉여 및 부족 전력에 따라 양방향 DC-DC 컨버터를 제어하도록 시뮬레이션을 구성하였고 그 결과를 통해 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.339-340
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• 2012

화석연료의 고갈과 환경문제 때문에 신재생에너지원의 이용은 중요한 문제로 대두되고 있다. 또한 신재생에너지원의 안정적인 공급을 위해서는 에너지 저장장치를 사용해야만 한다. 이러한 이유 때문에 에너지 저장장치를 이용하기 위한 회로에 승압을 위한 컨버터를 병렬로 연결하였을 때 충방전기의 제어기 설계시 승압을 위한 컨버터의 영향을 고려해야만 한다. 본 논문은 에너지 저장장치를 포함한 전력조절장치에서 충방전기에서 나타나는 부스트 컨버터의 입력임피던스를 계산하여 충방전기 설계시 어떠한 영향을 미치는지 소신호 모델링을 통하여 알아보고자 하였다. 충방전기와 부스트 컨버터가 연결이 되어 있을 경우 충방전기 설계시 부스트 컨버터의 소자나 제어에 따라 충방전기의 전달함수에 영향을 주는데 이를 부스트 컨버터의 입력임피던스의 계산을 통하여 어떠한 영향을 주는지 수식적으로 분석하고 이를 MATLAB과 PSIM을 통하여 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.360-361
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• 2013

본 논문에서는 Power Integration사의 플라이백 컨버터 제어 IC인 TOP258YN의 주요 기능을 PSPICE로 구현 및 검증하였다. PSPICE를 이용한 IC 모델링을 통하여 제한적으로 제공되던 IC의 모델링을 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 모델링를 이용하여 실시한 시뮬레이션과 회로 실험 비교를 통하여 본 논문을 검증한다.