• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.244-245
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• 2017

본 논문은 병렬-입력 직렬-출력 구조의 모듈형 DAB (Dual active bridge) 컨버터의 출력 전압 평형 제어기법을 제안한다. 이를 위해, 먼저 모듈형 DAB 컨버터를 모델링하고 계층형 슬라이딩모드(Hierarchical SMC) 제어기를 설계한다. 제안된 기법을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.368-369
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• 2013

본 논문에서는 배터리 저장 시스템을 위한 2단 인버터의 동작 특성 해석과 정확한 제어기 설계를 위한 모델링 방법을 제안한다. 한 번에 2단 인버터의 회로 해석 및 동특성 방정식을 유도하는 것은 매우 복잡하고 어렵다. 따라서 2단 인버터를 등가 전류원을 포함하는 양방향 컨버터, 단상 풀 브릿지 인버터로 각각 나누어 회로방정식을 유도한 후, 상태 공간 평균화 방법을 이용하여 소신호 모델을 얻을 수 있다. 제안된 방법의 장점은 2단 인버터의 복잡한 수학과정을 간소화하여 모델링한 점이다. 이를 바탕으로 양방향 컨버터에서는 배터리 입력 전류제어기를 설계하고, 단상 풀 브릿지 인버터에서는 DC-Link 전압 및 계통전류 제어기를 설계하였다. 시뮬레이션과 실험결과를 통해 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.34-43
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• 2008

The state-space average model is extended to buck-boost, and buck-boost topology switching mode DC/DC converters and modified to have higher precision without increment of computation. The modified model is used in continuous conduction mode(CCM) switching DC/DC converters and some significant conclusions are derived. This paper discusses the discontinuous conduction mode(DCM) modeling of DC/DC converter and critical characteristic using average model of switch. Average model of switch approach is expended to the modeling of boundary conduction mode DC/DC converters that operate at the boundary between continuous conduction mode(CCM) and discontinuous conduction mode(DCM). Frequency responses predicted by the average model of switch are verified by simulation and experiment. A prototype featuring 15[V] input voltage, 24[V] output voltage, and 24[W] output power using MOSFET.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.209-210
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• 2016

프로토타입 컨버터 구현 시 전압/전류 제어기의 안정성, 제어 알고리즘, 정상적인 게이트 전압 제어가 보장되지 않은 경우 이를 수정하기 위해 사용하는 기존의 Trial and Error 방식은 조정에 많은 시간 및 비용이 소모된다. 본 논문은 이러한 시간적 비용 저감을 위하여 Control Hardware-in-the-Loop Simulation(CHILS)를 이용하여 제어기의 정상 동작 여부와 성능을 실시간으로 검증하는 방법을 제안한다. 이를 위해 LLC 공진형 컨버터를 CHILS로 구현하여, 개발된 DSP 제어기의 성능을 검증하고자 한다. 제안된 실시간 모의시험에서는 LLC 공진형 컨버터를 Matlab/Simulink에서 모델링 하여, 실제 DSP 제어기의 신호를 컨버터 모델에서 입력받아 모의시험장치의 출력 결과를 관찰함으로써 제어기의 동작 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.357-358
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• 2014

본 논문에서는 태양광 모듈의 최대 전력점을 추종하기 위한 제어 기법으로 부스트 컨버터(boost converter)의 불연속 전류모드(Discontinuous Current Mode)에서 주파수를 제어하는 기법을 구현 하였다. 태양광 모듈에 연결된 부스트 컨버터는 전압루프를 통하여 Perturb and Observation(P&O)기법을 사용하여 최대 전력점을 추종하였다. 부스트 컨버터의 인덕터에 흐르는 전류는 불연속 전류모드로 제어 된다. 불연속 전류모드에서의 제어기 설계는 MATLAB과 PSIM의 전달함수특성을 수학적 모델링을 통하여 비교 검증 하였으며, 모든제어는 MCU(TEXAS INSTRUMENTS사의 DSPF28335)를 통해 디지털로 제어 하였다. 제안된 기법은 단일 PV모듈이 연결된 불연속전류모드 부스트 컨버터를 통해 동작특성을 분석하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.326-327
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• 2020

본 논문은 비대칭 모듈형 멀티레벨 토폴로지를 이용한 컨버터 기반 발전원의 실계통 연계에 대한 실시간 시뮬레이터 모의를 수행하였다. 비대칭 모듈형 멀티레벨 컨버터를 구성하는 6개의 암은 직렬로 연결된 다수의 하프브릿지와 풀브릿지 서브모듈로 구성되어 있으며, 각각의 서브모듈을 서로 다른 전압으로 제어하여 출력품질을 극대화 할 수 있다. 본 실험에서 사용된 실계통 및 비대칭 모듈형 멀티레벨 컨버터는 Real-Time Digital Simulator (RTDS)의 RSCAD를 이용하여 모델링 하였으며, 해당 계통 내 컨버터 기반 발전원들의 응답을 결과로 다룰 것이다.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.1
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• pp.218-228
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• 2021

This paper presents the high-efficiency DC-DC converter using the multi-resonant-circuit. The proposed converter has the power topology of half-bridge and utilizes the multi-resonant-circuit that is composed of 2 inductors (LL) and 1 capacitor (C) to achieve high-efficiency. The multi-resonant-circuit forms each resonant circuit of series circuit type with each resonant frequency, according to the operation modes. This paper first describes the operation pirinciples of proposed converter by the operation modes and steady-state fundamental approximation modelling. Then it shows a design example of the proposed converter based on the principles. And it is validated that the proposed converter has the operation characteristics of high-efficiency DC-DC power conversion through the experimental results of prototype converter implemented by the designed circuit parameters.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.6-14
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• 2000

The high efficiency multi-resonant converter(MRC) is capable of operating at a high frequency because the losses are decreased due to the resonant tank circuit. Such a few MHz high frequency applications provide high power density[W/inch3] of the converter. However, the resonant voltage stress across the switch of the resonant tank circuit is 4∼5 times input voltage. This high voltage stress increases the conduction losses because of on-resistance of a MOSFET with higher rating. In this paper, the modeling analysis for the AT Forward MRC suggested to solve the these problems is discusses. The operational modes of the AT Forward MRC are divided to 8 equivalent modes according to the two switching sequences. Each mode analysis is covered using the equivalent circuits modeled over all of the paper. The operational principle of the resonant converter was verified through the experimental converter with 48[V] input voltage, 5[V]/50[W] output voltage/power and PSpice simulation. The measured maximum voltage, 5[V]/50[W] output voltage/power and PSpice simulation. The measure maximum voltage stress is 170[V] of 2.9 times the input voltage and the maximum efficiency is measured to 81.66%.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.73.2-73.2
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• 2010

휴대용 전자기기들의 소비전력 증가에 따라 2차전지에 비해 에너지 밀도가 높은 연료전지를 이용한 충전기의 필요성이 부각되고 있다. 대다수의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 방식이었으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통한 배터리의 충전이 요구된다. 또한 배터리는 일반 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있기 때문에 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 출력 리플전류를 유도하게 되어 시스템의 효율과 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 또한 이를 해결하기 위해 절연형 감압 컨버터를 사용하는 경우 변압기 사용에 의한 부피 증가와 부가 소자의 사용에 따른 가격 상승을 피하기 어렵다. Cuk 컨버터는 주스위치의 ON/OFF 동작에 관계없이 출력으로 에너지가 항상 전달되며, 이상적으로 리플이 거의 존재하지 않아 충전용으로 적합하다. 또한, 승압 및 감압이 자유롭기 때문에 배터리의 정격전압에 상관없는 범용 충전기의 설계도 가능하다. 따라서 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하여 배터리 충전기를 설계하고, 그의 상태공간 모델링, 주파수 특성 해석 및 제어기 설계에 대해 기술한다. 제안된 제어 방식은 소형 연료전지 스택을 이용하여 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 실행하여 그 성능 및 안정성을 검증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.2 no.3
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• pp.26-36
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• 1997

An single stage AC/DC converter based on half bridge topology suitable for low power level applications is proposed. The proposed converter has high power factor, low harmonic distortion, and tight output regulations. Asymmetrical control and synchronous rectification are adopted to reduce the switching loss and rectification loss, respectively. The modelling employing average modelling method and detailed analysis are performed to derive the design equations. According to these design equations, a prototype converter has been designed and experimented. This prototype meets the IEC 555-2 regulations with near unity power factor and high efficiency.