• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.109-116
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• 2005

풍력 및 태양광 발전시스템은 화석에너지의 고갈에 대한 대체에너지로 각광을 받고 있으며, 환경오염을 발생하지 않고 무한정으로 사용할 수 있으나 풍속과 태양광의 변화에 따른 안정성의 문제가 발생한다. 풍력발전시스템의 경우 태풍과 급속한 풍속의 변화에 의해 시스템의 안정성 문제가 발생한다. 본 논문에서는 풍속을 이용한 피드백 제어를 기초로 하는 자동강풍제어기를 포함하는 풍력 발전시스템을 구성하였으며, 이를 다양한 조건의 실험을 통하여 입증하였다. 태양전지 어레이의 최대 출력을 위한 MPPT제어와 고르지 못한 DC 전압을 정류하기 위하여 buck-boost컨버터를 사용하였고, 실험을 동하여 시스템 출력전류 리플 저감의 결과를 확인하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.222-228
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• 2012

This paper presents a design and simulation of bi-directional DC/DC boost converter for a fuel cell system. In this paper, we analyze the equivalent model of both a boost converter and a buck converter. Also we propose the controller of bi-directional DC-DC converter, which has buck mode of charging a capacitor and boost mode of discharging a capacitor. In order to design a controller, we draw bode plots of the control-to-output transfer function using specific parameters and incorporate 3pole-2zero compensator in a closed loop. As a result, it has increased PM(Phase Margin) for better dynamic performance. The proposed bi-directional DC-DC converter's 3pole-2zero compensation method has been verified with computer simulation and simulation results obtained demonstrates the validity of the proposed control scheme.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.59-66
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• 2015

본 논문에서는 4bit SAR-ADC(Successive Approximation ADC) 기반의 LDO(Low Drop-Out Regulator)와 파워 트랜지스터의 사이즈 선택을 통하여 DC-DC 벅 컨버터의 효율을 개선하는 방법을 제안한다. 제안하는 회로는 부하 전류에 따라서 파워 트랜지스터 사이즈를 선택하여 DC-DC 벅 컨버터의 효율을 개선한다. 이를 위해, 우리는 스위칭 손실과 전도 손실이 교차하는 지점을 파워 트랜지스터의 적절한 사이즈로 선택하였다. 또한, standby mode 또는 sleep mode로 동작 시에는 효율을 개선하기 위해 LDO로 동작하도록 하였다. 제안하는 회로는 4bit로 파워 트랜지스터 사이즈(X1, X2, X4, X8)를 선택하였고, 저부하에서 단일 사이즈를 이용한 기존의 방식보다 최대 25%의 효율 개선을 얻을 수 있었다. 입력 전압은 5V, 출력 전압은 3.3V, 최대 부하 전류는 500mA이다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제49권9호
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• pp.590-597
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• 2000

Design of single state AC-DC converter with high power factor for low level applications is proposed. The proposed converter is obtained from the integration of a buck-boost converter and the half-bridge DC-DC converter. This converter gives the good power factor correction low line current harmonic distortions and tight output voltage regulations. This converter also has a high efficiency by employing an soft switching method and synchronous rectifier. The modelling and detailed analysis for the proposed converter are performed. To verify the performance of the proposed converter a 100W converter has been designed

• 전기전자학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.134-142
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• 2011

본 논문에서는 3중 모드 고효율 DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 설계된 벅 변환기는 부하 전류가 큰 경우(100mA~500mA)에는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하고, 부하 전류가 작은 경우(1mA~100mA)에는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어 방식을 사용하며, 부하 전류가 1mA 이하인 대기모드(sleep mode)에서는 LDO(Low Drop Out)를 사용한다. 또한, PFM 모드에서 부하 전류가 작은 경우 효율을 증가시키기 위해 DPSS(Dynamic Partial Shutdown Strategy) 기법을 사용하였다. 그 결과 설계된 변환기는 넓은 부하 전류 범위에서 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안된 벅 변환기는 CMOS 0.18um공정을 이용하여 설계되었다. 최대 효율은 96.4% 이고, 최대 부하 전류는 500mA이다. 입력과 출력 전압은 각각 3.3V와 2.5V이며, 칩 크기는 PAD를 포함하여 1.15mm ${\times}$ 1.10mm이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.305-308
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• 2002

Because the digital control includes microprocessor different from an analog control, the digital control enables to monitor internal parameters of DC-DC converter and to control output voltage remotely by communicating with a Window based PC and also to monitor whether exact voltage is output or not. These things are impossible in an analog control. In this paper, a simple buck converter controlled by DSP is implemented. This converter outputs 0V to 5V from 15V input voltage and is controlled by a PD algorithm using DSP(TMS320C31). Finally the response characteristics of a step reference voltage and a digital controlled converter are analyzed to verify the usefulness of this converter.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권3호
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• pp.832-839
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• 2016

In this study, the performance of a direct current (DC)-DC buck converter is analyzed in the presence of non-idealities in passive components and semiconductor devices. The effect of these non-idealities on the various design issues of a DC-DC buck converter is studied. An improved expression for duty cycle is developed to compensate the losses that occur because of the non-idealities. The design equations for inductor and capacitor calculation are modified based on this improved expression. The effect of the variation in capacitor equivalent series resistance (ESR) on output voltage ripple (OVR) is analyzed in detail. It is observed that the value of required capacitance increases with ESR. However, beyond a maximum value of ESR (r_c,max), the capacitor is unable to maintain OVR within a specified limit. The expression of r_c,max is derived in terms of specified OVR and inductor current ripple. Finally, these theoretical studies are validated through MATLAB simulation and experimental results.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.330-338
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• 2011

본 논문에서는 다중 스위치를 이용한 전류모드 벅-부스트 컨버터의 벅-부스트 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 넓은 출력 전압 범위와 높은 전류 레벨에서 높은 전력 변환 효율을 갖기 위해 PWM 제어법을 이용하였다. 제안한 컨버터는 최대 출력전류 300mA, 입력 전압 3.3V, 출력 전압 700mV~12V, 1.5MHz의 스위칭 주파수, 최대효율 90% 갖는다. 또한, dc-dc 컨버터의 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 보호회로를 추가하였다. 그리고 Deep-submicron 공정 기술을 이용한 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 게이트-기판 바이어싱 기술을 이용하여 낮은 트리거 전압을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 ggnmos의 트리거 전압(8.2V) 에 비해 고안된 소자의 트리거 전압은 4.1V 으로 더 낮은 트리거 전압 특성을 나타냈다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.311-318
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• 2008

본 논문은 소프트 스위칭 기법을 적용한 싱크로너스 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 싱크로너스 벅 컨버터를 병렬구성을 하여 인터리브드 기법을 통해 도통 손실을 줄이고, 하나의 공진인덕터를 사용한 ZVT-Cell을 적용함으로써 스위칭 손실을 최소화 하였다. 전 부하 범위에서 CCM(Continuous Conduction Mode) 으로 동작하고 ZVS가 성립되도록 하였으며, 전류주입 기법을 통해 넓은 출력전압 범위에서도 ZVS 조건을 만족하였다. 또한, 기존 싱크로너스 벅 컨버터의 데드타임(dead time)동안 발생하는 역병렬 다이오드의 도통손실 및 dv/dt, di/dt 발생을 저감하는 효과를 얻을 수 있다. 제안된 컨버터의 유효성은 실험을 통해서 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.507-511
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• 2011

This paper presents a single-switch buck converter with a ripple-free inductor current. In the proposed converter, the filter inductor current ripple is completely removed by utilizing an auxiliary circuit consisting of an additional winding of the filter inductor, an auxiliary inductor, and an auxiliary capacitor. Moreover, the ripple-free current characteristic is maintained under both light load and full load conditions. The theoretical analysis and performance of the proposed converter were verified with a 110W experimental prototype operating at a 107 kHz switching frequency.