• 전기학회논문지
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• 제58권7호
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• pp.1349-1355
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• 2009

This paper is studied on a novel power factor correction (PFC) AC-DC converter of high efficiency by soft switching technique. The input current waveform in the proposed converter is got to be a sinusoidal form composed of many a discontinuous pulse in proportion to the magnitude of a ac input voltage under the constant switching frequency. Therefore, the input power factor is nearly unity and the control method is simple. The proposed converter adding an electric isolation operates with a discontinuous current mode (DCM) of the reactor in order to obtain some merits of simpler control, such as fixed switching frequency, without synchronization control circuit used in continuous current mode (CCM). To achieve the soft switching (ZCS or ZVS) of control devices, the converter is constructed with a new loss-less snubber for a partial resonant circuit. It is that the switching losses are very low and the efficiency of the converter is high, Particularly, the stored energy in a loss-less snubber capacitor recovers into input side and increases input current from a resonant operation. The result is that the input power factor of the proposed converter is higher than that of a conventional PFC converter. This paper deals mainly with the circuit operations, theoretical, simulated and experimental results of the proposed PFC AC-DC converter in comparison with a conventional PFC AC-DC converter.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.91-98
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• 1999

본 논문에서는 역률개선용 단일 스위치 부스트 플라이백 결합형 ZCS quasi-resonant converter(QRC)를 제안한다. 제안된 컨버터는 입력전류를 불연속 모드로 동작시켜 역률을 개선하며 입력전류의 zero-crossing-point에서의 왜곡을 개선함으로써 고조파를 감소시켜 역률을 향상시켰으며 좋은 출력전압의 regulation 성능을 가지고 있다. 그리고 체계적인 설계를 위하여 설계식을 제안하였으며 제안된 설계식을 통하여 프로토타입 컨버터를 설계하였다. 실험결과 효율은 약 86%, 역률은 약 0.985이상을 얻었다. 따라서 본 컨버터는 스위칭 주파수가 수백 kHz이상이고 높은 regulation성능을 요구하는 낮은 전압의 소용량 컨버터에 적합하다.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권4호
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• pp.592-599
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• 2013

This paper investigates a new isolated single-phase AC-DC converter, which integrates a modified AC-DC buck-boost converter with a DC-DC forward converter. The front semi-stage is operated in discontinuous conduction mode (DCM) to achieve an almost unity power factor and a low total harmonic distortion of the input current. The rear semi-stage is used for step-down voltage conversion and electrical isolation. The front semi-stage uses a coupled inductor with the same winding-turn in the primary and secondary sides, which is charged in series during the switch-on period and is discharged in parallel during the switch-off period. The discharging time can be shortened. In other words, the duty ratio can be extended. This semi-stage can be operated in a larger duty-ratio range than the conventional AC-DC buck-boost converter for DCM operation. Therefore, the proposed converter is suitable for universal input voltage (90~264 $V_{rms}$) and a wide output-power range. Moreover, the voltage stress on the DC-link capacitor is low. Finally, a prototype circuit is implemented to verify the performance of the proposed converter.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.52-58
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• 2000

본 논문애서는 2단 스위치 구조를 가져는 역률 보상 회로를 적용하여 도통 손실을 저감할 수 있는 새로운 결합형 1단방식 AC/DC half-bridge 컨버터에 대한 토폴라지를 제안하고, 이에 관한 전류 불연속 모드 제어와 소프트 스위칭 특성에 대하여 연구하였다. 도통손실의 저감은 기존의 역률 보상 회로 대신 새로운 형태의 이단 스위치 구조를 가지는 역률 보상 회로를 적용함으로써 이루어친다. 제안된 토폴라지의 타당성 검증을 위해서 입력전압 100[V], 출력전압 50[V]의 500[W]급 컨버터에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하고 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.241-247
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• 2007

LLC 하프브리지 다중 출력용 컨버터의 보조 출력부와 같이, 펄스 전압을 입력으로 갖는 PWM 컨버터에서는 출력 정전압 제어를 위하여 스위치의 턴 온 제어 방식을 필요로 한다. 본 논문에서는 전류 불연속 모드로 동작하는 벅 컨버터의 새로운 도통시간 턴 온 제어방식에 대하여 논하였다. 제안된 LEM 제어 방식의 PWM 동작 원리를 설명하였으며, 임펄스 응답 이론을 근거로 인덕터 전류의 소신호 주파수 응답 특성을 고찰하였다. 또한 60인치 PDP 어드레스용 100W급 파워 모듈에 적용함으로서 제안된 제어 방식의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.889-896
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• 2020

일반적으로 스텝 업(Step-up) 컨버터는 Boost 컨버터, Buck-Boost 컨버터, Flyback 컨버터, Push-Pull 컨버터 등 다양하며 이 중에서 Boost 컨버터는 매우 간단한 형태로 가장 널리 사용되는 스텝 업(Step-up) 컨버터이다. 하지만, Boost 컨버터는 DCM 동작, 큰 리플 문제 및 RHPZ 문제 등을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 Topology를 적용한 컨버터들이 제시되었는데 그 중 KY 컨버터는 Boost 컨버터의 DCM 동작, 큰 리플 문제 및 RHPZ 문제 등을 개선하였다. 그러나 기존의 KY 컨버터는 Boost 컨버터보다 전압 이득이 상대적으로 낮은 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 KY 컨버터의 장점이 있으면서 낮은 전압 이득 문제를 해결한 새로운 Topology의 KY 컨버터를 제안하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권6호
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• pp.1535-1544
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• 2017

Advances in FPGA technology have enabled fast real-time simulation of power converters, filters and loads. FPGA based HIL (Hardware-In-the-Loop) simulators have revolutionized control hardware and software development for power electronics. Common time step sizes in the order of 100ns are sufficient for simulating switching frequency current and voltage ripples. In order to keep the time step as small as possible, ideal switching function models are often used to simulate the phase legs. This often produces inferior results when simulating the discontinuous conduction mode (DCM) and disabled operational states. Therefore, the corresponding measurement and protection units cannot be tested properly. This paper describes a new solution for this problem utilizing a discrete-time PI controller. The PI controller simulates the proper DC and low frequency AC components of the phase leg voltage during disabled operation. It also retains the advantage of fast real-time execution of switch-based models when an accurate simulation of high frequency junction capacitor oscillations is not necessary.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.663-666
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• 1999

This paper describes a three-phase converter with high power factor using a scheme of discontinuous current mode(DCM). The proposed system can replace the conventional diode bridge with step-up chopper which is used as a converter for adjustable speed drive. In this system, the current of reactor is zero at turn-on instance because of operation in DCM, while the switch turns off at the instance of maximum current. A soft-switching scheme with lossless snubber was proposed. Therefore, a zero-voltage switching at turn off can be achived by lossless snubber and zero-current switching at turn on can be obtained by operating under DCM. A theoretical analysis and computer simulations with PSpice were done to verify the operation of the proposed system. Also a prototype of hardware system was built and tested for verifying the feasibility of proposed system.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.220-226
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• 2014

Input current ripple and harmonic components of the power device are main causes of electromagnetic interference (EMI). Although the discontinuous conduction mode (DCM) operation can reduce harmonic components of the power device by reducing reverse recovery current of diode and turn-off voltage spikes of the switch, input current ripple increases due to high peak to peak inductor current. Therefore, in this paper, frequency control algorithm is proposed to reduce the input current ripple of DCM operated interleaved boost converter. In the proposed algorithm, duty ratio is fixed either 0.33 or 0.67 to minimize the input current ripple and the switching frequency is controlled according to operating conditions. 600 W 3-phase interleaved boost converter prototype system is built to verify proposed algorithm.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.319-320
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• 2014

본 논문은 DCM(Discontinuous Conduction Mode)로 동작하는 3상 인터리브드 양방향 DC-DC컨버터를 다룬다. 전류 리플을 줄이기 위해 3상 인터리브드 방식을 이용하였으며 소프트 스위칭 조건을 확보하기 위해 DCM동작을 한다. DCM동작시 스위칭 손실을 분석하고 이를 저감하기 위하여 새로운 스위칭 기법을 제시하며 실험으로 유용성을 입증한다.