• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.261-262
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• 2020

본 논문은 DC/DC 위상천이 풀브릿지 컨버터의 과도상태 개선을 위한 듀얼모드 제어를 제안한다. 기존의 discontinuous conduction mode (DCM)과 continuous conduction mode (CCM)을 이용하여 운용하는 위상천이 풀브릿지 컨버터는 각 모드의 상이한 전압게인의 특성을 고려하지 않아 급격한 로드 변동시 출력 전압의 언더슈트 혹은 오버슈트가 크게 발생한다. 제안하는 듀얼모드 제어는 DCM과 CCM 각 모드 별개로 제어가 적용되고 출력 전류의 변화에 대응하는 적응형 feed-forward 제어가 적용되어 컨버터의 과도상태를 개선할 수 있다. 듀얼모드의 제어 방법의 성능과 타당성을 시뮬레이션을 통해 입증한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.89-96
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• 2015

본 논문에서는 휴대용 기기를 위한 고효율 삼중 모드 부스트 변환기를 나타낸다. 제안하는 부스트 변환기는 펄스폭변조 방식를 사용하며 부하 전류에 따라 펄스 스키핑 모드 (Pulse Skipping Mode, PSM), 불연속 전류 모드(Discontinuous Conduction Mode, DCM) 및 연속 전류 모드 (Continuous Conduction Mode, CCM)의 세 가지 동작 모드를 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 전류 불연속 모드에서 역 전류 흐름 및 인덕터의 공진에 의한 발진 현상을 효과적으로 방지하기 위해 발진 억제기 (Ringing suppressor)를 적용하여 효율을 극대화 시켰다. 제안하는 부스트 변환기는 동부 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 사용하여 구현되었다. 단일 셀 리튬-이온 배터리로부터 2.5V-4.2V의 가변 입력전압을 받아서 4.8V의 고정 전압을 출력하며 최대 300mA의 부하전류를 공급할 수 있다. 이 때 최대 리플 전압은 3.1mV이며, 연속 전류 모드에서 92%, 불연속 전류 모드에서 87% 이상의 높은 효율을 나타낸다. 또한, 펄스 스키핑 모드를 통해 적은 부하전류 조건하에서도 60% 이상의 효율을 가지며 모드 변경 구간에서의 효율 감소가 최소화되는 것을 특징으로 한다.

• 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 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.91-92
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• 2011

단방향 DC-DC컨버터는 불연속 전도모드(Discontinuous Conduction Mode:DCM)구간에서 전류기준치와 실제 흐르는 평균전류와의 오차가 존재하여 MPPT추종이 어렵거나 불가하다. 따라서 본 논문은 전류제어를 하는데 전류오차율을 2%까지 최소화할 수 있는 전류게인 전향보상기법을 이용하여 DCM 구간에서도 98%이상의 MPPT효율로 MPPT수행이 가능함을 실험으로 증명하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권6호
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• pp.2310-2318
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• 2018

Critical conduction mode (CRM) operation is more efficient than continuous conduction mode (CCM) operation at low power levels because of the valley switching of switches and elimination of the reverse recovery losses of boost diodes. When using a sensorless digital control method, an error occurs between the actual and the estimated current. Because of the error, it operates as CCM or discontinuous conduction mode (DCM) during CRM operation and also has an adverse effect on THD of input current. In this paper, a current sensorless technique is presented in an inverter system using a bridgeless boosted power factor correction converter, and a compensation method is proposed to reduce CRM calculation error. The validity of the proposed method is verified by simulation and experiment.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.610-614
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• 2004

Recently, an active-clamp, full-bridge boost converter has been actively studied for high-power applications such as power factor correction and battery discharger. However, DC and AC modeling for this converter has not conquered. In this paper, a DC and small-signal AC modeling for the active-clamp, full-bridge boost converter is described. Based on the operation principle, the ac part of the converter can be replaced by a do counterpart. Then, a conceptual equivalent circuit is derived by rearranging the switches. The equivalent circuit for this converter consists of CCM (Continuous conduction mode) boost and DCM (Discontinuous conduction mode) buck converter. The analyses for the equivalent CCM boost and DCM buck converter are done using the model of PWM switch. The theoretical modeling results are confirmed through experiment or SIMPLIS simulation.

• 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.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.319-320
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• 2013

본 논문에서는 PSR(Primary Side Regulator)에 적용 가능한 새로운 방식의 부하 전류 예측 알고리즘을 제안한다. 기존의 부하 전류 예측 방식은 DCM(Discontinuous Conduction Mode) 및 BCM(Boundary Conduction Mode) 동작만이 가능하다. 하지만 제안된 방식은 Power Balance Rule을 적용한 간단한 알고리즘을 통해 CCM(Continuous Conduction Mode) 동작에서도 정확한 부하 전류 예측이 가능하다. 따라서 높은 출력을 요구하는 어플리케이션에서 고효율 달성에 유리하고, CC(Constant Current) 제어가 우수하다. 제안 알고리즘의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 12W급 플라이백 컨버터의 시작품을 제작하였고, 이를 이용한 실험 결과를 바탕으로 타당성을 확인한다.