• Journal of Power Electronics
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• 제11권2호
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• pp.120-131
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• 2011

This paper proposes two control strategies for the bidirectional Z-source inverters (BZSI) supplied by batteries for electric vehicle applications. The first control strategy utilizes the indirect field-oriented control (IFOC) method to control the induction motor speed. The proposed speed control strategy is able to control the motor speed from zero to the rated speed with the rated load torque in both motoring and regenerative braking modes. The IFOC is based on PWM voltage modulation with voltage decoupling compensation to insert the shoot-through state into the switching signals using the simple boost shoot-through control method. The parameters of the four PI controllers in the IFOC technique are designed based on the required dynamic specifications. The second control strategy uses a proportional plus resonance (PR) controller in the synchronous reference frame to control the AC current for connecting the BZSI to the grid during the battery charging/discharging mode. In both control strategies, a dual loop controller is proposed to control the capacitor voltage of the BZSI. This controller is designed based on a small signal model of the BZSI using a bode diagram. MATLAB simulations and experimental results verify the validity of the proposed control strategies during motoring, regenerative braking and grid connection operations.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.367-369
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• 2008

본 논문은 중용량에 적합한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator및 추가되는 제어 IC 없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 제어방식은 펄스폭 변조(PWM)와 동시에 주파수 변조(PFM)를 통해 이루어지며 Master 와 Slave 출력을 각각 주파수, 듀티로 제어함으로써 Slave 출력을 위한 별도의 Post-Regulator 및 제어 IC가 필요 없기 때문에, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 또한 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터와 같이 스위칭 소자의 영전압 스위칭이 보장되는 동시에, Post-Regulator 로 인한 손실이 없기 때문에 효율 및 발열 특성이 매우 우수하다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 우수성과 신뢰성 검증을 위해, 실제로 50" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안된 컨버터의 타당성을 검증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권3호
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• pp.271-278
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• 2011

This paper presents a LLC resonant controller IC for secondary side control without external active devices to achieve low profile and low cost LED back light units. A gate driving transformer is adopted to isolate the primary side and the secondary side instead of an opto-coupler. A new integrated dimming circuitry is proposed to improve the dynamic current control characteristic and the current density of a LED for the brightness modulation of a large screen LCD. A dual-slope clock generator is proposed to overcome the frequency error due to the under shoot in conventional approaches. This chip is fabricated using 0.35 ${\mu}m$ BCD technology and the die size is $2{\times}2\;mm^2$. The frequency range of the clock generator is from 50 kHz to 500 kHz and the range of the dead time is from 50 ns to 2.2 ${\mu}s$. The efficiency of the LED driving circuit is 97 % and the current consumption is 40 mA for a 100 kHz operation frequency from a 15 V supply voltage.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.399-400
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• 2012

The proposed battery charger presented in this paper is suitable for Lead-Acid Battery and the dc/dc buck converter topology is applied as a charger circuit. The technique adopted in this charger is constant current & constant voltage dual mode, which is decided by the value of voltage of proposed battery. Automatic mode change function is detected by the percentage value of level of battery charging. CC Mode (Constant Current Mode) is operated when charging level is below 80% of the total charging of Battery voltage and above 80% of battery voltage charging, CV Mode (Constant Voltage Mode) is automatically operated. As the charging level exceeds 120%, it automatically terminates charging. The feedback signal to the PWM generator for charging the battery is controlled by using the current and voltage measurement circuits simultaneously. This technique will degrade the damage of proposed type of battery and improve the power efficiency of charger. Finally, a prototype charger circuit designed for a 12-V 7-Ah lead acid battery is constructed and tested to confirm the theoretical predictions. Satisfactory performance is obtained from simulation and the experimental results.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.159-160
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• 2015

최근 초기 투자비용은 큰 반면 에너지 이용률은 낮은 UPS(Uninterruptible power supply)를 ESS(Energy storage system)로서 활용하는 하이브리드 ESS에 대한 관심이 커지고 있다. 하이브리드ESS는 비상시 중요부하에 공급할 최소 전력을 제외한 전력을 수요관리로 활용함으로써 UPS에 저장되어 있는 에너지를 비상전원 기능과 수요관리 기능으로 폭넓게 사용할 수 있는 시스템이다. 이 시스템을 구성하는 3개의 PCS를 통합 제어하기 위해 채택한 듀얼코어 기반의 고성능 MCU TMS320F28377D를 이용하면 많은 PWM, ADC포트는 물론 충분한 연산시간 확보가 가능하다. 본 논문에서는 제안하는 하이브리드 ESS의 구성에 대해 소개하고 사용된 제어기의 구조, 각 PCS들을 통합 제어하기 위해 사용한 듀얼코어 기반의 DSP TMS320F28377D에 대해 설명하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.587-592
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• 2018

AMOLED는 흐르는 전류에 의해 밝기가 결정되므로 AMOLED의 각 픽셀은 전류 구동 방식으로 동작하므로 AMOLED 구동을 위해서는 사용자의 요구에 의해 전류의 양을 조절할 수 있는 전원이 필요하다. 이에 본 논문에서는 사용자에 의해 설정된 전원을 공급하는 AMOLED 디스플레이용 IP의 driver 블록을 설계하고 이에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 설계된 IP의 driver는 전압에 대해 다이오드 전류 곡선을 가지는 AMOLED의 특성 때문에 출력 전압 레귤레이션에 중점을 두었고, low load시에는 PSM(Pulse-skipping mode)로 동작하고 medium/high load시에는 1.5MHz PWM(Pulse-width modulation) mode로 동작한다. 설계된 IP의 driver는 step-up converter의 DCM(Dis-Continue Mode)에서 발생하는 ringing 현상을 제거하도록 설계하였다. Ringing 현상은 IC내의 power switch를 파괴하거나 주위의 소자들에 EMI를 증가시키는 역할을 하게 된다. 설계된 IP의 driver에서는 ringing killer 회로를 통해 이를 최소화하였다. Mobile applications를 고려하여 disable시에는 standby current를 $1{\mu}A$이하로 설계하여 true shut-down이 가능하도록 하였다. 본 논문에서 제안한 드라이버는 AMOLED의 디스플레이용 듀얼 파워 매니지먼트회로와 같은 시스템에 효율적으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.859-866
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• 2020

본 논문에서는 2.9 V ~ 5.6V의 넓은 입력 전압 범위를 가지는 웨어러블 AMOLED용 2-채널 DC-DC 변환기를 설계한다. 양전압 V_POS는 과도한 입력전압이 인가된다 하더라도 정상 출력 전압을 생성되는 OPC를 내장하고, 경부하 효율을 제고하기 위한 SPWM-PWM 듀얼모드 및 파워 트랜지스터 3-분할을 적용한 부스트 변환기로 설계한다. 음전압 V_NEG는 전력 효율을 높이기 위해 0.5x 인버팅 차지펌프를 이용해 설계한다. 제안된 DC-DC 변환기는 0.18-㎛ BCDMOS 공정으로 설계하였다. DC-DC 변환기는 2.9V~5.6V의 입력 전압에 대해 4.6V의V_POS와 -0.6V~-2.3V의 V_NEG 전압을 생성한다. 또한 1mA~70mA 부하전류에서 49%~92%의 전력효율과 최대 20mV의 출력 리플을 가졌다.

• 전력전자학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.517-525
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• 2015

A grid connected inverter must be operated as the main electricity source under an isolated condition caused by the grid problem. Conventionally, the dual loop controller is used for the grid inverter, and the controller is used for control under the stand-alone mode. Generally, the PI(Proportional - Integral) controller is highly efficient under a synchronous reference frame, and stable control can be available. However, in this synchronous frame-based control, high-quality DSP is required because many sinusoidal calculations are necessary. When the PI control is conducted under a stationary frame, the controller constructions are made simple so that they work even with a low-price micro controller. However, given the characteristics of the PI controller, it should be designed with the phase of reference voltage considered. Otherwise, the phase delay of the output voltage can occur. Although the current controller also has a higher bandwidth than the voltage controller, distortion of the voltage is difficult to avoid only by the rapid response of the PI controller, as a sudden load change can occur in the nonlinear load. In this study, a new control method that solves the voltage controller bandwidth problem and rapidly copes with it even in the nonlinear load situation is proposed. The validity of the proposed method is proved by simulation and experimental results.