• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.223-227
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• 2016

다이오드를 이용한 정류기는 산업현장에서 널리 응용되고 있다. 그러나 입력전류에 많은 저차고조파가 포함되어 공급전압을 왜곡시켜 전력의 품질을 저하시키므로 이를 완화시킬 수 있는 적절한 설비가 필요하다. 또한 고조파 전류는 전력계통의 전압 왜곡, 가열 및 소음 등을 유발하여 효율을 떨어뜨린다. 고조파를 감소시키고 역률을 상승시키기 위하여 입력전류가 연속적이 되도록 하는 부스트 컨버터가 등장하였다. 본 논문에서는 입력전류에 포함된 고조파 전류를 감소시키고, 역률을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라 전체 정류기 효율을 상승시키는 부스트 컨버터를 제안하였다. 이는 기존의 부스트 컨버터에 비해 전류가 통과하는 반도체의 개수가 감소하여 효율의 상승을 기대할 수 있다. 또한, 소프트웨어 PSIM을 활용하여 제안된 변환기의 유효성을 입증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.329-338
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• 2017

최근 철도차량용 보조전원장치는 시스템의 경량화를 위해 기존 60Hz 저주파 변압기를 제거하고 고주파 구동과 절연 특성을 갖는 '절연형 dc/dc 컨버터'를 적용하는 구조가 주목받고 있다. 본 논문에서는 '절연형 dc/dc 컨버터를 적용한 보조전원장치 구조'에 대해서 설명하고, 다양한 분석을 통해 보조전원장치의 고효율 및 경량화에 적합한 dc/dc 컨버터 및 구조를 제안하고자 한다. 대용량 IGBT 소자의 고주파 스위칭(경량화)을 위해 필수적인 '영전압-영전류-스위칭'특성을 갖는 '공진형 컨버터'를 활용하여 다양한 보조전원장치용 전력변환장치 구조(1-Stage와 2-Stage)를 제안하였고, 각각의 구조에 적합한 컨버터 회로를 선정한 후 설계 및 시뮬레이션을 통해 비교하였다. 1-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터만을 사용하였고, 2-Stage 구조의 경우 공진형 컨버터와 공진형 컨버터의 입력전압 변동을 최소화하는 Pre-regulator를 적용하였다. Pre-regulator로서 감압 컨버터 또는 승압 컨버터를 각각 적용하여 서로 다른 2-Stage 구조를 구성하고 각 방식의 손실을 비교하였다. 회로에 사용되는 소자들의 전압 및 전류 스트레스를 고려하여 소자를 선정하고 시뮬레이션을 통해 동작을 검증하였으며, 손실 분석을 통해 고효율 및 경량화에 가장 적합한 구조 및 회로를 제안하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권2호
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• pp.456-466
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• 2018

This paper introduces the development of a de-icer based on a full-bridge modular multilevel converter (FMMC). The FMMC can generate a wide range of DC voltages owing to its modularity, scalability, and redundancy, which makes it suitable for ice-melting applications. First, operating principles and voltage ranges are analyzed when FMMC is applied as a mobile de-icer. Second, two new startup strategies, constant modulation index and constant power startup strategies, are proposed. Third, the main control strategies of the de-icer are proposed. Fourth, a novel rated-current zero-power test scheme is proposed to simplify test conditions. Finally, a 10 kV 1.5 kA mobile MMC de-icer is designed and built, and experiments are carried out to validate the proposed startup, control strategies, and rated-current zero-power test scheme.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.192-194
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• 2018

In this paper a new single-stage ac-dc converter with high frequency isolation and low components count is introduced. The proposed converter is constructed using two interleaved boost circuits in the grid side and non-regulating full bridge in the DC side. An optimized switching is implemented on the two interleaved boost circuits resulting in a ripple-free grid current without a ripple cancellation network; hence very small filter inductors are used. A simple and reliable closed-loop control system is easily implemented, since the phase-shift angle is the only independent variable. Moreover, current imbalance is avoided in the presented topology without current control loop in each phase. The proposed charger charges the battery with a sinusoidal-like current instead of a constant direct current. ZVS turn on of all switches is achieved throughout the operation in both directions of power flow without any additional components.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.117-122
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• 2005

This paper proposes an inverter for the grid-connected photovoltaic system based on the transformer-less inverter. This system consists of a high frequency converter bridge, high frequency transformer, diode bridge rectifiers, a DC filter, a low frequency inverter bridge, and an AC filter. The high frequency converter bridge switching at 20kHz is used to generate bipolar PWM pulse, and the high frequency transformer raise its voltage twice, which is subsequently rectified by diode bridge rectifiers to result in a full-wave rectified sine wave. Finally, it is unfolded by a low frequency inverter bridge to result in a 60Hz sine wave power output. Even though the high frequency link system needs more power semiconductors, a reduced size, light weight, and saved parts cost make this system more comparative than the other systems due to elimination of 60Hz transformer.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권3호
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• pp.418-428
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• 2012

It is very important to improve the overall efficiency of systems with a source of power that has low-voltage high-current terminal characteristics such as fuel cells. A resonant converter is required for high efficiency systems. However, the peak value of the switches current is large in a resonant converter. This peak current requires a large number of switches and results in system failures. In this paper, an analysis and experiments of a resonant isolation push-pull converter are performed. A switching loss analysis is performed in order to compare losses between a resonant push pull converter and a hard switching push-pull converter. Specially, the conduction loss is studied based on the ratio between the resonant frequency and the switching frequency. In addition, a method for improving the efficiency is implemented with conventional HF insolation converters.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.337-340
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• 2007

In the dissertation, a power conversion system for fuel cell is composed of a PWM inverter with LC filter in order to convert fuel cell voltage to a single phase 220[V], In addition, new insulated DC-DC converters are proposed in order that fuel cell voltage is boosted to 380[V]. In this paper, it requires smaller components than existing converters, which makes easy control. The proposed DC-DC converter controls output power by the adjustment of phase-shift width using switch S5 and S6 in the secondary switch, which provides 93-97[%] efficiency in the wide range of output voltage. Fuel cell simulator is implemented to show similar output characteristics to actual fuel cell. Appropriate dead time td enables soft switching to the range where the peak value of excitation current in a high frequency transformer is in accordance with current in the primary circuit. Moreover, appropriate setting to serial inductance La reduces communication loss arisen at light-load generator and serge voltage arisen at a secondary switch and serial diode. Finally, TMS320C31 board and EPLD using PWM switching technique to act a single phase full-bridge inverter which is planed to make alternating current suitable for household.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.394-396
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• 2008

기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 경우 구조가 간단하고, 모든 스위치의 영전압 스위칭 동작이 가능하기 때문에 고전압/대전력용으로 널리 사용되고 있다. 그러나 위상천이 풀 브리지 컨버터의 경우 환류구간동안 입력 에너지가 출력으로 전달되지 못하고 순환하므로 도통손실이 큰 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 환류구간이 존재하지 않으며, 출력인덕터 전류 리플을 최소화 할 수 있어 대전류 시스템에 매우 적합한 새로운 Double Ended 능동 클램프 풀 브리지 DC/DC 컨버터를 제안한다. 최종적으로 제안된 회로의 정상상태 동작에 관하여 이론적으로 분석하고, Psim 모의실험을 수행하며, 실제로 1.2KW급 서버용 전원장치에 적용하여 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.397-399
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• 2008

본 논문은 대용량에 적합한 새로운 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, PFM-SBC(Series-Boost Capacitor) 풀 브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 스위칭 주파수에 따라 직렬 부스트 캐패시터의 전압을 증감하여 출력전압을 제어하는 방식이며, 50% 고정 시비율로 구동하기 때문에 기존 위상천이 풀 브리지 회로에 존재하는 환류 구간이 발생하지 않는다. 또한 넓은 부하 영역에 대해 영전압-스위칭이 보장되므로 효율 및 발열 특성이 우수하며, 출력 인덕터 전류 리플이 작은 장점이 있다. 본 논문에서는 기존 컨버터들의 특성을 분석하고, 제안된 회로의 이론적 해석 및 PSIM 모의실험을 수행하며, 이를 실제로 1.2KW급 서버용 전원장치 프로토 타입 제작을 통하여 제안된 SBC 풀 브리지 컨버터의 타당성을 검증한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1352-1364
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• 2013

This paper describes a novel structure for single phase Unified Power Quality Conditioner-Distributed Generation (UPQC-DG) with direct grid connected DC-AC converter for low DC output DG systems which can be used not only for compensation of power quality problems but also for supplying of load power partly. This converter has been composed of one full-bridge inverter, one three winding high frequency transformer with galvanic isolation and two cycloconverters. Proper control based on Input Output feedback Linearization is used to tracking the reference signals. The simulation and experimental results are presented to confirm the validity of the proposed approach.