• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권4호
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• pp.366-373
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• 2005

This paper presents two new circuit topologies of the dc busline side active resonant snubber assisted voltage source high frequency link soft switching PWM full-bridge dc-dc power converters acceptable for either utility ac 200V-rms or ac 400V-rms input grid. These high frequency switching dc-dc converters proposed in this paper are composed of a typical voltage source-fed full-bridge PWM inverter, high frequency transformer with center tap, high frequency diode rectifier with inductor input filter and dc busline side series switches with the aid of a dc busline parallel capacitive lossless snubber. All the active switches in the full-bridge arms as well as dc busline snubber can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off transition commutation with the aid of a transformer leakage inductive component and consequently the total switching power losses can be effectively reduced. So that, a high switching frequency operation of IGBTs in the voltage source full bridge inverter can be actually designed more than about 20 kHz. It is confirmed that the more the switching frequency of full-bridge soft switching inverter increases, the more soft switching PWM dc-dc converter with a high frequency transformer link has remarkable advantages for its power conversion efficiency and power density implementations as compared with the conventional hard switching PWM inverter type dc-dc power converter. The effectiveness of these new dc-dc power converter topologies can be proved to be more suitable for low voltage and large current dc-dc power supply as arc welding equipment from a practical point of view.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.802-816
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• 2018

A digital direct phase-shift control (DDPSC) method based on the phase-shifted full-bridge LLC (PSFB-LLC) converter is presented. This work combines DDPSC with the conventional linear control to obtain a hybrid control strategy that has the advantages of linear control and DDPSC control. The strategy is easy to realize and has good dynamic responses. The PSFB-LLC circuit structure is simple and works in the fixed frequency mode, which is beneficial to magnetic component design; it can realize the ZVS of the switch and the ZCS of the rectifier diode in a wide load range. In this work, the PSFB-LLC converter resonator is analyzed in detail, and the concrete realization scheme of the hybrid control strategy is provided by analyzing the state-plane trajectory and the time-domain model. Finally, a 3 kW prototype is developed, and the feasibility and effectiveness of the DDPSC controller and the hybrid strategy are verified by experimental results.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.617-624
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• 2023

최근, 전자 제품의 소형화와 저소비전력화 및 향상된 효율과 역률개선이 큰 관심 사항이 되고 있다. 본 논문에서는 PWM 제어기반의 AC-DC 컨버터를 설계, 제작하였다. AC-DC 컨버터는 하나의 정류회로와 하나의 출력전압 제어 회로가 직렬로 연결되는 구조로 설계하였으며, 정류회로는 다이오드 기반 단상 전파전류 회로, 출력전압 제어 회로는 PWM 제어기반의 DC-DC 변환 회로를 적용하였다. PWM 제어를 위한 주 제어장치로 아두이노를 이용하였으며, LCD를 출력 단에 구성하여 제어 결과를 확인할 수 있도록 하였다. 시험회로를 통한 반복 실험들을 통해서 오실로스코프와 LCD에 디스플레이 되는 출력전압과 목표 출력전압의 오차를 확인하였으며, 오실로스코프 측정값을 기준으로 약 5%의 오차율을 보임으로써 제안된 설계 방법론의 유효성을 확인할 수 있었다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.23-34
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• 2018

본 논문에서는 고효율 고역률 LED 조명장치용 전원공급장치를 제안한다. 제안한 전원공급장치는 풀브리지 다이오드 정류기와 플라이백 컨버터로 구성된 단일단 전력구조이며, 이에 따라 하나의 제어기 IC와 하나의 전력반도체스위치만을 사용하여 역률개선과 출력전압조정을 동시에 수행한다. 또한 제안한 전원공급장치는 회생스너버를 이용하여 주스위치의 전압스트레스와 스위칭손실을 감소시키며, 동기정류기를 이용하여 시스템 효율을 향상한다. 적용된 동기정류기는 새로운 전압구동형이며 동작과 구성이 간단하다. 본 논문에서는 역률개선부와 주전력변환부의 동작분석을 통하여 제안한 전원공급장치의 동작원리를 설명하고 동기정류기의 동작에 관하여 간략하게 설명한다. 또한 40W급 프로토타입 전력회로의 설계예시를 제시하며, 설계된 회로파라미터들에 의해 제작된 프로토타입의 실험 결과를 통하여 제안한 전원공급장치의 동작특성을 입증한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.727-735
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• 2016

철도차량용 구동 시스템의 주 변압기를 지능형 변압기로 대체하는 것은 철도차량의 효율을 높이기 위한 효과적인 방법이다. 지능형 변압기는 고전압 입력단을 저전압 직류단으로 변환하는 정류단 모듈과, 변환된 복수의 저전압 직류단 전압을 직/병렬로 연결하여 저전압 직류 출력 전압을 제어하는 Dual Active Bridge (DAB) 컨버터 모듈로 구성된다. DAB 컨버터는 고주파 변압기를 사이에 두고 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 전력이 양방향으로 전달될 수 있다. 이 때, 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 고주파 변압기로 흐르는 전류의 형태가 달라지게 되며, 이는 효율에 직접적인 영향을 미치게 된다. 본 논문은 중/저 전력 조건에서 DAB 컨버터의 효율을 개선하기 위한 새로운 modulation 방법을 제안한다. 제안하는 modulation 방법은 DAB 컨버터 내에 발생할 수 있는 무효 전력을 0으로 제어하도록 하며, 출력단 컨버터를 다이오드 정류기와 유사한 동작을 하도록 함으로써, 스위칭 손실을 최소화하도록 하였다. 제안된 modulation 방법을 통한 손실 저감은 900Vdc의 직류단 전압을 갖는 DAB 컨버터에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.207-216
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• 2017

Wind energy conversion systems (WECS) which consist of wind turbines with permanent magnet synchronous generator (PMSG) and full-power converters have become widespread in the field of renewable power systems. Generally, conventional diode bridge rectifiers have used to obtain a constant DC bus voltage from output of PMSG based wind generator. In recent years, together advanced power electronics technology, Pulse Width Modulation (PWM) rectifiers have used in WECS. PWM rectifiers are used in many applications thanks to their characteristics such as high power factor and low harmonic distortion. In general, L, LC and LCL-type filter configurations are used in these rectifiers. These filter configurations are not exactly compensate current and voltage harmonics. This study proposes a hybrid passive filter configuration for PWM rectifiers instead of existing filters. The performance of hybrid passive filter was tested via MATLAB/Simulink environment under various operational conditions and was compared with LCL filter structure. In addition, neuro-fuzzy controller (NFC) was preferred to increase the performance of PWM rectifier in DC bus voltage control against disturbances because of its robust and nonlinear structure. The study demonstrates that the hybrid passive filter configuration proposed in this study successfully compensates current and voltage harmonics, and improves total harmonic distortion and true power factor.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.70-77
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• 2005

압전소자를 이용한 마이크로발전기를 모델링한 저전압 AC 전류원으로부터 밧데리 충전을 위한 에너지 변환회로를 제안하고, 동작모드를 해석한다. 전체 시스템의 소형화 및 고효율화를 추구하기 위해서, MOSFET 풀브리지 정류기와 부스트 컨버터의 토폴로지를 채택하였다. 제안된 컨버터 시스템의 동작원리 및 동작모드를 스위칭 소자의 기생캐패시턴스를 고려하여 해석하고, 시뮬레이션을 통해 해석결과를 검증하였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2001년도 학술대회논문집
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• pp.123-127
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• 2001

In this paper, prototype high-power-factor single-stage electronic ballast for fluorescent lamps is designed and implemented. A new low cost single stage high power factor electronic ballast for fluorescent lamps is based on integration of two-boost converter and LC type high frequency resonant converter. A ballast is obtained by simple construction, because full bridge rectifier diode is eliminated and simple control circuit is applied. Using two boost converter operating positive and negative half cycle respectively at line frequency (60Hz), operation in discontinuous conduction mode performs high power factor. The experimental results Show the good performance as PF 0.99, $A_{THD}$ 15.4%, and CF 1.65 at Output 63.5W.W.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1129-1131
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• 2001

A new low cost single stage high power factor electronic ballast for fluorescent lamps is presented in this paper. The proposed topology is based on integration of two-boost converter and LC type high frequency resonant converter. A ballast is obtained by simple construction, because full bridge rectifier diode is eliminated and simple control circuits is applied. Using two boost converter operating positive and negative half cycle respectively at line frequency (60Hz), operating in discontinuous conduction mode performs high power factor. The simulated and experimental results for 64W fluorescent lamps operating at 45kHz switching frequency and 110V line voltage have been obtained.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.385-390
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• 2000

This paper deals with the design and simulation of the hybrid power filter to compensate reactive power and harmonic components of nonlinear load. Control target is a 3-phase diode full bridge rectifier with L-R-C nonlinear load, this load is assumed adjustable speed driver(ASD). The hybrid filter consists of a shunt active filter, shunt passive filters and series inductors. Control algorithm is based on instantaneous power compensation theory proposed by H.Akagi and etc. The result from simulation shows the hybrid filter is superior than other filters on the point of compensation performance and low cost. The PSCAD/EMTDC 3.0 is used as simulation tools.