• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.10-16
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• 2005

본 논문에서는 퍼지 이득 조정기를 이용한 황전등 전원장치를 제안하고, 회로를 설계하고 제작을 통해 성능을 확인하였다. 직렬 공진 하프 브리지 인버터를 기본으로 하여 전원변동 및 출력 보상을 위한 PFM(Pulse Frequency Modulation), 영전압 스위칭, 소프트 스위칭, 소프트 스타트를 적용하고 퍼지 이득 조정 알고리즘을 통해 역률과 효율을 개선하여 마그네트론의 수명 연장 및 안정된 출력을 얻을 수 있도록 하였고, 기존의 고정 출력에서 $900\~1250[W]$ 연속 가변 출력이 가능하게 하였다. 제작된 전원장치는 전원 전압의 변동에 대하여 상용 전원 $220V{\pm}15[\%]$에서 안정적인 출력 특성과 광효율 97[1m/W], 역률 $96[\%]$로서 만족한 결과를 얻을 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자와 DTMOS Error Amplifier를 사용한 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압 회로, DT-CMOS 오차 증폭기, 비교기가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 제안된 DT-CMOS 오차증폭기는 72dB DC gain과 83.5위상 여유를 갖도록 설계하였다. DTMOS를 사용한 오차증폭기는 CMOS를 사용한 오차증폭기 보다 약 30%정도 파워 소비 감소를 보였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권4호
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• pp.849-859
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• 2017

This paper illustrates the analysis and design of a multi-resonant converter applied to an electric vehicle (EV) charger. Thanks to the notch resonant characteristic, the multi-resonant converter achieve soft switching and operate with a narrowed switching frequency range even with a wide output voltage range. These advantages make it suitable for battery charging applications. With two more resonant elements, the design of the chosen converter is more complex than the conventional LLC resonant converter. However, there is not a distinct design outline for the multi-resonant converters in existing articles. According to the analysis in this paper, the normalized notch frequency $f_{r2n}$ and the second series resonant frequency $f_{r3n}$ are more sensitive to the notch capacitor ratio q than the notch inductor ratio k. Then resonant capacitors should be well-designed before the other resonant elements. The peak gain of the converter depends mainly on the magnetizing inductor ratio $L_n$ and the normalized load Q. And it requires a smaller $L_n$ and Q to provide a sufficient voltage gain $M_{max}$ at ($V_{o\_max}$, $P_{o\_max}$). However, the primary current increases with $(L_nQ)^{-1}$, and results in a low efficiency. Then a detailed design procedure for the multi-resonant converter has been provided. A 3.3kW prototype with an output voltage range of 50V to 500V dc and a peak efficiency of 97.3 % is built to verify the design and effectiveness of the converter.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.940-946
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• 2015

본 논문에서는 300kHz 이상의 주파수를 사용하는 고전압펄스의 출력이득을 증폭시키는 방법에 대하여 고찰하였다. 종래의 파워스테이지의 전압을 상승시켜 펄스진폭(Pulse-amplitude)을 증폭하는 방식 대신에, 부하의 용량성분과 회로의 기생성분간의 공진을 이용하여 출력이득을 증폭하는 방식으로 연구가 진행되었다. 특히 브릿지형 대신에 Flyback Topology를 적용을 통하여 회로구성을 간소화하고, 출력펄스파형에 출력전극의 용량성분을 부여함에 따라 부하에 가해지는 출력전압의 이득을 증폭시킴으로써, 하드스위칭을 통한 출력회로 내에서의 과부하 및 발열에 따른 손상을 막을 수 있는 장점이 있다. 해당연구는 의료 및 산업용가열분야에 적용되는 유전가열 방식의 접촉형 가열기기의 공간적, 전기적 효율을 제고할 수 있는 한 방법을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.295-300
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• 2005

본 논문에서는 블루투스 Class-1에 응용 가능한 중심주파수 2.4CHz의 2단 Class E 전력 증폭기를 설계하였다. 전력 증폭기는 고효율 특성을 위해 소프트-스위칭을 하는 Class E로 설계하였다. 증폭기 가 포함된 래치-구조의 구동증폭기는 다음단의 전력 증폭기를 소프트-스위칭 모드로 동작시키기 위해 빠른 상승시간과 하강시간의 출력신호를 만든다. 이 구조는 전력 증폭기의 효율특성을 개선시킨다. 제안한 전력 증폭기는 65.8$\%$의 전력부가효율, 20dBm의 출력전력과 20dB의 전력이득을 나타낸다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권2호
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• pp.332-342
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• 2018

This paper proposes a parameter design method for multi-element resonant converters (MERCs) with a unique resonant zero point (RZP). This method is mainly composed of four steps. These steps include program filtration, loss comparison, 3D figure fine-tuning and priority compromise. It features easy implementation, effectiveness and universal applicability for almost all of the existing RZP-MERCs. Meanwhile, other design methods are always exclusive for a specific topology. In addition, a novel dual-CTL converter is also proposed here. It belongs to the RZP-MERC family and is designed in detail to explain the process of parameter selection. The performance of the proposed method is verified experimentally on a 500W prototype. The obtained results indicate that with the selected parameters, an extensive dc voltage gain is obtained. It also possesses over-current protection and minimal switching loss. The designed converter achieves high efficiencies among wide load ranges, and the peak efficiency reaches 96.9%.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.506-511
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• 2006

본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그 것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표변을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다. 모의 실험을 통하여 논문에서 제안한 슬라이딩 모드 관측기의 성능을 시험한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.15-21
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• 2004

This paper deals with asymptotic stabilization problems for linear systems with time-varying input disturbances. In order to eliminate the influence of a disturbance on the system, a disturbance observer is designed and the time-varying disturbance can be rejected using its estimated value. Since the disturbance observer is kind of low-pass filter, it has inevitably estimation errors. To eliminate the inflences on the performance due to these errors, the additional control is designed based on these estimation errors using a well-known min-max control method. It is shown that the asymptotic stability of the closed-loop system is guaranteed. In general, the min-max control method requires the switching of control inputs and the switching magnitude of the control input is determined by the disturbance estimation error bounds. As the error bounds can be made arbitrarily small by choosing the high gain for the disturbance observer, the control method suggested in this paper can reduce the chattering phenomena as small as possible. Therefore, it has superior performance to the existing ones.

• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.175-183
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• 2012

Conventional synchronization algorithms for impulse radio require high-speed sampling and a precise local clock. Here, a phase-locked loop (PLL) scheme is introduced to acquire and track periodical impulses. The proposed impulse PLL (iPLL) is analyzed under an ideal Gaussian noise channel and multipath environment. The timing synchronization can be recovered directly from the locked frequency and phase. To make full use of the high harmonics of the received impulses efficiently in synchronization, the switching phase detector is applied in iPLL. It is capable of obtaining higher loop gain without a rise in timing errors. In different environments, simulations verify our analysis and show about one-tenth of the root mean square errors of conventional impulse synchronizations. The developed iPLL prototype applied in a high-speed ultra-wideband transceiver shows its feasibility, low complexity, and high precision.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권1호
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• pp.86-95
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• 2015

An active clamp high step-up boost converter with a coupled inductor is proposed in this paper. In the proposed strategy, a coupled inductor is adopted to achieve a high voltage gain. The clamp circuit is included to achieve the zero-voltage-switching (ZVS) condition for both the main and clamp switches. A rectifier composed of a capacitor and a diode is added to reduce the voltage stress of the output rectifier diode. As a result, diodes with a low reverse-recovery time and forward voltage-drop can be utilized. Since the voltage stresses of the main and clamp switches are far below the output voltage, low-voltage-rated MOSFETs can be adopted to reduce conduction losses. Moreover, the reverse-recovery losses of the diodes are reduced due to the inherent leakage inductance of the coupled inductor. Therefore, high efficiency can be expected. Firstly, the derivation of the proposed converter is given and the operation analysis is described. Then, a steady-state performance analysis of the proposed converter is analyzed in detail. Finally, a 250 W prototype is built to verify the analysis. The measured maximum efficiency of the prototype is 95%.