• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권2호
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• pp.190-196
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• 2013

It presents a unification of buck-boost and flyback converter for driving a cascaded H-bridge multilevel inverter with a single independent DC voltage source. Cascaded H-bridge multilevel inverter is useful to make many output voltage levels for sinusoidal waveform by combining two or more H-bridge modules. However, each H-bridge module needs an independent DC voltage source to generate multi levels in an output voltage. This topological characteristic brings a demerit of increasing the number of independent DC voltage sources when it needs to increase the number of output voltage levels. To solve this problem, we propose a converter combining a buck-boost converter with a flyback converter. The proposed converter provides independent DC voltage sources at back-end two H-bridge modules. After analyzing theoretical operation of the circuit topology, the validity of the proposed approach is verified by computer-aided simulations using PSIM and experiments.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.95-101
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• 2017

A simple and practical voltage balance method for a solid-state transformer (SST) is proposed to reduce the voltage difference of cascaded H-bridge converters. The tolerance device components in SST cause the imbalance problem of DC-link voltage in the H-bridge converter. The Max/Min algorithms of voltage balance controller are merged in the controller of an AC/DC rectifier to reduce the voltage difference. The DC-link voltage through each H-bridge converter can be balanced with the proposed control methods. The design and performance of the proposed SST are verified by experimental results using a 30 kW prototype.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부A
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• pp.150-152
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• 1998

ZVS Half-Bridge converter is proposed. This converter is operating in fixed switching frequency to regulate output voltage. The ZVS is maintained by Partial resonance during the OFF interval of both switches. Using self-driven synchronous rectifier, this circuit minimizes the Power loss in the rectification circuit. 50[W] ZVS Half-Bridge converter is simulated and built. Two results has been compared.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.274-284
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• 2003

대용량 전력변환기기인 멀티-레벨 컨버터는 전동기구동시스템 및 유연송전시스템 등에 널리 사용되고 있다. 이중 H-Bridge 컨버터는 캐스캐이드 형태를 사용하여 멀티-레벨로의 확장이 용이한 장점으로 인해 shunt형 기기로 점차 응용이 확대되고 있다. 정상 상태에서 대략 0.7∼0.8의 변조지수 범위에서 작동한다. 고변조지수에서는 부스트 벡터인 zero vector가 인가되지 않아도 DC-link 전압은 일정하게 유지된다. 이것은 3-레벨 컨버터의 여러 벡터 중 zero vector 이외에도 또 다른 boost vector가 존재한다는 것을 의미한다. 본 논문은 boost vector의 원리를 살펴보고 3레벨 컨버터에서 zero vector와 또 다른 boost vector와의 차이점을 고찰하였다. 또한 본 논문은 두 토폴로지의 충전 전류와 커패시터 전압을 해석하고 비교한다 이 전압과 전류는 스위칭 상태와 기준전압과 관련되어 있고 이것을 이용하여 각 커패시터의 충전전류와 전압리플에 대한 계산 방법을 제안하였고 다양한 DC-Link 전압제어 방법을 시뮬레이션을 통해 비교하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.529-534
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• 2017

본 논문에서는 스마트그리드의 핵심 설비 중 하나인 반도체 응용 고주파 변압의 개발을 위한 PWM 컨버터의 PWM 생성 방식과 그 구현에 관한 논문으로, H-bridge의 cascade 방식으로 구성된 PWM 컨버터의 경우 각 H-bridge간의 전압 balancing이 항상 이슈로 대두되는 바, 이러한 불균형은 대부분의 경우 각 H-bridge에 부가되는 스위칭 부하가 각각 균형적으로 분포되는 것이 불가능하기 때문에 발생하는 것으로 이를 해결하기 위해 종래의 경우 스위칭 패턴에 복잡한 리던던시를 추가하여 해결 하였으나, 본 논문에서 적용하는 방법은 이러한 리던던시가 불필요해 제어기의 부담을 저감할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 자동부하분담 PWM 방식(ALB-PWM)의 실 구현에 관하여 논하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제54권12호
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• pp.616-621
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• 2005

We considered of the buck and half bridge series DC-DC converter. It has good applications in areas with low voltage/high current, wide input voltage. The buck converter ratings and the half bridge converter ratings are $36\~72V$ input and 22V/5A output, $19\~24V$ input and 3.3V/30A output, respectively. Developed the buck and half Bridge series DC-DC converter ratings are of $36\~72V$ input and 3.3V/30A output. The buck converter is operated with zero voltage switching process to reduce the switching losses. The $80.1\%\~97.6\%$ of the efficiency is measured at $18.4{\mu}H$ output filter inductance of buck converter. In the half bridge converter, the $86\%\~96.4\%$ efficiency is measured at 150kHz switching frequency with PQI core. In the case of synchronized the buck and half bridge DC-DC converter, the measured efficiency is higher than that of the unsynchronized converter. In the synchronized converter, the maximum efficiency is measured up to $92.3\%$ with PQI core at 150kHz. 7A output.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2099-2108
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• 2016

The cascaded multilevel converter is widely adopted to medium/high voltage and high power electronic applications due to the small harmonic components of the output voltage and the facilitation of modularity. In this paper, the operation principle of a T-type H-bridge topology is investigated in detail, and a carrier phase shifted pulse width modulation (CPS-PWM) based control method is proposed for this topology. Taking a virtual five-level waveform achieved by a unipolar double frequency CPS-PWM as the output object, PWM signals of the T-type H-bridge can be obtained by reverse derivation according to its switching modes. In addition, a control method for the T-type H-bridge based cascaded multilevel converter is introduced. Then a single-phase T-type H-bridge cascaded multilevel static var generator (SVG) prototype is built, and a repetitive controller based compound current control strategy is designed with the DC-link voltage balancing control scheme analyzed. Finally, simulation and experimental results validate the correctness and feasibility of the proposed modulation method and control strategy for T-type H-bridge based cascaded multilevel converters.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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• pp.516-518
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• 1994

A new class of zero-voltage switching (ZVS) pulse width modulated (PWM) half-bridge converter is investigated. The new converter is capable of switching zero voltage and keeping advantages of quasi-resonant half-bridge converter while maintaining constant frequency operation. The theoretical analysis of a ZVS PWM half bridge converter is presented and is verified by PSPICE simulation results.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.617-628
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• 2016

본 논문은 철도차량의 추진용 유입식 변압기 및 AC/DC 컨버터를 대체하기 위한 지능형 변압기의 구조를 제안한다. 제안된 지능형 변압기는 반도체 스위칭 소자 및 고주파 변압기를 사용한 양방향 전력 변환 컨버터의 형태로써, 기존 변압기에 비해 경량화 되고, 역률 제어 등의 능동적인 제어 성능으로 인해 단상 계통 전원의 효율적인 활용을 가능하게 한다. 제안하는 지능형 변압기는 60Hz 교류 고전압을 직류 고전압으로 변환하기 위한 정류단으로 Neutral point clamped type 의 H-bridge 컨버터를 여러 개 직렬 연결해 구성했다. 직류로 변환된 입력단 전력은 고주파 변압기와 Neutral point clamped type H-bridge 컨버터 2개로 구성된 Dual-Active-Bridge 컨버터를 이용해 출력측에 필요한 저전압을 공급할 수 있도록 했다. 또한, 본 논문에서는 다수의 컨버터 모듈 내부 직류단 전압을 균형제어하며, 단상 교류 전원에서 직류 출력 전원간의 양방향 전력 제어를 가능하게 하는 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 지능형 변압기의 구조 및 제어 시스템은 75kVA 급 3.3kVrms 입력, 750VDC 출력의 지능형 변압기를 설계 및 회로 시뮬레이션 결과를 통해 검증했다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권2호
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• pp.197-201
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• 2013

Cascaded H-bridge multilevel inverter requires independent DC voltage sources to produce multi output voltage levels. When it needs to generate more levels in the output voltage wave, the number of independent DC voltage sources usually limits its extension. To solve this problem, we propose a cascaded H-bridge multilevel inverter employing a front-end flyback converter for unifying input DC voltage sources. After theoretical analysis of the proposed circuit, we verify the validity of the proposed inverter using computer-aided simulations and experiments.