• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제53권2호
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• pp.114-122
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• 2004

This paper presents a novel single-stage active-clamp type high frequency resonant inverter. The proposed topology is integrated full-bridge boost rectifier as power factor corrector and active-clamp type high frequency resonant inverter into a single-stage. The input stage of the full-bridge boost rectifier works in discontinuous conduction mode(DCM) with constant duty cycle and variable switching frequency. So that a boost converter makes the line current follow naturally the sinusoidal line voltage waveform. By adding additional active-clamp circuit to conventional class-E high frequency resonant inverter, main switch of inverter part operates not only at Zero-Voltage-Switching mode but also reduces the switching voltage stress of main switch. Simulation results have demonstrated the feasibility of the proposed high frequency resonant inverter. Characteristics values based on characteristics estimation through circuit analysis is given as basis data in design procedure. Also, experimental results are presented to verify theoretical discussion. This proposed inverter will be able to be practically used as a power supply in the fields of induction heating applications, fluorescent lamp and DC-DC converter etc.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.148-151
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• 2017

This research concerns field rings for 3.3kV planar gate power insulated-gate bipolar transistors (IGBTs). We design an optimal field ring for a 3.3kV power IGBT and analyze its electrical characteristics according to field ring parameters. Based on this background, we obtained 3.3kV high breakdown voltage and a 2.9V on state voltage drop. To obtain high breakdown voltage, we confirmed that the field ring count was 23, and we obtained optimal parameters. The gap distance between field rings $13{\mu}m$ and the field ring width was $5{\mu}m$. This design technology will be adapted to field stop IGBTs and super junction IGBTs. The thyristor device for a power conversion switch will be replaced with a super high voltage power IGBT.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2143-2145
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• 2005

Power semicondcutor인 IGBT MOSFET, GTO, SI-Thyristor등은 높은 스위치 신뢰성과 life time, 그리고 fast repetition rate 등을 지니고 있기 때문에 medium/High voltage영역에서 스위치 사용이 대두되어 왔으나, Thyratron이나 Trigatron(Gap switch)와 비교하여 낮은 전압/전류를 스위칭하기 때문에 전통적으로 직렬연결을 통해 high voltage 영역의 스위치로 사용되어 왔다. 하지만, 직렬연결되어 있는 각각의 power semiconductor와 gate driving circuit의 on/off synchronization이 맞지 않기 때문에 부하의 급격한 변화에 따른 전압의 balance에 문제가 가장 심각하게 대두되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 gate driving circuit에서 제어를 해주는 방법과 power semiconductor에서 제어를 해주는 방법이 있으나 두 방식 모두 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존의 zener clamping방식에서 벗어나 새로운 active clamping방식의 직렬연결을 제안했으며 시뮬레이션과 실험을 통해 나타난 이 결과들은 on/off transient 시 symmetry를 유지하는데 효과적이라는 것을 보여주고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.83-88
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• 2007

MOSFET 트랜지스터의 전기적인 특성 변화에 따른 Class-E RF 전력 증폭기의 신뢰성 특성을 분석하였다. Class-E 전력 증폭기에서 MOSFET는 높은 효율을 얻기 위해 스위치로 동작하며, 이로 인해 MOSFET가 off 되었을 때 드레인 단자에 높은 전압 신호가 발생한다. 회로가 동작함에 따라 높은 전압의 스트레스로 인하여 MOSFET의 문턱 전압은 증가하고 전자의 이동도는 감소하여 MOSFET의 드레인 전류는 감소하게 된다. Class-E 전력 증폭기에서 MOSFET의 전류가 감소하면 전력 효율 및 출력 전력은 감소하게 된다. 그러나 class-E 전력증폭기에서 작은 부하 인덕터를 사용할 경우 큰 인덕터를 사용하는 경우에 비 해 신뢰성 특성을 향상시킬 수 있다. 1mH의 부하 인덕터를 사용한 경우 $10^{7}$초 후에 드레인 전류는 46.3%가 감소하였으며, 전력 효율은 58%에서 36%로 감소하였다. 그러나 1nH의 부하 인덕터를 사용한 경우 드레인 전류는 8.89%, 전력 효율 59%에서 55%로 감소하여 우수한 신뢰성 특성을 보여주었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.18-22
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• 2015

This paper deals with high-Tc superconducting (HTS) power charging system with GdBCO magnet, photo-voltaic (PV) controller, and solar panels to charge solar energy. When combining the HTS magnet and the solar energy charging system, additional power source is not required therefore it is possible to obtain high power efficiency. Since there is no resistance in superconducting magnet carrying DC transport current the energy losses caused by joule heating can be reduced. In this paper, the charging characteristics of HTS power charging system was simulated by using PSIM. The charging current of HTS superconducting power charging system is measured and compared with the simulation results. Using the simulation of HTS power charging system, it can be applied to the solar energy applications.

• ETRI Journal
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• 제38권4호
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• pp.654-664
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• 2016

This paper presents a transformer-based reconfigurable synchronous boost converter. The lowest maximum power point tracking (MPPT)-input voltage and peak efficiency of the proposed boost converter, 20 mV and 88%, respectively, were achieved using a reconfigurable synchronous structure, static power loss minimization design, and efficiency boost mode change (EBMC) method. The proposed reconfigurable synchronous structure for high efficiency enables both a transformer-based self-startup mode (TSM) and an inductor-based MPPT mode (IMM) with a power PMOS switch instead of a diode. In addition, a static power loss minimization design, which was developed to reduce the leakage current of the native switch and quiescent current of the control blocks, enables a low input operation voltage. Furthermore, the proposed EBMC method is able to change the TSM into IMM with no additional time or energy loss. A prototype chip was implemented using a $0.18-{\mu}m$ CMOS process, and operates within an input voltage range of 9 mV to 1 V, and an output voltage range of 1 V to 3.3 V, and provides a maximum output power of 37 mW.

• 항공우주기술
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• 제2권1호
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• pp.108-116
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• 2003

본 연구는 통신위성 전력제어장치(Power control&Distribution Unit)의 설계 및 해석에 관한 내용을 기술한다. 위성체 전력제어장치는 임무기간동안 각 서브시스템과 탑재체에 충분한 전력을 공급하여야 하며, 또한 우주환경 하에서 높은 신뢰성 및 성능이 요구된다. 전력제어 및 분배장치의 제어회로를 위해 버스전압검출 및 필터회로, 오차신호 증폭회로 그리고 SAS 및 BPC 오차신호 회로가 포함되었다. 설계된 제어보상회로에 대한 주파수 응답특성분석을 통해 각 회로의 위상여유와 이득이 분석되었다. 또한 배터리 충/방전을 위한 BPC회로 분석을 통해 배터리 충전 연속모드, 배터리 방전 연속/불연속 모드에서의 입출력 전달함수가 제시되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권11호
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• pp.1187-1192
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• 2013

In the case of 4 wheel drive (4-WD) type car, power switching occurs to 4-WD by operating lever or switch that operates power switching device attached in transfer case which can operate motor by electric signal. So if the RPM of motor is high, power switching will not exactly occur and can cause damage to gear in transfer case according to circumstances. So in this study, we applied 2 level of planet gear type motor spindle of motor drive part of a power train. And conducted decelerating to increase torque to switch power safe and accurately. Also, we researched efficiency of gear by designing reduction gear ratio and gear type and by calculating contact stress and bending strength. Based on researched content, we made drive head of power switching device and a reduction module which uses type that uses motor spindle as sun gear and ring gear as cover.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.34-40
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• 2006

본 논문에서는 포워드형 3상 PWM 정류기를 이용한 새로운 DC 48[V] 통신용 전원시스템을 제안하여 역률과 효율, 리플 전압의 개선에 관하여 서술하였다. 제안된 DC 48[V] 통신용 전원시스템은 각 선간에 스위치와 인덕터 그리고 콘덴서가 조합된 전력변환장치로 구성되며, 전력변환장치내의 각 스위치의 턴-온시 제어 주기내의 도통시간을 조정하여 역률 1의 정현파 전류를 얻었다. 그리고 일반적인 PWM 정류기를 포워드 형태의 PWM 정류기로 구성함으로써 스위치의 온-오프시 발생되는 피크 전류를 작게 하여 변환 효율 92.1[%]을 얻었다. 또한 고조파 입력전류 규제값(IEC61000-3-2 Class-A)을 만족하는 입력 전류를 가지며, 3상 전원의 왜곡이 중첩되는 상태에서도 출력 전압의 맥동성분을 저감시켰다.

• 전자공학회논문지B
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• 제33B권12호
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• pp.113-121
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• 1996

This paper presents a 37.5kVA (125kVp, 300mA) high frequency inverter type power supply for diagonostic X-ray generator with two HFHV (high-frequency high-voltage) isolating transformers. The output regulations, X-ray tuve voltage and tube current, are obtained by two high frequency inverters with the each other feedback PI controller and operating time switch for selecting shooting time and synchronizing two inverters. The operating modes and design consideration of the proposed power supply are given. Issues in the design of two HFHV isolating transformersfors high volage genrating and filament heating are discussed. Experimental results are presented to verify the performance of the designed power supply for varying load conditions. The proposed apparatus has several advnatages, e.g., the fast rising time of tube voltae, accuracy and reduced component size etc.