• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.63-68
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• 2009

본 논문에서는 CCD 이미지 센서용 PMIC를 제안한다. CCD 이미지 센서는 온도에 민감하다. 일반적으로 낮은 효율을 갖는 PMIC에 의해 열이 발생된다. 발생된 열은 CCD 이미지 센서의 성능에 영향을 미치므로 높은 효율을 갖는 PMIC를 사용함으로써 최소화 시켜야 한다. 고효율의 PMIC개발을 위해 입력단은 동기식 step down DC-DC컨버터로 설계하였다. 제안한 PMIC의 입력범위는 5V~15V이고 PWM 제어방식을 사용하였다. PWM 제어회로는 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압회로, 오차 증폭기, 비교기로 구성된다. 삼각파 발생기는 1.2MHz의 발진 주파수를 가지며, 비교기는 2단 연산 증폭기로 설계되었다. 오차 증폭기는 40dB의 DC gain과 $77^{\circ}$ 위상 여유를 갖도록 설계하였다. step down DC-DC 컨버터의 출력은 Charge pump의 입력으로 연결된다. Charge pump의 출력은 PMIC의 출력단인 LDO의 입력으로 연결된다. PWM 제어회로와 Charge pump 그리고 LDO로 구성된 PMIC는 15V, -7.5V, 5V, 3.3V의 출력전압을 갖는다. 제안한 PMIC는 0.35um 공정으로 설계하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.13-14
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• 2016

This paper has introduces a novel Integrated On-board Charger (IOBC) to reduce the size, weight and cost of power conversion stages in Electric Vehicles (EVs). The IOBC is composed of an OBC and a low voltage dc-dc converter (LDC). The IOBC includes a bidirectional ac-dc converter and a bidirectional full-bridge converter with an active clamp circuit. The LDC converter is a hybrid topology combining an active clamped full-bridge converter and a forward converter derived from the Weinburg converter topology. Unlike conventional OBC, the proposed IOBC is compact and the LDC converter of it can achieve a higher efficiency. In addition, the LDC converter of the proposed IOBC can achieve high step-down voltage conversion ratio, no circulating current, no reverse recovery current of the rectifier diodes and small ripple current of output inductor on the auxiliary battery. A 1kW hardware of the LDC converter is implemented to verify the performances of the proposed IOBC.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.433-437
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• 2015

We have designed and fabricated a low power and high linearity up down convertor for wireless repeaters using $0.35{\mu}m$ SiGe Bipolar CMOS technology. Repeater is composed of a wideband up/down converting mixer, programmable gain amplifiers (PGA), input buffer, LO buffer, filter driver amplifier and integer-N phase locked loop (PLL). As of the measurement results, OIP3 of the down conversion mixer and up conversion mixer are 32 dBm and 17.8 dBm, respectively. The total dynamic gain range is 31 dB with 1 dB gain step resolution. The adjacent channel leakage ratio (ACLR) is 59.9 dBc. The total power consumption is 240 mA at 3.3 V.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권1호
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• pp.31-38
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• 2015

In this paper, a buck-boost type battery charger is developed for charging battery set with a lower voltage. This battery charger is configured by a rectifier circuit, an integrated boost/buck power converter and a switched capacitors circuit. A boost power converter and a buck power converter sharing a common power electronic switch are integrated to form the integrated boost/buck power converter. By controlling the common power electronic switch, the battery charger performs a hybrid constant-current/constant-voltage charging method and gets a high input power factor. Accordingly, both the power circuit and the control circuit of the developed battery charger are simplified. The switched capacitors circuit is applied to be the output of the boost converter and the input of the buck converter. The switched capacitors circuit can change its voltage according to the utility voltage so as to reduce the step-up voltage gain of the boost converter when the utility voltage is small. Hence, the power efficiency of a buck-boost type battery charger can be improved. Moreover, the step-down voltage gain of the buck power converter is reduced to increase the controllable range of the duty ratio for the common power electronic switch. A prototype is developed and tested to verify the performance of the proposed battery charger.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.49-56
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• 2006

양방향 컨버터는 연료전지 발전 시스템의 인버터 dc link와 저전압 배터리를 연결시켜 준다. 방전 모드(boost)에서는 저전압(battery: 48[V])측에서 고전압(dc link: 380[V])측으로, 충전 모드(buck)에서는 저전압측 배터리로 전력이 전달된다. 본 논문에서는 방전모드 시 MOSFET으로 구성된 1.5[kW] 능동 클램프 전류원 풀 브리지 컨버터가 동작하고 배터리 충전 시 IGBT로 구성된 전압원 하프 브리지 컨버터가 동작한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.273-276
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• 2005

This paper presents an electronic ballast using a step down converter, a low frequency inverter for high pressure discharge lamp. The proposed ballast is composed of a full-wave rectifier, a step down converter operated as a current source with power regulation and a low frequency inverter with ignition circuit. The ignition circuit generates high voltage pulse of 1${\sim}$2[kV] peak, 130[Hz]. Moreover, it is able to reignite at regular intervals by protective circuit. As experimental results on the test, lamp voltage, current and consumption power are measured 132.5[V], 7.6[A] and 1,005[W], respectively. It was confirmed that the designed ballast operate the lamp with a constant power.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.340-341
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• 2011

본 논문에서는 높은 승 강압비를 갖는 양방향 DC-DC 컨버터에 대한 최적의 스위칭 기법을 제안한다. 제안한 컨버터는 CCM에서도 소프트 스위칭이 가능하여 스위칭 손실뿐만 아니라 인덕터의 발열도 줄일 수 있다. 또한 모든 소자의 전압 정격과 수동소자의 부피도 기존 양방향 컨버터 보다 작아 고효율 및 고전력밀도의 달성을 기대 할 수 있다. 1.5kW 시작품의 실험을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.76-82
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• 2017

최근 전자제어엔진 및 전기추진선박이 도입된 이래, 배터리를 사용하는 비상 전력공급시스템에서 무정전 전원공급장치의 중요성이 강조되어왔다. 비상 전력공급시스템에서 양방향 컨버터는 중요한 구성요소이다. 본 연구에서는 개선된 DC-DC 양방향 컨버터의 토폴로지를 제시한다. 이것은 기존의 컨버터에 비해 전압변환율은 증가되고 스위치에 인가되는 전압 스트레스는 감소되는 장점을 지닌다. 제안된 컨버터의 성능을 확인하기 위해 소프트웨어 PSIM을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이 컨버터의 변환율은 기존의 컨버터에 비해 승압모드에서 4배, 강압모드에서 1/4배 이었고 스위치에 걸리는 전압은 고압 측의 1/4배 이었다. 또한 블로킹 커패시터가 전하를 균등하게 분배하기 때문에 다른 추가 제어회로 없이 인터리브 모듈 사이에서 전하가 균등하게 분담된다는 것을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권6호
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• pp.2035-2044
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• 2016

In order to match the voltages between high voltage battery stacks and low voltage super-capacitors with a high conversion efficiency in hybrid energy sources electric vehicles (HESEVs), a high ratio bidirectional DC-DC converter with a synchronous rectification H-Bridge is proposed in this paper. The principles of high ratio step-down and step-up operations are analyzed. In terms of the bidirectional characteristic of the H-Bridge, the bidirectional synchronous rectification (SR) operation is presented without any extra hardware. Then the SR power switches can achieve zero voltage switching (ZVS) turn-on and turn-off during dead time, and the power conversion efficiency is improved compared to that of the diode rectification (DR) operation, as well as the utilization of power switches. Experimental results show that the proposed converter can operate bidirectionally in the wide ratio range of 3~10, when the low voltage continuously varies between 15V and 50V. The maximum efficiencies are 94.1% in the Buck mode, and 93.6% in the Boost mode. In addition, the corresponding largest efficiency variations between SR and DR operations are 4.8% and 3.4%. This converter is suitable for use as a power interface between the battery stacks and super-capacitors in HESEVs.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권3호
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• pp.601-609
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• 2017

Gallium nitride (GaN) power switching devices are promising candidates for high switching frequency and high efficiency power conversion due to their fast switching, low on-state resistance, and high-temperature operation capability. In order to facilitate the use of these new devices better, it is required to investigate the device characteristics and performance in detail preferably by comparing with various conventional silicon (Si) devices. This paper presents a comprehensive study of GaN high electron mobility transistor (HEMT) based non-isolated point-of-load (POL) synchronous buck converter operating at 2.7 MHz with a high step-down ratio (24 V to 3.3 V). The characteristics and performance of GaN HEMT and three different Si devices are analytically investigated and the optimal operating point for GaN HEMT is discussed. Zero-voltage switching (ZVS) is implemented to minimize switching loss in high switching frequency operation. The prototype circuit and experimental data support the validity of analytical and simulation results.