• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.18 no.5
• /
• pp.61-68
• /
• 2004

Recently, a fuel cell is remarkable for new generation system. The fuel cell is characterized by low voltage and high current. Therefor, for connecting to general load, it needs both a step up converter and an inverter. The proposed system consists of an isolated DC-DC converter to boost the fuel cell voltage to 380[Vdc] and a PWM inverter with LC filter to convert the dc voltage to single phase 220[Vac]. Also, bi-directional DC-DC converter for fuel cell generation system is composed to improve load response characteristic. In this paper, full bridge converter and the single phase inverter are designed and installed for fuel cell. Simulation and experiment verify that fuel cell generation system could be applied for the distributed generation.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.21-28
• /
• 2006

In this paper, the proposed full-bridge high frequency isolated zoo voltage and zero current switching phase shifted pulse width modulation(ZVZCS PS-PWM)DC-DC converter among fuel cell generation system consist of 1.2[kW] fuel cell of Nexa Power Module, full-bridge DC-DC converter to boost the fuel cell low voltage($28{\sim}43[%]$) to 380[VDC] and a single phase full-bridge inverter is implemented to produce AC output(220[VAC], 60[Hz]). A tapped inductor filter with freewheeling diode is newly implemented in the output filter of the proposed full-bridge high frequency isolated ZVZCS PS-PWM DC-DC converter to suppress circulating current under the wide output voltage regulation range, thus to eliminate the switching and transformer turn-on/off over-short voltage or transient phenomena. Besides the efficiency of $93{\sim}97[%]$ is obtained over the wide output voltage regulation ranges and load variations.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2016.07a
• /
• pp.347-348
• /
• 2016

본 논문에서는 차동전력조절기회로가 적용된 승압형 태양광 차지펌프 플라이백 전하 균등화 회로를 사용하여 연속 모드로 동작하는 전하 균등화 방법을 제안한다. 이 컨버터는 차동전력조절기회로의 입력부에 커패시터가 병렬로 연결되어 있어서 포워드 컨버터가 아닌 벅 컨버터로 동작을 한다. 이로 인하여 기존 포워드 컨버터가 갖고 있는 동작 한계점을 극복할 수 있다. 즉 차동전력조절기회로의 듀티 비가 부스트 회로의 듀티 비 보다 작을 필요가 없다. 또한 실제 현장에 적용할 때 문제가 되는 긴 라인으로 인한 기생 인덕턴스 발생 시 차동전력조절기회로의 스위치에 큰 스파이크가 발생 할 수 있는데 이를 커패시터가 흡수하는 장정을 갖는다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.11a
• /
• pp.21-22
• /
• 2017

본 논문에서는 새로운 액티브 스너버 셀을 적용한 부스트 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터의 메인 스위치는 ZVS 턴 온 및 오프, 보조회로 스위치는 ZCS 턴 온 및 ZVS 턴 오프하며 모든 다이오드는 ZCS 턴 오프를 성취한다. 또한, 제안하는 컨버터는 고전력 응용을 위한 인터리빙 기법으로 구현이 용이하다. 따라서 PWM 컨버터의 전력밀도와 효율을 높이고 EMI 노이즈를 줄일 수 있다. 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하기 위해 600W/100kHz의 프로토 타입을 제작하여 실험을 진행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.07a
• /
• pp.910-911
• /
• 2008

본 논문에서는 새로운 형태의 삼상 절연형 부스트 컨버터를 제안한다. 이 컨버터는 삼상구조의 특성에 의하여 큰 전력을 취급할 수 있고 전류 연속모드 작동에 의한 실효 전류 값이 작아져 전체적인 도통손실이 줄어든다. 또한, 각 입력 부스트 인덕터의 인터리브 동작으로 입력전류 리플이 작아짐과 더불어 실효 동작주파수가 증가함에 따라 필터부품의 크기도 줄어든다. 이러한 장점들은 연료전지의 전력변환기로서의 적용에 적합하다. 각 부스트 컨버터의 출력은 삼상 변압기를 통하여 합쳐지고 이 변압기를 통하여 입출력간 절연과 승압이 이루어진다. 전체 효율은 평균 96 %이며, 이는 도통손실의 감소와 능동클램프의 적용에 의한 스위칭 손실 감소의 결과로 판단된다. 제안된 컨버터와 삼상 PWM 스위칭 방식을 구간별로 해석하였고 시뮬레이션 하였다. 또한, 500 W 급 하드웨어로 구현 및 실험을 통하여 설계를 검증하고 그 결과를 분석을 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2013.07a
• /
• pp.198-199
• /
• 2013

본 논문은 군용 UPS 시스템에서 Dual Active Bridge(DAB) 컨버터를 이용한 절연형 양방향 배터리 충전기를 제안한다. 일반적인 군용 UPS 시스템은 AC-DC 정류기, DC-AC 인버터, 양방향 DC-DC 컨버터, 배터리 충전기, 배터리로 구성되며, 여러 부하상태들에 대한 지속적인 전력공급을 위하여 안정적인 에너지 저장 시스템이 요구된다. 다양한 양방향 DC-DC 컨버터들 중, DAB 컨버터는 buck, boost 동작이 가능한 고효율 절연형 양방향 컨버터이다. 본 논문에서는 6kW(입력 380Vdc, 출력 32/21Vdc) DAB 컨버터에 대한 토폴로지 분석하고, 파라미터 및 제어 알고리즘 설계를 제안하고 시제품을 통해 이를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.362-365
• /
• 2007

본 논문에서는 연료전지 응용을 위한 새로운 절연형 부스트 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 입력 전류 리플이 작고 높은 승압비를 가질 뿐만 아니라 클램프 회로와 스타트-업 회로가 필요없고 넓은 부하영역에서 영전압 턴온과 턴오프가 가능하여 고전력밀도 및 고효율을 달성할 수 있다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 설명하였고 기존 컨버터와의 비교분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2008.10a
• /
• pp.1-3
• /
• 2008

본 논문에서는 하이브리드 자동차 및 연료전지 시스템등 고승압 응용에 적합한 새로운 ZVZCS CCM 부스트 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 CCM에서도 ZVS 턴온이 가능하며 다이오드도 ZCS 턴오프 동작으로 역방향 회복에 의한 서지가 없다. 또한 모든 소자의 전압정격과 수동소자의 부피는 기존 ZVT 컨버터에 비해 매우 작다. 메인 스위치는 듀티 제한이 없고 승압비는 기존 부스트 컨버터의 약 2배이다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 설명하였고 이론적 해석과 시뮬레이션 및 실험파형을 통해 타당성을 검증하였다.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.456-465
• /
• 2019

PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle) and BEV(Battery Electric Vehicle) equip high voltage batteries to drive motor and vehicle electric system. Those vehicle require OBC(On-Board Charger) for charging batteries and LDC(Low DC/DC Converter) for converting from high voltage to low voltage. Since the charger and the converter actually separate each other in electrical vehicles, there is a margin to reduce the vehicle weight and area of installation by integration two systems. This paper studies a 1.5kW LDC converter that can be integrated into an OBC using an isolated current-fed converter by simplifying the design of LDC transformers. The proposed LDC can control the final output voltage of the LDC by using a fixed arbitrary output voltage of the bidirectional buck-boost converter, so that Compared to the existing OBC-LDC integrated system, it has the advantage of simplifying the transformer design considering the battery voltage range, converter duty ratio and OBC output turn ratio. Prototype of the proposed LDC was made to confirm normal operation at 200V ~ 400V input voltage and maximum efficiency of 91.885% was achieved at rated load condition. In addition, the OBC-LDC integrated system achieved a volume of about 6.51L and reduced the space by 15.6% compared to the existing independent system.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2007.07a
• /
• pp.132-134
• /
• 2007

하이브리드 차량 및 전기차량 구동 모터의 권선저항에 의한 손실 및 모터의 크기를 줄이기 위해 고효율, 고승압형 DC-DC 컨버터 사용이 요구된다. 기존의 부스트 컨버터는 기생저항 성분에 의해 고승압이 불가능하여 변압기를 사용하여 승압비를 향상시킨 current-fed push-pull, current-fed full bridge, dual inductor-fed 부스트 컨버터 등으로 변형되어 사용되어 왔다. dual inductor-fed 부스트 컨버터의 경우 동일조건하에서 앞서 기술된 2가지 컨버터보다 2배의 승압비를 얻을 수 있으며 1차측 전류 스트레스가 낮은 장점을 가지고 있어 대전력, 고승압 응용에 적합하다. 하지만 변압기의 누설인덕턴스에 의한 써지성 전류/전압을 제한하기 위한 부가적인 snubber회로의 사용으로 효율을 떨어뜨리게 되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완할 수 있는 새로운 2개의 인덕터와 1개의 변압기를 갖는 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 동작원리와 모드해석을 실시하고 최종적으로 400W, 42Vdc (Battery)/400Vdc (Electric Motor) 실험결과를 통해 이를 검증한다.