• Journal of Power Electronics
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• v.12 no.6
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• pp.886-894
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• 2012

This paper presents a secondary-side, dual-mode feedback LLC resonant controller IC with dynamic PWM dimming for LED backlight units. In order to reduce the cost, master and slave outputs can be generated simultaneously with a single LLC resonant core based on dual-mode feedback topologies. Pulse Frequency Modulation (PFM) and Pulse Width Modulation (PWM) schemes are used for the master stage and slave stage, respectively. In order to guarantee the correct dual feedback operation, Phased-Locked Loop (PLL)-based automatic duty control circuit is proposed in this paper. The chip is fabricated using $0.35{\mu}m$ Bipolar-CMOS-DMOS (BCD) technology, and the die size is $2.5mm{\times}2.5mm$. The frequency of the gate driver (GDA/GDB) in the clock generator ranges from 50 to 425 kHz. The current consumption of the LLC resonant controller IC is 40 mA for a 100 kHz operation frequency using a 15 V supply. The duty ratio of the slave stage can be controlled from 40% to 60% independent of the frequency of the master stage.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.182-183
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• 2017

본 논문은 고효율 및 고전력밀도 3-레벨 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 전원회로의 고전력밀도화를 위해서는 고주파 구동이 필수적이지만 기존 LLC 컨버터는 스위칭 손실로 인하여 한계를 갖는다. 스위칭 손실은 스위치 전압 첨두치 감소를 통해 저감이 가능하다. 전압 첨두치는 4개 스위치의 직렬연결을 통해 저감시킬 수 있으며, 각 스위치의 전압평형을 위한 추가적인 회로가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 스위칭 손실을 저감시킴으로써 1MHz 고주파 구동이 가능하며, 단 하나의 캐패시터를 이용하여 모든 스위치의 전압평형을 이룰 수 있는 3-레벨 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 또한 제안회로의 전압평형 원리를 이용하여 n-레벨 컨버터로 확장 가능하여 스위치 전압 첨두치를 더욱 저감시켜 입력전압이 높은 응용례의 적용에도 적합하다. 제안회로의 타당성 검증을 위해 350W급 시작품을 제작하여 실험 결과를 제시한다.

• Journal of Power Electronics
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• v.19 no.5
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• pp.1099-1107
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• 2019

A soft switching converter with wide voltage range operation is investigated in this paper. A series resonant converter is implemented to achieve a high circuit efficiency with soft switching characteristics on power switches and rectifier diodes. To improve the weakness of the narrow voltage range in LLC converters, an alternating current (ac) power switch is used on the primary side to select a half-bridge or full-bridge resonant circuit to implement 4:1 voltage range operation. On the secondary-side, another ac power switch is adopted to select a full-wave rectifier or voltage-doubler rectifier to achiever an additional 2:1 output voltage range. Therefore, the proposed resonant converter has the capacity for 8:1 (320V~40V) wide output voltage operation. A single-stage hybrid resonant converter is employed in the study circuit instead of a two-stage dc converter to achiever wide voltage range operation. As a result, the study converter has better converter efficiency. The theoretical analysis and circuit characteristics are verified by experiments with a prototype circuit.

• Journal of Power Electronics
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• v.15 no.5
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• pp.1158-1167
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• 2015

In this paper, a new hybrid DC-DC converter is proposed for electric vehicle 3.3 kW on-board battery charger applications, which can be modulated in a phase-shift manner under a fixed frequency or frequency variation. By integrating a half-bridge (HB) LLC series resonant converter (SRC) into the conventional phase-shift full-bridge (PSFB) converter with a full-bridge rectifier, the proposed converter has many advantages such as a full soft-switching range without duty-cycle loss, zero-current-switching operation of the rectifier diodes, minimized circulating current, reduced filter inductor size, and better utilization of transformers than other hybrid dc-dc converters. The feasibility of the proposed converter has been verified by experimental results under an output voltage range of 250-420V dc at 3.3 kW.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.18 no.5
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• pp.429-436
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• 2013

In this paper, For achieving the high gain and resonant characteristics in both of the power flow directions, a bidirectional resonant dc-dc converter with auxiliary switches is proposed. Auxiliary switches are connected in the primary and secondary side of the bidirectional resonant dc-dc converter, respectively. A 800W prototype bidirectional resonant dc-dc converter for interfacing the 400V DC buses in the energy storage system is built and tested to verify the validity and applicability of this proposed converter.

• Journal of Power Electronics
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• v.14 no.1
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• pp.40-47
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• 2014

An average current mode control scheme that consistently offers good dynamic performance for LLC series resonant DC-to-DC converters irrespective of the changes in the operational conditions is presented in this paper. The proposed control scheme employs current feedback from the resonant tank circuit through an integrator-type compensation amplifier to improve the dynamic performance and enhance the noise immunity and reliability of the feedback controller. Design guidelines are provided for both current feedback and voltage feedback compensation. The performance of the new control scheme is demonstrated through an experimental 150 W converter operating with 340 V to 390 V input voltage to provide a 24 V output voltage.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.193-194
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• 2016

일반적으로 자기장을 이용하는 무선전력 전송 방식은 노이즈, 금속 영향성, 발열, 위치에 따른 에너지 효율이 달라지는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 전기장을 이용하여 자동차 전, 후면에 있는 유리를 통해 전기자동차를 무선으로 충전하는 컨버터를 제안한다. 송, 수신부 회로는 유리를 유전체로 만들어진 작은 커패시터와 Quality-factor (Q-factor)를 보상하기 위해 두 개의 변압기를 이용한 임피던스 변환과 스위칭 손실을 최소화하기 위한 LLC직렬공진 동작을 사용하였다. 그 결과 제안하는 컨버터는 대용량 전력전송과 소프트 스위칭을 통한 높은 효율을 얻을 수 있었다. 제안하는 회로의 동작과 특성을 검증하기 위하여 유리를 이용한 커패시터를 구성하고 1.2KW 송, 수신 회로를 설계 및 제작하여 검증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.440-441
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• 2011

전기자동차의 고압배터리는 차종과 배터리의 종류에 따라 다양한 공칭전압을 가지며, 하나의 모델에 적용된 배터리도 사용에 따라 충전전압의 범위가 넓기 때문에 충전기의 출력전압이 광범위한 특성을 가져야 한다. 본 논문에서는 단상 110/220V 입력전원에 대하여 250V ~ 450V 범위의 직류전압의 특성을 만족시키기 위하여 LLC 공진형 컨버터를 적용하였으며, 제작된 시제품을 통하여 실차 배터리 충전시험을 실시하여 그 성능을 확인한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.909_910
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• 2009

본 논문에서는 넓은 입/출력 변화를 가지는 비절연형 LLC 공진형 직류-직류 변환기의 제어기 설계 및 동특성에 대해서 설명한다. 먼저, 변환기의 동작 영역을 확인하고 각각의 동작점에서 변환기의 소신호 해석을 한다. 그 후에 소신호 특성을 바탕으로 적절한 보상기 회로를 구성하는 방안을 제시한다. 마지막으로 제시된 보상기 회로의 타당성을 컴퓨터를 통한 가상 실험과 실제적인 측정을 비교하며 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.183-184
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• 2014

본 논문에서는 센터탭 방식과 배전류 방식의 차이점을 살표보고 각 회로의 변압기 손실을 계산하여 비교한다. 또한 실제 설계한 변압기의 측정한 값을 이용한 손실을 계산 손실과 비교한다. 앞에서 비교한 값들을 이용하여 Matlab/Simulink 프로그램으로 LLC 컨버터의 전류와 전압 파형 등을 알아보고 이에 따른 전체 손실에서 변압기 손실이 차지하는 부분을 비교 분석한다. 따라서 이를 통해 센터탭 방식과 배전류 방식의 손실을 비교한다.