• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제48권12호
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• pp.701-708
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• 1999

The PWM rectifiers are capable of supplying sinusoidal current control and unity power factor control on the input side and dc output voltage control on the output side. By applying nonlinear control to the PWM rectifiers, the responses of input current and output voltage can be improved and due to fast voltage control the output electrolytic capacitor can be reduced remarkably. In addition, it is checked whether or not the current capacity of the reduced-size capacitor allows the ripple current of the rectifier. The nonlinear control technique gives a good performance for supply voltage disturbances. The validity of the proposed scheme has been verified by the experiment using DSP.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.672-680
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• 2018

A bidirectional exponential-gain switched-capacitor (SC) DC-DC converter is developed in this paper. When compared with existing exponential SC converters, the number of switches is significantly reduced and its structure is simplified. The voltage transfer features, voltage ripple across capacitors, efficiency and output impedance of the proposed converter are analyzed in detail. Optimization of the output impedance is also discussed and the best type of capacitance distribution is determined. A common function of the voltage gain to the output impedance is found among the proposed converter and other popular SC voltage multipliers. Experimental evaluation is carried out with a 6-24V bidirectional prototype converter.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권2호
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• pp.1-8
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• 2005

System-on-glass를 위해 poly-Si TFT로 면적이 작으면서도 리플전압을 최소화한 DC-DC 전압 변환회로를 개발하였다. 전압 변환회로는 전하 펌핑 회로, 문턱전압 변화를 보상한 비교기, 오실레이터, 버퍼, 다중 위상 클럭을 만들기 위한 지연 회로로 구성된다. 제안한 다중 위상 클럭킹을 적용함으로써 클럭 주파수 또는 필터링 캐패시터의 증가 없이도 낮은 출력 리플전압을 얻음으로써 DC-DC 변환기의 면적을 최소화 하였다. 제안한 DC-DC 변환회로를 제작하여 측정한 결과 $R_{out}=100k\Omega,\;C_{out}=100pF$, 그리고 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서의 리플전압은 각각 590mv와 215mv인 반면 4-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 123mV이다. 그리고 50mV의 리플전압을 가지기 위해 필요한 필터링 캐패시터의 크기는 $I_{out}=100uA$와 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서는 각각 1029pF와 575pF인 반면 4-위상과 6-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 단지 290pF와 157pF만이 각각 요구된다. 구조별 효율로는 Dickson 구조의 전하 펌프에서는 $59\%$, 기존의 cross-coupled 구조와 본 논문에서 제안한 4-위상을 적용한 cross-coupled 구조의 전하 펌프에서는 $65.7\%$와 $65.3\%$의 효율을 각각 가진다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제52권2호
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• pp.80-86
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• 2003

In this paper, a new three-phase voltage-source inverter topology for high voltage and high Power applications is proposed to improve the quality of output voltage waveform. A chain converter which is used as an auxiliary circuit generates a ripple voltage and injects it to the conventional 12-step inverter. Thus, the injection of the ripple voltage results in 36-step operation with a link and 60-step operation with two links. The proposed inverter is compared to the conventional multilevel inverter in the viewpoint of ratings of phase- shifting transformers, switching devices and capacitors employed. The proposed scheme is simple to control capacitor voltages compared to the conventional schems and is cost effective for high voltage and high power application over several tens of MVA. The proposed approach is validated through simulation, and the experimental results are provided from a 2KVA laboratory prototype.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.14-21
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• 2006

본 논문에서는 출력 전압의 리플을 이용하여 지상 레그(lagging leg)의 스위치들의 영전류 스위칭(ZCS)을 수행하는 두 개의 트랜스포머를 가지는 위상천이 풀-브릿지 컨버터를 제안하다. 제안된 컨버터는 진상 레그(leading leg)의 스위치들은 영전압 스위칭(ZVS)을 수행하고, 지상 레그의 스위치들은 출력 전압-더블러(Voltage-Doubler)의 전압 리플차를 이용해 출력 다이오드의 전류 전환(commutation)이 빠르게 이루어지도록 하여서 중부하에는 영전류 스위칭을, 경부하에서는 영전압 스위칭을 가능하게 한다. 또한 출력측의 전압 리플차를 이용하기 때문의 기존의 1차측 부스트 캐패시터를 이용하는 컨버터에 비해 턴비를 이용하여 보다 빠른 전류 전환을 수행할 수 있는 장점을 가진다. 따라서 별도의 추가적인 소자없이 모든 스위치의 소프트스위칭이 가능하도록 하고, 지상 레그의 영전류 스위칭을 통해서 환류구간의 순환전류도 없애줌으로써 높은 효율을 얻을 수 있다. 모드 해석과 실험을 통하여 제안 컨버터의 성능을 검증한다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.325-330
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• 2012

A single-phase PVPCS(photovoltaic power conditioning system) that contains a single phase dc-ac inverter tends to draw an ac ripple current at twice the out frequency. Such a ripple current may shorten passive elements life span and worsen output current THD. As a result, it may reduce the efficiency of the whole PVPCS system. In this paper, the ripple current propagation is analyzed, and two methods to reduce the ripple current are proposed. Firslyt, this paper presents notch filter with IP voltage controller to reject specific current ripple in single-phase PVPCS. The notch filter can be designed that suppress just only specific frequency component and no phase delay. The proposed notch filter can suppress output command signal in the ripple bandwidth for reducing output current THD. Secondly, for reducing specific current ripple, the other method is feed-forward compensation to incorporate a current control loop in the dc-dc converter. The proposed notch filter and feed-forward compensation method have been verified with computer simulation and simulation results obtained demonstrate the validity of the proposed control scheme.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.457-466
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• 2004

본 논문에서는 태양광 컨버터로서 변형된 벅-부스트 컨버터를 제안하고 분석하며, 출력을 증가시키고 출력전압의 리플을 저감하기 위한 새로운 병렬 구동 기법을 제안한다. 변형된 컨버터의 입ㆍ출력 관계는 기존의 승압형 컨버터인 부스트 컨버터와 동일하지만, 출력단자의 구성을 변형시켜 출력 콘덴서의 동작전압과 커패시턴스 용량을 저감시킬 수 있는 장점을 가진다. 또한 변형된 컨버터와 전류 제어 기법을 이용하는 제안된 병렬구동 기법은 기존병렬 구동 방식의 전류 분배에 대한 불평등 문제를 해결할 수 있으며, 부가적인 스위칭 손실의 증가 없이 등가 스위칭 주파수를 증가 시킬 수 있어 출력전압 리플 저감에 효과적이다. 제안된 병렬 구동 기법의 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 입증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권4호
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• pp.991-1003
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• 2017

The conventional sliding mode control (CSMC) has a number of problems. It may cause dc output voltage ripple and it cannot guarantee the robustness of the whole system for a matrix rectifier (MR). Furthermore, the existence of a filter can decrease the input power factor (IPF). Therefore, a novel global sliding mode control (GSMC) based on a hyperbolic tangent function with IPF compensation for MRs is proposed in this paper. Firstly, due to the reachability and existence of the sliding mode, the condition of the matrix rectifier's robustness and chattering elimination is derived. Secondly, a global switching function is designed and the determination of the transient operation status is given. Then a SMC compensation strategy based on a DQ transformation model is applied to compensate the decreasing IPF. Finally, simulations and experiments are carried out to verify the correctness and effectiveness of the control algorithm. The obtained results show that compared with CSMC, applying the proposed GSMC based on a hyperbolic tangent function for matrix rectifiers can achieve a ripple-free output voltage with a unity IPF. In addition, the rectifier has an excellent robust performance at all times.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.419-426
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• 2000

일반적으로 아크용접기의 정류기로 다이오드정류기가 사용되고 있다. 이것의 문제점은 높은 고조파전류가 발생된다는 것이고 아울러 전원측의 오염문제를 야기한다. 본 논문에서는 PWM 컨버터를 사용함으로써 아크용접기의 입력특성이 개선됨을 보인다. 회로구조상 다이오드 정류기와 PWM컨버터로 대체되고 부하단에 안정적인 전력을 공급하기 위하여 직류단전압이 PI제어기에 의해 제어된다. PI 제어기가 직류단 전압제어를 위해 사용되는 경우 예측불가능한 용접부하의 특성상 높은 전압맥동성분이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 전압제어기의 속응성을 개선하기 위하여 전향보상기가 도입되었고 이의 분석을 통하여 전압제어기의 외란으로 간주되는 부하전류의 변동이 전압의 맥동성분에 영향을 줄이는 이론적 예측을 시뮬레이션과 실험을 통해 검증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권1호
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• pp.31-40
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• 2017

A novel voltage-fed single-stage power factor correction (PFC) full-bridge converter based on asymmetric phase-shifted control for battery chargers is proposed in this paper. The attractive feature of the proposed converter is that it can operate in a wide output voltage range without an output low-frequency ripple, which is indispensable in battery charger applications. Meanwhile, the converter can maintain a high power factor and a controllable dc bus voltage over a wide output voltage range. In this paper, the realization of PFC and the operation principle of asymmetric phase-shifted control are given. A small-signal analysis of the proposed single-stage power factor correction (PFC) full-bridge converter is performed. Experimental results obtained from a 1kW experimental prototype are given to validate the feasibility of the proposed converter. The PF is higher than 0.97 over the entire output voltage range with the proposed control strategy.