• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.455-456
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• 2015

본 논문에서는 무선전력 전송을 위한 평판 나선형 코일의 최적 형상 선정을 위해 각 코일의 형태에 따른 출력 성능을 비교 및 평가한다. 코일 간 결합계수, 각 코일의 Q-factor 측면에서 송수신 패드의 성능을 비교하며, 이를 위해 송수신 패드가 차지하는 면적을 최대한 활용하여 모델링 한다. 모델링한 코일에 대하여 수신패드의 수직 및 수평이동에 대한 성능 지표를 평가하고 코일의 최적 형상을 선정한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.193-194
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• 2018

본 논문은 $6kW/L(98W/in^3)$의 전력밀도를 갖는 xEV LDC를 위한 절연형 DC-DC컨버터의 설계 방법을 제안한다. 부피를 가장 많이 차지하는 수동소자의 부피를 줄이기 위해 GaN소자를 적용하여 스위칭 주파수를 700kHz를 적용하였다. 또한 자속 상쇄 개념이 적용된 매트릭스 평면 변압기를 적용하여 변압기의 부피를 크게 줄일 수 있었다. 본 논문에서는 후보 토폴로지들의 비교를 통해 고 전력 밀도에 가장 적합한 토폴로지를 선정하였으며, 자속상쇄 개념 기반의 매트릭스 평면 변압기를 설계방법을 제안하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.67-69
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• 2020

본 논문은 평면 변압기에서 발생하는 공통모드 노이즈를 제거하기 위해 새로운 회로 구조 및 변압기의 와인딩 레이아웃을 제안한다. 제안하는 컨버터는 1차측의 병렬구조로 인하여 풀-브리지와 같은 구조를 갖고 있고, 높은 파워의 어플리케이션에 적합하게 사용되어질 수 있다. 2개의 하프-브리지 LLC 공진형 컨버터 변압기의 1차측은 한쪽 끝이 정전압 전위를 갖도록 연결되어 있다. 이에 따라 같은 dv/dt 특성을 갖는 1차측과 2차측 와인딩이 존재하게 되고, 이러한 와인딩을 인접하게 배치하는 구조를 통해 변압기에서 발생하는 공통모드 노이즈를 크게 줄일 수 있다. 최종적으로 EMI 필터의 크기를 크게 줄일 수 있고, 높은 전력밀도를 달성할 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.24 no.4
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• pp.319-324
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• 2011

This paper dealt with a partial discharge (PD) detection method for insulation diagnosis in cast-resin transformers. To detect PD pulse, a planar-capacitive probe was designed and fabricated. The probe has no insulation problem and can be installed on cast-resin transformers even in operation since it does not connect with high voltage conductor. The PD measurement system consists of the capacitive probe, a coupling network of 100 [kHz] low-cutoff frequency, and an amplifier with a gain of 40 [dB] and a frequency bandwidth of 500 [Hz]~45 [MHz]. A plane-needle and a plane-plane electrode system were fabricated to simulate insulation defects in a cast-resin transformer. Sensitivity of the PD measurement system, which is evaluated by a standard calibrator was 0.35 [mV/pC] for positive and 0.45 [mV/pC] for negative, respectively. The PD detection by the capacitive probe was less sensitive than that by a coupling capacitor according to IEC 60270, but we could analyze the magnitude and the phase distribution of PD pulse.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2022.10a
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• pp.570-573
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• 2022

This paper presents the identification of void diameters for a cast-resin transformer using an artificial neural network (ANN) model. A PD signal was measured by the Rogowski coil sensor which has the planar and thin structures fabricated on a printed circuit board (PCB), and the PD electrode system was fabricated to simulate a PD defect by a void. In addition, void samples with different diameters were fabricated by injecting air in a cylindrical aluminum frame using a syringe during the epoxy curing process. To identify the diameter of void defects, PD characteristics such as the discharge magnitude, pulse count, and phase angle were extracted and back propagation algorithm (BPA) was designed using virtual instrument (VI) based on the Labview program. From the experimental results, the BPA algorithm proposed in this paper has over 90% accurate rate to identify the diameter of void defects and is expected to use reference data of maintenance and replacement of insulation for cast-resin transformers in the on-site PD measurement.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.17 no.6
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• pp.507-515
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• 2012

DC-DC converter which composed of LLC resonant converter, operated by fixed switching frequency with fixed duty cycle (50%), and flyback converter to provide constant output voltage($400V_{DC}$) with variation of input voltage($30-60V_{DC}$) is proposed in this paper. To obtain constant output voltage($400V_{DC}$), flyback converter is not operated in case of above the maximum input voltage($60V_{DC}$) and operated as the input voltage decreases to below 60VDC. Therefore, flyback converter can be designed to the 50% power rating of the maximum power in the proposed DC-DC converter. Operation modes and voltage gain characteristics were analyzed and a 360W prototype converter was tested to verify the proposed converter.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.168-169
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• 2019

본 논문은 친환경자동차용 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 고전력밀도 달성을 위한 스위칭 주파수 선정 및 구조 설계 방법을 소개한다. 위상천이 풀-브릿지(Phase-Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 손실 분석을 통해 스위칭 주파수 700kHz 선정하였으며, 냉각수 온도 65℃, 분당 8리터의 유량 기준으로 소자 온도가 110℃ 이내로 관리 되도록 고려하여 구조 설계를 수행했다. 온도 조건을 만족하면서 8kW/L의 높은 전력밀도를 달성하였으며 입력전압 200V-310V, 출력전압 12.8V-15.1V의 전압 범위를 만족하는 1.8kW 최종 시작품을 제작하여 실험으로 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.46-49
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• 2003

전원장치의 소형 경량화 및 고효율화를 위한 핵심 기술인 변압기를 설계 및 제조하기 위해 넓은 유효단면적을 가진 평면 자성체와 편편하고 넓은 도체를 이용하여 고주파 손실을 감소시켜 고주파 대역용 전원장치에 채용 가능한 입력 220 V, 출력 15V, 300 W급 포워드(Forward) 평면 변압기를 설계 및 제조하고 전자기적 특성과 입출력 신호 특성을 측정하였다. 1차 코일과 2차 코일의 권선수는 각각 15회와 2회 그리고 여자(demagnetizing) 권선은 15회로 설계하였으며, 변압기의 총 발열은 $44.78^{\circ}C$로 설계 및 제작하였다. 스위칭 주파수 100kHz에서 1.65mH의 인덕턴스 값을 얻었으며, 100 V의 입력전압에 대하여 13 V의 안정한 구형 출력파형을 얻었다. 따라서 스위칭 듀티(duty)가 최고 0.4로 설계되었기 때문에 설계 목표한 15 V 출력에 유사한 전압을 나타내어 평면 변압기의 설계 방법을 확립하였으며, 평면 변압기의 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.348-349
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• 2019

본 논문은 전기자동차용 8.1kW/L의 높은 전력밀도를 갖는 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 설계 방법을 제안한다. 넓은 전압범위에서 높은 전력밀도를 성취하기 위해 위상천이 풀-브릿지(Phase Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 2차측 토폴로지 후보군의 비교를 통해 전류-더블러 토폴로지로 토폴로지가 선정되었다. 또한 자속 상쇄 기법이 적용된 매트릭스 변압기를 적용한 PSFB 컨버터와 냉각기의 구조설계를 통해 8.1kW/L의 전력밀도를 달성하였으며 1.8kW 시작품을 제작하여 성능을 검증하였다.