• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.30-31
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• 2017

본 논문은 인터리브드 준공진 플라이백 컨버터에 추가회로 없이 적용된 최적의 밸리 스위칭 기법을 제안한다. 인터리브드 준공진 플라이백 컨버터는 스위치 양단 전압(Drain-Source voltage)$V_{DS}$이 최소화 되는 지점에서 스위치 턴 온이 되어 전체 시스템의 효율이 향상되고, EMI (Electro Magnetic Interference)와 EMC (Electro Magnetic Compatibility)의 영향을 최소화시킬 수 있다. 제안한 기법은 MCU (Micro Controller Unit) 기반 소용량 컨버터에 간단한 수식을 이용하여 최적의 밸리 스위칭 기법을 가능하게 한다. 제안한 기법은 시스템의 가격과 부피 상승 없이 효율을 향상시키고, EMI와 EMC의 영향을 최소화시킨다. 제안하는 기법의 성능은 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.31-32
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• 2012

능동클램프 타입의 전류원 컨버터는 입력전류 리플이 작으며 클램프로 서지제거는 물론 스위치의 ZVS 턴온을 가능하게 한다. 그 중 부스트 하프브리지 컨버터는 변압기 턴비와 다이오드 정격이 낮고 모든 소자가 대칭적 구조를 가지며 변압기의 마그네타이징 오프셋이 없으므로 연료전지와 같은 대전류 고승압 응용에 적합하다. 본 논문에서는 준공진 기법을 적용하여 스위치 턴오프 전류를 크게 감소시킨 능동클램프 타입의 부스트 하프브리지 컨버터를 제안한다. 16V, 1.2kW급 시작품으로 기존 방식과의 비교분석을 통하여 제안하는 방식의 타당성을 입증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제10권1호
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• pp.85-90
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• 2010

In this paper the effects of a Static Synchronous Series Compensator, which is constructed with a 48-pulse inverter, on the power demand from the grid are studied. Extensive simulation studies were carried out in the MATLAB simulation environment to observe the compensation achieved by the SSSC and its effects on the line voltage, line current, phase angle and real/reactive power. The designed device is simulated in a power system which is comprised of a three phase power source, a transmission line, line inductance and load. The system parameters such as line voltage, line current, reactive power Q and real power P transmissions are observed both when the SSSC is connected to and disconnected from the power system. The motivation for modeling a SSSC from a multi-pulse inverter is to enhance the voltage waveform of the device and this is observed in the total harmonic distortion (THD) analysis performed at the end of the paper. According to the results, the power flow and phase angle can be controlled successfully by the new device through voltage injection. Finally a THD analysis is performed to see the harmonics content. The effect on the quality of the line voltage and current is acceptable according to international standards.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.201-203
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• 2018

최근 휴대용 어댑터의 동향은 고주파수 전력 컨버터 설계를 통한 어댑터의 고효율화 및 소형화의 중요성을 강조하고 있다. 그러나 기존 준공진형(Quasi Resonant, QR) 플라이백 컨버터는 하드 스위칭 동작으로 고주파수 구동에 한계가 있으며, 누설 인덕턴스 에너지에 의한 손실로 인해 고효율을 달성하기가 어렵다. 반면, 능동 클램프 플라이백(Active Clamp Flyback, ACF) 컨버터는 ZVS(Zero Voltage Switching) 동작을 하여 고주파수 구동에 유리하고, 누설 인덕턴스 에너지를 입력으로 회기 시킴으로써 손실을 저감할 수 있다. 또한, 경계전류모드(Boundary Conduction Mode, BCM) 동작에서의 손실분석을 기반으로, 반도체 특성이 우수하여 고주파수 동작에 유리한 GaN-FET를 적용하고 최적 설계를 진행함으로써 고효율 및 고전력밀도를 달성하였다. 따라서 본 논문에서는 GaN-FET를 기반으로 하는 고효율 및 고전력밀도 BCM ACF 컨버터의 최적 설계 방안을 제시하고 65W급 시작품의 실험결과를 통해 이를 검증한다.

• 전력전자학회지
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• 제27권3호
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• pp.26-30
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• 2022

핸드폰, 노트북 빛 태블릿 PC와 같이 휴대할 수 있는 전자기기의 사용량이 높아질수록 대용량의 배터리를 필요로 하게 된다. 배터리 사양이 높아질수록 대용량의 배터리를 빠르게 충전시키는 어댑터 (Adapter)는 필수 요구 사항이 되었다. 고속 충전을 하기 위해선 높은 전류 공급 능력이 필요하며, 휴대성을 높이기 위해서 사이즈를 최소화하여 설계되어야 한다. 고효율 및 고밀도를 요구하는 시장에 걸맞게, 어댑터 시장 역시 Topology부터 사용 소자까지 많은 발전 중에 있다. 어댑터에 사용되는 대표적인 Topology는 절연에 용이하며 회로구조가 간단한 저비용, 고효율 Flyback Converter 회로가 기본적으로 사용된다. 하지만, 이 구조는 스위칭 주기마다 스위치 양단 전압 및 전류의 중첩에 의한 스위칭 손실이 불가피 하다는 단점이 존재한다. 그 단점을 보완하기 위해 RCD 스너버로 클램핑을 시켜줌과 동시에 변압기의 자화 인덕턴스와 스위치의 기생 커패시터의 공진 현상을 이용하여 스위치 양단 전압 V_DS가 최소화되는 지점에서 다음 스위칭 동작을 수행하는 QR(Quasi-Resonant) Flyback Converter를 사용한 어댑터가 시장에서 주로 보였다. 하지만 QR Flyback Converter 역시 기존 방식보다 유리하지만 이 또한 스위칭 주파수 증가에 따른 한계가 존재한다. 따라서 현재는 영전압 스위칭 (Zero Voltage Switching, ZVS)이 가능한 ACF(Active Clamp Flyback) Converter 회로의 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 이때 스위칭 특성이 우수한 GaN-FET를 적용한 어댑터가 시장에 출시되고 있다. 특히, 이 시장에서는 GaN 소자를 적용한 어댑터를 차세대 전력 반도체 적용이라는 마케팅에도 이용되는 것을 확인할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.613-618
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• 2018

본 논문에서는 액티브 스너버형 플라이백 컨버터를 60W급 어댑터에 적용하고 시험 회로를 제작하여 그 시험 결과를 보고하였다. 특히 어댑터의 시험 회로는 입력전압이 110V와 220V 겸용으로 설계하였으며 출력전압은 노트북 컴퓨터 등에서 가장 많이 사용되는 19V 60W급으로 설계하였다. 시험용 60W급 어댑터의 체적은 약 $50cm^3$, 전력밀도는 약 $1.22W/cm^3$로 설계하여 사이즈를 최소화 시켜서 휴대성을 확인 하였다. 시험 회로는 입력전압 변화에 대해 최대부하 60W에서는 최대 90.88%의 고효율을 나타내었다. 입력전압 220V에서 효율은 60W 출력에서 최대 91.04%이었다. 또한 부하 전력에 대한 출력전압 안정도는 약 0.07%이내로 관측되었다.