• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권2호
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• pp.216-225
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• 2006

This paper presents a new circuit topology of DC busline switch and snubbing capacitor-assisted full-bridge soft-switching PWM inverter type DC-DC power converter with a high frequency link for low voltage large current applications as DC feeding systems, telecommunication power plants, automotive DC bus converters, plasma generator, electro plating plants, fuel cell interfaced power conditioner and arc welding power supplies. The proposed power converter circuit is based upon a voltage source-fed H type full-bridge high frequency PWM inverter with a high frequency transformer link. The conventional type high frequency inverter circuit is modified by adding a single power semiconductor switching device in series with DC rail and snubbing lossless capacitor in parallel with the inverter bridge legs. All the active power switches in the full-bridge inverter arms and DC busline can achieve ZVS/ZVT turn-off and ZCS turn-on commutation operation. Therefore, the total switching losses at turn-off and turn-on switching transitions of these power semiconductor devices can be reduced even in the high switching frequency bands ranging from 20 kHz to 100 kHz. The switching frequency of this DC-DC power converter using IGBT power modules is selected to be 60 kHz. It is proved experimentally by the power loss analysis that the more the switching frequency increases, the more the proposed DC-DC converter can achieve high performance, lighter in weight, lower power losses and miniaturization in size as compared to the conventional hard switching one. The principle of operation, operation modes, practical and inherent effectiveness of this novel DC-DC power converter topology is proved for a low voltage and large current DC-DC power supplies of arc welder applications in industry.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.51-58
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• 2001

현재의 DC-DC 컨버터는 스위칭 주파수를 높임에 따라 전체 손실이 현저히 증가하고 있다. 스위칭 손실을 줄이기 위해 사용한 예전의 soft 스위칭기술은 심지어 전압/전류 부담(stress)을 가중시켰다. 이에 대한 대책으로 soft 스위칭을 위한 공진회로를 주전력선에 병렬로 연결하고 보조 스위치를 이용하여 주 스위치의 turn-on 직전에만 공진회로를 동작시키는 유사공진 컨버터(QRC)기술이 발전되었다. 그러나 이 기술을 사용하는 컨버터에서도 손실은 여전히 발생하며 효율에 대한 전체적인 손실량은 알 수 있지만 각 소자에 대한 손실량은 알아볼 수 없었다. 따라서 본 논문에서는 컨버터의 주전력단에 사용되는 반도체 소자들의 선형화 된 손실등가 모델을 만들고 스위칭 시의 전압/전류 파형을 바탕으로 선형 특성을 고려하여 전체 손실에 대한 각 소자의 손실과 스위칭 손실을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.79-80
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• 2012

본 논문에서는 단일 스위치를 이용한 준공진 CLL 구조의 절연형 컨버터를 제안한다. 제안하는 회로는 부가적인 스위치 없이 1차측 주 스위치의 턴 온 및 턴 오프시 소프트스위칭을 이루어 스위칭 손실을 최소화한다. 또한 2차측 다이오드 역시 소프트 스위칭이 가능하다. 이를 검증하기 위하여 이론적으로 분석하여 수식을 도출하였으며 48V/150W simulation을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.160-161
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• 2010

본 논문에서 대전력, 고전압에 적합한 three-level 의사공진형 PWM 컨버터를 제안한다. 의사공진형으로 동작함으로써 넓은 ZVS 영역을 가지며, 고정 주파수를 사용하므로 자기 소자의 설계가 쉬워지는 장점을 가진다. 그리고, 변압기에 인가되는 전압 파형의 주파수가 스위칭 주파수의 2배가 되므로 변압기의 크기를 줄 일 수 있고, 변압기 2차측에 출력 인덕터가 없는 전압배가기를 적용하여 정류기 양단에 전압리깅이 발생하지 않아 정류단의 전압 스트레스가 감소되는 장점 또한 가진다. 본 논문에서는 제안한 컨버터을 분석하고, 프로토타입을 통해 그 동작을 검증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권6호
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• pp.787-792
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• 2011

In this paper, a new three phase soft switching inverter is presented. All of the semiconductor elements of this converter are soft switched. Employing only two auxiliary switches as DC-link switches and a simple control circuit are the advantages of the proposed inverter. The analytical equations and operating modes of the presented inverter are explained in details. The design considerations are presented and the experimental results verify the theoretical analysis.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.285-286
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• 2013

본 논문에서는 2개의 스위치를 갖는 고승압 준공진형 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 $L_r$과 $C_r$의 직렬 공진과 무손실 스너버를 이용하여 모든 다이오드의 ZCS 턴 오프 및 스위치의 ZCS 턴온 & ZVS 턴오프를 성취한다. 또한 매우 작은 정격의 무손실 스너버를 가지며 이 스너버는 메인회로와 무관하게 동작하는 장점이 있다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 제시하고 1kW급 시작품의 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 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 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.283-285
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• 2007

이동 PC 및 기타 여러 가지 전자기기의 휴대화가 급속도로 증가함에 따라 저가형 Adapter의 소형화와 고효율화가 지속적으로 요구되고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 기존의 다양한 토폴로지 중 구성소자의 개수가 적고, 스위칭 손실을 저감할 수 있는 준-공진형 플라이백 컨버터에 대한 최적 설계 방법을 제시하고 이론적 및 실험적 검증을 통해 Slim type 65W급의 고효율 Adapter를 구현한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.14-15
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• 2017

본 논문은 브릿지형 양방향 전력변환장치의 기본 제어 방식을 유지하면서 효율을 향상시키기 위하여 소프트 스위칭을 하는 준공진 회로를 비교한다. 각 회로의 이론적 분석 및 시뮬레이션 검증을 통하여 제어 방식과 효율 개선 관점에서 장단점을 분석한다. 분석결과를 기반으로 전력변환장치의 정격용량 및 스위칭 주파수에 적합한 준공진 스위칭 셀을 도출한다.

• 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.