• 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.

• 한국기계가공학회지
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• 제12권2호
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• pp.55-61
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• 2013

The horn is a key part of the ultrasonic welder. As the shape, mass and material of a horn have effects on the resonant frequency and the vibration mode in ultrasonic welding, a horn has to be designed and manufactured accurately. In this study, 40kHz band horn was designed and manufactured through the vibration mode and finite element analysis. A result of modal analysis showed that the natural frequency of the horn was 39,794Hz, and the frequency response by a harmonic response analysis was 39,800Hz - close to the intended frequency, 40kHz. In addition, weldability of the developed horn was estimated by welding of two Ni sheets and tensile-shear test of welded samples. It was shown the developed horn could be used in metal sheet welding.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.311-318
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• 2008

본 논문은 소프트 스위칭 기법을 적용한 싱크로너스 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 싱크로너스 벅 컨버터를 병렬구성을 하여 인터리브드 기법을 통해 도통 손실을 줄이고, 하나의 공진인덕터를 사용한 ZVT-Cell을 적용함으로써 스위칭 손실을 최소화 하였다. 전 부하 범위에서 CCM(Continuous Conduction Mode) 으로 동작하고 ZVS가 성립되도록 하였으며, 전류주입 기법을 통해 넓은 출력전압 범위에서도 ZVS 조건을 만족하였다. 또한, 기존 싱크로너스 벅 컨버터의 데드타임(dead time)동안 발생하는 역병렬 다이오드의 도통손실 및 dv/dt, di/dt 발생을 저감하는 효과를 얻을 수 있다. 제안된 컨버터의 유효성은 실험을 통해서 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1169-1171
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• 2003

This paper presents a 1.6[kW]class single phase high power factor(HPF) pulse width modulation(PWM) boost rectifier featuring soft commutation of the active switches at zero current. It incorporates the most desirable properties of conventional PWM and soft switching resonant techniques. The input current shaping is achieved with average current mode control and continuous inductor current mode. This new PWM converter provides zero current turn on and turn off of the active switches, and it is suitable for high power applications employing insulated gate bipolar transistors(IGBT'S). The principle of operation, the theoretical analysis, a design example, and experimental results from laboratory prototype rated at 1.6[kW] with 400[Vdc] output voltage are presented. The measured efficiency and the power factor were 96.2[%] and 0.99[%], respectively, with an input current Total Harmonic Distortion(THD) equal to 3.94[%], for an input voltage with THD equal to 3.8[%], at rated load.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.241-247
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• 2007

LLC 하프브리지 다중 출력용 컨버터의 보조 출력부와 같이, 펄스 전압을 입력으로 갖는 PWM 컨버터에서는 출력 정전압 제어를 위하여 스위치의 턴 온 제어 방식을 필요로 한다. 본 논문에서는 전류 불연속 모드로 동작하는 벅 컨버터의 새로운 도통시간 턴 온 제어방식에 대하여 논하였다. 제안된 LEM 제어 방식의 PWM 동작 원리를 설명하였으며, 임펄스 응답 이론을 근거로 인덕터 전류의 소신호 주파수 응답 특성을 고찰하였다. 또한 60인치 PDP 어드레스용 100W급 파워 모듈에 적용함으로서 제안된 제어 방식의 타당성을 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.948-952
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• 2007

In this study, a low temperature sintering multilayer piezoelectric transformer for a DC-DC converter was manufactured using $(Pb,Ca,Sr,)(Ti,Mn,Sb)O_3$ ceramics. Its electrical properties were investigated according to the variation in frequency and load resistance. The voltage step-up ratio of the multilayer piezoelectric transformer showed a maximum value at a resonant frequency of input part and increased with an increase of load resistance. The efficiency of the multilayer piezoelectric transformer showed the highest value at a load resistance of 17 $\Omega$. The output power was increased with increasing input voltage. Temperature increase of the multilayer piezoelectric transformer was increased with the increase of output power. At the load resistance of 17 $\Omega$, the multilayer piezoelectric transformer showed the temperature rises of about $20^{\circ}C$ at the output power of 18 W, and stable driving characteristics.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권3호
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• pp.691-701
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• 2019

To solve the problems in the contact charging of inspection robots, a wireless charging system for inspection robots and a control strategy are introduced in this paper. Circuit models of a wireless power system with a compound compensation circuit and a three-phase Class-D resonant inverter are set up based on circuit theory. An output voltage control method based on the equal spread regulation of the phase difference between adjacent phases and the parameter correction method in the primary compound compensation circuit are proposed. The dynamic characteristics of the key parameters varying with the secondary coil position are obtained to further investigate the adaptive location scheme during the access and exit processes of moving robots. Combining the output voltage control method and the adaptive location scheme, a transition control strategy for the standby and operation modes of the wireless charging systems for inspection robots is put forward to realize the system characteristics including the low standby power in the standby mode and the high receiving power in the operation mode. Finally, experiments are designed and conducted to verify the correctness of the theoretical research.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.132-137
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• 2022

In this paper, we have studied the quadrature error reduction for the single drive 3-axis MEMS Gyroscope. There was a limitation of the previous study which is the z-axis quadrature error was large. To reduce this value, design methodologies were presented. And the methodologies included a different mesh application, z-rate spring structure change, and mass compensation for balancing of the structure. We conducted the modal analysis, drive mode analysis and sense mode analysis using COMSOL Multiphysics. As a result, a drive resonant frequency was 26003 Hz, with the x-sense, y-sense, z-sense being 26749 Hz, 26858 Hz, 26920 Hz, respectively. And the Mechanical sensitivity was computed at 2000 degrees per second(dps) input angular rate while the sensitivity for roll, pitch, and yaw was computed 0.011, 0.012, and 0.011 nm/dps respectively. And z-axis quadrature error was successfully improved, 2.78 nm to 0.95 nm, which the improvement rate was about 66 %.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.16-23
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• 2006

본 논문에서는 고역률을 가지고 영전압 스위칭으로 동작되는 새로운 단일 전력단 고주파 공진 인버터 링크형 DC-DC 컨버터 회로에 관하여 기술하고 있다. 제안된 토폴로지는 역률 교정기로써 하프 브리지형 부스트 컨버터와 하프 브리지 고주파 공진 컨버터를 단일 전력단으로 일체화 시켰다. 역률 보상용 부스트 컨버터의 부스트 인덕터 전류를 가변 스위칭 주파수와 일정 듀티비를 가지고 불연속 전류 모드(DCM)로 동작시킴으로써 부가적인 입력 전류제어기 없이 높은 입력 역률을 얻을 수 있다. 또 제안한 토폴로지의 이론해석을 무차원화 파라미터를 도입하여 범용성 있게 하여 회로 설계 전단계에서 필요한 특성값을 도식적으로 표현하다. 첨가해, 제안한 토폴로지의 상용화 가능성과 이론해석의 정당성을 입증하기 위해 스위칭 소자로 Power-MOSFET IRF 740을 제안회로 토폴로지의 스위칭 소자로 채용해 실험 장치를 구성하여 검토를 행하였다. 제안된 컨버터는 향후 통신용 DC/DC 컨버터의 전원장치, 방전등용 진원장치 등의 전원시스템에 유용히 사용될 것으로 사료된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권12호
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• pp.768-775
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• 2017

Energy harvesting characteristics of trapezoidal piezoelectric cantilever generator, which has a lead zirconate titanate (PZT) laminate film, were compared by longitudinal (3-3) and transverse (3-1) modes. The PZT laminate film, fabricated by a conventional tape casting process, was cofired with Ag electrode at $850^{\circ}C$ for 2 h. A multi-layered Ag electrode by a planar pattern and an interdigitated pattern was applied to the PZT laminate to implement the 3-3 and 3-1 modes, respectively. The energy harvesting performance of the 3-3 mode trapezoidal piezoelectric cantilever generator was better than that of the 3-1 mode. An extremely high output power density of $26.7mW/cm^3$ for the 3-3 mode was obtained at a resonant frequency of 145 Hz under a load resistance of $50{\Omega}$ and acceleration of 1.3 G, which is ~3-times higher than that for the 3-1 mode. Therefore, the 3-3 mode is considered significantly efficient for application to high-performance piezoelectric cantilever generator.