• 전력전자학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.77-84
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• 2012

This paper describes the process of optimal resonant frequency design with full-bridge series-loaded resonant dc-dc converter in a high efficiency 3.3 kW on-board battery charger application for Electric Vehicles and Plug-in Hybrid Electric Vehicles. The optimal range of resonant frequency and switching frequency used for ZVS are determined by considering trade-off between loss of switching devices and resonant network with size of passive/magnetic devices. In addition, it is defined charging region of battery, the load of on-board charger, as the area of load by deliberating the characteristic of resonant. It is verified the designed frequency band by reflecting the defined area on resonant frequency.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.57-63
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• 2014

In this paper a bidirectional DC-DC converter is proposed for renewable energy systems, eco-friendly vehicles, energy storage systems, uninterruptible power supply(UPS) systems and battery test equipments. The two-stage bidirectional converter employing a fixed-frequency series loaded resonant converter is designed to be capable of operating under zero-current-switching turn on and turn off regardless of voltage and load variation, and hence its magnetic components and EMI filters can be optimized. And efficiencies and volumes of the two-stage bidirectional converters are compared according to configuration of isolated and non-isolated parts and a two-stage topology suitable for low voltage and high current applications is proposed. A 12kW(12V, 1000A) prototype of the proposed converter has been built and tested to verify the validity of the proposed operation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.167-168
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• 2011

본 논문에서는 전기자동차 (Electric Vehicles, EVs)에 사용되는 탑재형 충전기 (On-Board Charger, OBC)에 적용된 부하직렬공진형 컨버터 (Series-Loaded Resonant DC-DC Converter, SRC)의 최적 공진주파수를 설계하기 위한 과정을 제시한다. 실제 OBC제품의 입 출력을 토대로 프로세스를 진행하여, 다양한 주파수에 따른 공진 네트워크를 구성한다. 그 결과로 얻어진 파라미터를 이용하여 스위칭 주파수에 따른 자성소자의 사이즈 변화 및 손실량 변화 추이를 분석하여 최적의 설계점을 찾는다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.215-216
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• 2012

This paper proposes a modified converter topology from the existing loaded resonant converter and describe the development of 10kW(50~500V, 0~ 50A) DC/DC Converter using the proposed topology. The suggested converter, which revised the topology of the converter operating on the CCM(Continuous Conduction Mode) (above resonance), has the advantage of enhancing the efficiency of rated load operation by rapidly increasing the primary side resonant current and by improving the resonance current in a trapezoid shape. The proposed topology is described with analysis of operating mode and designed using PSpice simulation and the points on design to consider when implementing the topology are described. It is verified that the advantages of the proposed topology centered on rated load are effectively highlighted. Experimental results carried out at different condition and its results shows 98.5% efficiency at full load condition.

• 전력전자학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.31-37
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• 2015

This paper proposes a 3.3-kW bi-directional EV charger with V2G and V2H functions. The bi-directional EV charger consists of a DC-DC converter and a DC-AC inverter. The proposed EV charger is suitable for wide battery voltage control due to the two-stage configuration of the DC-DC converter. By employing a fixed-frequency series loaded resonant converter as the isolated DC-DC converter, zero-current-switching can be achieved regardless of battery voltage variation, load variation, and power flow. A 3.3-kW prototype of the proposed EV charger has been built and verified with experiments, and indicates a maximum efficiency of 94.39% and rated efficiency of 94.23%.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.55-64
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• 2007

본 논문은 부하직렬 고주파 공진 DC/DC 컨버터에 가변 가능한 공진커패시터를 병렬로 삽입한 LCC형 고주파 공진 DC/DC 컨버터의 특성과 설계 예를 나타내고 있으며, 또한 턴-오프시 스위칭 손실을 줄이기 위해 ZVS를 가지는 소프트 스위칭을 사용하였다. 제안 컨버터는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 스위칭 패턴을 사용하여 동작되며, PFM 제어에 의해 제안 회로의 출력전압을 제어하였다. 병렬커패시터의 커패시턴스의 변화에 따라, DC/DC 컨버터의 분석은 일반적으로 무차원화 파라미터를 사용하여 나타내었고, 회로 동작 특성은 스위칭 주파수와 파라미터로 행하였다. 또한 본 논문은 특성평가에 의해 제안 DC/DC 컨버터의 동작 특성과 회로 설계 방법을 제시하였다. 더욱이 본 논문은 실험을 통해 이론 분석의 정당성을 입증하였다. 향후 제안한 DC/DC 컨버터는 반도체 및 FPD의 클린룸에 선형이동 시스템의 비접촉 전원장치에 적용 가능하다고 생각된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.369-375
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• 2010

본 논문은 전기자동차 (Electric Vehicles, EVs) 및 플러그인 하이브리드 자동차 (Plug-In Hybrid Electric Vehicles, PHEVs)용 리튬 이온 (Li-Ion) 배터리 충전을 위한 3.3 kW급 차량 탑재형 (On-Board) 충전기 하드웨어의 설계 및 제작에 대하여 기술한다. 차량 실장 특성을 고려하여 부하직렬공진형 dc-dc 컨버터를 적용하고, 80-130kHz의 고주파 스위칭 및 ZVS (Zero-Voltage Switching) 기법을 통해 수동소자의 크기를 최적화하여 5.84L, 5.8kg의 저부피, 경량을 달성한다. 전자부하를 대상으로 정전류 (Constant Current, CC) 및 정전압 (Constant Voltage, CV) 제어를 수행하여 92.5%의 고효율 획득 및 성능을 검증한다.

• 전기학회논문지
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• 제65권5호
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• pp.785-793
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• 2016

This paper analyzes an LCL-type isolated dc-dc converter operating for constant output voltage in the continuous conduction mode(CCM) with resistances of parasitic losses-static drain-source on resistance of power switch, ESR of resonant network(L-C-L)-using a high loaded quality factor Q assumptions and fourier series techniques. Simple analytical expressions for performance characteristics are derived under steady-state conditions for designing and understanding the behavior of the proposed converter. The voltage-driven rectifier is analyzed, taking into account the diode threshold voltage and the diode forward resistance. Experimental results measured for a proposed converter at low input voltage and various load resistances show agreement to the theoretical performance predicted by the analysis within maximum 4% error. Especially in the case of low output voltages and large loads, It is been observed that introduction of both rectifier and the parasitic components of converter had considerable effect on the performance.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.23-24
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• 2012

본 논문에서는 전기자동차용 탑재형 충전기회로 (On-Board Charger, OBC) 에 사용되는 부하 직렬 공진형 컨버터 (Series loaded Resonant DC-DC Converter, SRC) 의 정전압 제어를 위해 기존에 듀티를 고정하고 주파수만을 제어하던 방법에 듀티도 같이 제어하는 비대칭 듀티 제어 방법 (Asymmetrical Duty Cycle Control) 을 적용하였다. 적용한 SRC-OBC의 등가화 모델의 수식적 분석을 통해 제안한 회로의 동작영역을 도출하여 결과로 얻어진 동작영역에서 제안한 회로의 부하에 따른 효율을 기존 주파수 제어 방법과 비교 분석을 통하여 적용한 제어 방법의 타당성을 검증한다.