• Journal of Power Electronics
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• v.16 no.5
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• pp.1639-1649
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• 2016

This paper presents a family of soft-switching DC-DC converters with a simple auxiliary circuit consisting of a coupled winding and a pair of auxiliary switch and diode. The auxiliary circuit is activated in a short interval and thus the circulating conduction losses are small. With the auxiliary circuit, zero-voltage-switching (ZVS) and zero-current-switching are achieved for the main and auxiliary switches respectively, over wide input voltage range and load variation. In addition, the reverse-recovery problem of diodes is significantly alleviated because of the leakage inductor. Furthermore, the coupled inductor simultaneously serves as the main and auxiliary inductors, contributing to reduced magnetic component in comparison with the conventional zero-voltage-transition (ZVT) converters. Experimental results based on a 500 W prototype buck circuit validate the advantages and effectiveness of the proposed magnetic coupling ZVS converter.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.21 no.6
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• pp.514-524
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• 2016

This work suggests a study on 5 kW plasma power supply design and reactor capacitance estimation algorithm for a wide range of linear output control to operate a plasma reactor. The suggested study is designed to use a two-stage circuit and control the full-bridge circuit of the two-stage circuit using the buck converter output voltage of the single-stage circuit. The switching frequency of the full-bridge circuit is designed to operate through high-frequency switching and obtain maximum output using LC parallel resonance. Soft switching technique(ZVS) is used to reduce the loss caused by high-frequency switching, and duty control of the buck converter is applied to control a wide range of linear output. The internal capacitance of the reactor cannot easily be extracted, and thus, the reactor cannot be operated in an optimized resonant state. To address this issue, this work designs the internal capacitance of the reactor such that estimations can be performed with the developed reactor capacitance estimation algorithm applied to the internal capacitance of the reactor. A 5 kW plasma power supply is designed for a wide range of linear output control, and the validity of the study on the reactor capacitance estimation algorithm is verified.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.991_992
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• 2009

최근 산업기기의 발달과 신재생에너지원 사용 증가로 인하여 대전력용 직류전원 변환장치의 관심이 고조되고 있다. 이에 본 논문에서는 입출력 절연을 통하여 안전성 향상 및 고승압이 가능하며, 효율이 우수한 Half-Bridge 절연형 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 출력단에 콘덴서를 이용한 배압 회로를 사용하여 고승압을 실현 하였으며, Soft Switching 방식을 적용하여 고효율화가 가능함을 검증 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.339-340
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• 2010

본 논문에서는 배터리를 이용한 직류전원 백업장치, HID 램프, 연료전지 시스템 등 고승압이 요구되나 절연이 필요 없는 응용을 위한 새로운 비절연 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 인터리빙이 적용되고 CCM에서 모든 스위치의 ZVS 턴온과 다이오드의 ZCS 턴온 턴오프가 가능하며, 최적의 소자 선택이 되도록 배압회로의 수를 적절히 선정하여 회로구성이 가능한 장점이 있다. 1kW 시작품으로 동작원리를 확인하였으며 최고효율 96.1%를 달성하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.38-39
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• 2013

본 논문은 고효율의 부스트 컨버터 소프트 스위칭 기법을 제안한다. 제안된 컨버터의 소프트 스위칭 셀은 두 개의 공진 인덕터와 하나의 공진 커패시터, 두 개의 다이오드를 가진다. 소프트 스위칭 셀은 스위치가 항상 영전압 턴 온, 영전류 턴 오프 동작을 하여 스위칭으로 인한 손실이 최소화 되도록 동작한다. 본문에서는 제안된 회로의 동작 특성을 각 모드별로 설명하고, PSIM을 이용하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.185-186
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• 2012

본 논문에서는 고승압 소프트스위칭 양방향 컨버터의 스위칭 모드절환 시점을 제안하여 전류의 불연속 구간이 발생되지 않는 방법을 소개하여 일반적인 부스트 컨버터와 같이 일반적인 제어 알고리즘을 적용 가능함을 검증하였고 시뮬레이션 및 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.197-198
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• 2012

본 논문에서는 배전압셀을 이용한 비절연 고승압 컨버터의 최적설계기법을 제안한다. 제안한 컨버터는 배전압셀 수를 적절히 선정하여 소자의 전압정격을 줄일 수 있으며 작은 듀티로도 높은 승압비를 얻을 수 있다. 제안한 컨버터의 ZVS 영역 분석, 주요 수동소자 설계를 통하여 모든 스위치의 ZVS 턴온을 달성시킬 수 있는 설계기법을 제시한다. 1kW급 시작품으로 제안한 설계기법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.42-43
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• 2015

본 논문은 출력 전류 리플이 없는 소프트 스위칭 승압 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 결합 인덕터와 보조 커패시터와 보조 인덕터를 사용하여 스위치의 영전압 스위칭이 가능하도록 하여 스위칭 손실을 줄이고 출력 전류 리플을 제거하였다. 제안하는 회로의 동작원리를 설명하고, 시뮬레이션으로 확인한 후 60[W]급 하드웨어 시작품을 이용하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.333-334
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• 2016

This paper proposes a new cascoded configuration for hybrid energy storage system (HESS) which consists of batteries and supercapacitor (SC) for Electric Vehicle applications. In this configuration,a resonant LLC converter is interfacedin series with a battery module and it converts a part of the energy from the batteries and transfer it to the dc-link bus. The LLC converter is controlled by a phase-shift angle between the primary and secondary switches to maintain a constant dc-link voltage and obtain soft-switching conditions for all the primary switches. By placing the SC moduleina cascoded concept, the rated voltage of SC can be reduced significantly compared with the conventional topologies. It helps save the cost and reduce the number of SC cells. The proposed configuration can operate with four different modes: feeding load, acceleration, regenerative braking andSC charging. A scaled-down prototype converter (2 kW, 600V output) is designed and tested to verify the advantages of the proposed topology. The maximum efficiency obtained with the proposed topology is 99%.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.17 no.1
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• pp.14-20
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• 2012

This paper presents a design and topology selection of bi-direcional buck converter based on PV PCS for managing the electric power. Futhermore, Current Ringing on DCM bi-directional buck converter for soft switching is analyzed in detail. PSIM Simulation and Experiments at the various operating points show the propriety of this paper. Building on the result of simulation and experiment, a comparative analysis is performed with the approximate estimate. By use of a study, the selecion of switch and diode which improve efficiency of the overall system is appiled to DCM bi-directional buck converter based on PV PCS.