• 전력전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.214-222
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• 2015

The superiority of gallium nitride FET (GaN FET) over silicon MOSFET is examined in this paper. One of the outstanding features of GaN FET is low reverse-recovery charge, which enables continuous conduction mode operation of totem-pole bridgeless boost power factor correction (PFC) circuit. Among many bridgeless topologies, totem-pole bridgeless shows high efficiency and low conducted electromagnetic interference performance, with low cost and simple control scheme. The operation principle, control scheme, and circuit implementation of the proposed topology are provided. The converter is driven in two-module interleaved topology to operate at a power level of 5.5 kW, whereas phase-shedding control is adopted for light load efficiency improvement. Negative bias circuit is used in gate drivers to avoid the shoot-through induced by high speed switching. The superiority of GaN FET is verified by constructing a 5.5 kW prototype of two-module interleaved totem-pole bridgeless boost PFC converter. The experiment results show the highest efficiency of 98.7% at 1.6 kW load and an efficiency of 97.7% at the rated load.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권5호
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• pp.62-70
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• 2007

본 논문에서는 일정 토크영역에서 승압형 PFC 컨버터와 직접토크제어(DTC) 방법을 사용하여 BLDC 모터의 구동 시스템을 DSP(TMS320F2812)로 구현하였다. 기존의 6단계 PWM 전류제어와 달리 미리 정한 샘플시간 마다 간단한 look-up 표로부터 2상 도통 모드에 대한 인버터의 전압 상태 벡터를 설정함으로써 원하는 전류파형을 만들었으며 이로부터 기존의 전류제어기보다 훨씬 빠른 토크 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 BLDC 모터의 비 이상적인 사다리형 역기전력에 의해 발생되는 저주파 토크변동을 저감하기 위하여 위치 loop-up 표를 사용하였다. 아울러 역률을 보정하기 위해 승압형 PFC 컨버터를 구성하였고 이 때 전파 정류된 입력전압과 출력전압, 인덕터의 전류에 의해 평균전류모드 제어 방식으로 80 kHz마다 PWM 듀티(duty)가 조절 되도록 하였다. 이와 같이 복잡한 제어 알고리즘은 초고속 DSP의 출현으로 PFC와 DTC 알고리즘이 동시에 제어가 가능하며, 본 논문에서는 DTC 알고리즘을 구현할 때 DSP의 일반 범용의 출력포트를 사용하여 구현하였고 단지 PFC에서만 1개의 PWM을 사용하여 디지털 제어기를 구현하였다. 실험을 통해 DTC 알고리즘과 PFC 컨버터를 이용한 BLDC 모터 구동 시스템의 타당성과 효용성을 보였고, 실험결과로부터 PFC 컨버터를 사용하지 않았을 때는 역률이 약 0.77이었으나 PFC 컨버터를 사용하였을 때는 부하변동에 관계없이 약 0.9997로 크게 향상됨을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.129-132
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• 2001

Recently, a ZVT boost converter is embedded in a power factor correction system. The control circuit of the converter assures soft-switching for all the MOSFETs and load regulation. The PFC system contains additional control circuits which assure the input voltage in a sinusoidal form and feed-forward line voltage regulation. In this paper, a soft switching boost converter with zero-voltage transition(ZVT) main switch using zero-current switching(ZCS) auxiliary switch is proposed. Operating intervals of the converter are persented and analyzed. The proposed results show that the main switch maintains UT while auxiliary switch retains ZCS for the complete specified line and load conditions.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.99-105
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• 2019

전기 자동차의 배터리 충전용 OBC는 주로 PFC회로와 절연형 DC-DC 컨버터 회로를 포함한 2단으로 구성된다. 일반적으로 PFC 회로로는 구조가 간단한 비절연형 부스트 컨버터가 사용되고, 절연형 DC-DC 컨버터로는 ZVS(Zero Voltage Switching)가 가능한 공진형 컨버터가 이용되고 있다. 전기자동차의 주행거리 증가에 따른 넓은 배터리 출력에 대응하기 위해서는 OBC의 넓은 출력범위가 필요하지만, 이러한 시스템 회로 구성에서는 ZVS를 위한 회로설계의 한계와 제어기 구성이 복잡해지기 때문에 배터리 충전에 요구되는 넓은 범위의 출력에 효과적으로 대응하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 절연형 전류원 방식의 PFC 회로와 벅 DC-DC 컨버터로 구성된 OBC를 제안하였다. 제안된 OBC는 회로 및 제어기 구성이 용이하고, 넓은 출력범위에 대한 대응이 가능하다. 제안된 회로의 유효성을 검증하기 위해 3.3㎾급 시작품을 제작 하였으며, 동작결과 출력전압 150V~400V에서 동작안정성 및 정격 부하 조건에서 최대 효율 94.4%, 최대 역률 99.2%를 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 1999년도 학술대회논문집-국제 전기방전 및 플라즈마 심포지엄 Proceedings of 1999 KIIEE Annual Conference-International Symposium of Electrical Discharge and Plasma
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• pp.273-278
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• 1999

This paper presents a novel Power Factor Corrected(PFC) single-stage AC/DC Half-Bridge converter, which features discontinuous conduction mode(DCM) and soft-switching. The reduced conduction losses are achieved by the employment of a novel power factor correction circuitry, instead of the conventional configuration composed of a front-end rectifier followed by a boost converter. To identify the validity of the proposed converter, simulated results of 500[W] converter with 100[V] input voltage and 50[V] output voltage are presented.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권2호
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• pp.60-67
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• 2010

본 논문에서는 입력 전류를 정현파가 되도록 제어하기 위하여 boost 인덕터 전류의 평균값이 정현파 모양을 따라가도록 하는 평균전류 제어 방식의 PFC IC를 설계하였다. 설계된 IC는 EMI 규격에 적합하도록 75kHz의 고정주파수를 가지고 고속 제어를 위해 넓은 대역폭을 갖도록 오차 증폭기 및 전류 증폭기에 RC 보상 루프를 구성하였다. 또한 시스템 내부의 오실레이터를 이용해 구형파와 삼각파를 발생시켜 역률제어에 적합한 신호를 생성하고, UVLO, OVP, OCP, TSD의 회로를 추가하여 시스템이 안정적으로 동작이 되도록 하였다. 설계된 IC는 $1{\mu}m$ High Voltage(20V) CMOS 공정을 이용하였고, 역률보정기능과 각종 보호 회로를 검증하기 위해 Cadence의 Spectre simulator를 이용하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.548-551
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• 2001

A zero-voltage transition (ZVT) PWM boost PFC converter using a transformer to recover the resonant energy into the input voltage is proposed. The proposed converter reduces turn-off switching loss of the auxiliary switch. The resonant current of the auxiliary circuit is optimally reduced by the feed-forwarded input voltage. Moreover, the resonant energy of the auxiliary circuit is recovered into the load and input voltages. In this paper, the modes of converter operation are explained and analyzed, design guidelines are given, and experimental results of 1.2kW, 200kHz prototype system are presented.

• Journal of Power Electronics
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• 제8권2호
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• pp.192-199
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• 2008

This paper is mainly concerned with a high frequency soft-switching PWM inverter suitable for consumer induction heating systems. The proposed system is composed of a soft switching chopper based boost PFC converter stage with passive snubber and phase shifted PWM controlled full bridge ZVZCS high frequency inverter stage. Its fundamental operating performances are illustrated and evaluated in the experimental results. Its effectiveness is substantially proved on the basis of the experimental results from a practical point of view.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1005-1008
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• 2001

This paper presents average current-mode control AC/DC ZVT(Zero Voltage Transition) Boost Converter. This boost converter perceives feed forward signal of input and feedback signal of output for average current-mode control proposed converter employs active-clamp method for ZVT. This converter gives the good PFC(Power Factor Correction), low line current hormonic distortions and tight output voltage regulations. This converter also has a high efficiency by active-clamp method. The principle of operation, feature, and design considerations are illustrated and verified through the experiment with a 150W, 120kHz prototype converter.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.82-92
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• 1999

본 논문에선 BF컨버터의 능동 PFC시스템을 구성하고, 전력변화시 입력전류를 전원 접압과 동상인 정형파로 제어하여 동시에 출력전압에 포함되는 고조파 등의 잡음을 제거하고 직류 출력 전압을 제어하기 위한 PWM-PFM제어 기법을 제시하였다. 제시간 BF 컨버터의 스위칭 신호와 입·출력 전압, 전류 그리고 함유된 고조파 역률 등을 PSpice를 이용하여 시뮬레이션하고 분석하여 고조파 성분의 감소와 효율을 개선하였다.