• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.213-215
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• 2008

본 논문에서는 수 kW급 이상의 연료전지 응용을 위한 고효율 전압원 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 전압원 컨버터임에도 작은 턴비(기존 풀브리지의 1/2 이하)를 가지며 입 출력 전류 리플이 작다. 또한 클램프 회로의 동작으로 다이오드 서지전압 제거는 물론 저전압측 순환전류를 큰 폭으로 감소시켜 스위치의 도통손실과 변압기의 동손을 최소화하였고 전 부하영역에서 하측 스위치의 ZVZCS를 성취하여 스위칭 손실을 최소화 하였다. 또한 유효 듀티를 증가시켜 누설인덕턴스에 의한 듀티 손실을 보상하였다. 본 논문에서는 제안하는 컨버터의 동작원리를 서술하고 1.5kW Prototype을 제작하여 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.86-87
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• 2017

본 논문에서는 3상 22kW급 전기자동차 탑재형 충전기를 위한 단일단 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 3상 단일단 AC-DC 컨버터는 제안하는 인터리빙 회로와 스위칭 기법으로 입력필터가 작고 넓은 전압 및 부하영역에서 소프트스위칭을 성취하여 높은 효율을 성취할 수 있으며 전해커패시터를 제거하고 필름커패시터를 사용하여 높은 수명 및 전력밀도를 기대할 수 있다. 또한 제안하는 컨버터는 단상 단일단 AC-DC 컨버터를 모듈구조로 구성하여 출력전류에 포함된 120Hz 맥동전류를 출력에서 상쇄시켜 저주파 성분이 없는 직류전류로 충전이 가능하다. 제안하는 3상 단일단 AC-DC 컨버터의 동작원리를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.71-73
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• 2007

본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.19 no.5
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• pp.617-628
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• 2016

This paper proposes the structure of a smart transformer to improve the performance of the 60Hz main power transformer for rolling stock. The proposed smart transformer is a kind of solid state transformer that consists of semiconductor switching devices and high frequency transformers. This smart transformer would have smaller size than the conventional 60Hz main transformer for rolling stock, making it possible to operate AC electrified track efficiently by power factor control. The proposed structure employs a cascade H-Bridge converter to interface with the high voltage AC single phase grid as the rectifier part. Each H-Bridge converter in the rectifier part is connected by a Dual-Active-Bridge (DAB) converter to generate an isolated low voltage DC output source of the system. Because the AC voltage in the train system is a kind of medium voltage, the number of the modules would be several tens. To control the entire smart transformer, the inner DC voltage of the modules, the AC input current, and the output DC voltage must be controlled instantaneously. In this paper, a control algorithm to operate the proposed structure is suggested and confirmed through computer simulation.

• Journal of Industrial Technology
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• v.25 no.B
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• pp.203-210
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• 2005

The PWM(Pulse Width Modulated) converter for the AC to DC rectification has become attractive in the industrial variable-speed drive application and the electric utilities due to the following benefits: Nearly the sinusoidal input current with unity power factor; Controllable DC link voltage; Bidirectional power flow. This paper presents a quantitative analysis of single and three phase PWM converter's input and output characteristics as a function of the input filter inductance under balanced and unbalanced conditions. Also, its performance under the supply voltage including harmonics is investigated by simulation with Matlab Simlulink and experiments. These results provide a reference for selecting the reasonable converter's input filter inductance for given harmonics or power factor criterion.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.442-443
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• 2011

In this paper, a voltage control method based on DQ transformation and Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) for a single phase three-level converter is proposed. This control method is designed to use DC values instead of using instantaneous values of current which are usually used in single-phase application, so that it results in a fast and robust voltage control response. Simulation results demonstrate the validity of the control strategies.

• Journal of Power Electronics
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• v.5 no.4
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• pp.289-304
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• 2005

This paper describes a simple control structure and power conditioning system for an indirect vector controlled stand-alone induction generator (IG) used to operate under variable speed. The required reactive power for the IG system is supplied by means of a capacitor bank and a voltage-source PWM converter. Using a capacitor bank to transfer the reactive power to the IG under the rated speed and no-load conditions starts the IG operation and reduces the PWM converter size. The vector control structure for the variable speed IG power conditioning system compensates for changes in the electrical three-phase and DC loads while considering the magnetizing curve of the IG. The vector control structure is developed to regulate the DC link voltage of the PWM converter and the IG output voltage. The experimental and simulated performance results of the IG power conditioning system at various speeds and loads are given and show that this proposed scheme can be used efficiently for a variable speed, wind energy conversion system.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.3
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• pp.459-466
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• 2022

Switching surges are a common type of phenomenon that occur on any sort of power system network. These are more pronounced on long transmission lines and in high voltage converter stations. At AC/DC hybrid transmission lines, the insulation coordination of such lines is mainly dictated by the peak level of switching surges, the most dangerous of which include three phase line energization and AC/DC converter station. The power system structure consist of AC/DC hybrid transmission lines which is combination of AC 765kV and ±500kV HVDC 1 bipole system for contingency analysis. The power system under study and its components are simulated using EMTDC software package, the effects of the various AC/DC mixing power lines are reviewed. The developed models of EMTDC conversion lines based on combination of AC/DC system are simulated and the characteristics of switching surge over-voltage from its results are discussed.

• Journal of Power Electronics
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• v.17 no.3
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• pp.653-663
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• 2017

Multilevel active neutral-point-clamped (ANPC) converter combines the advantages of three-level ANPC converter and multilevel flying capacitor (FC) converter. However, multilevel ANPC converter often suffers from capacitor voltage balancing problems. In order to solve the capacitor voltage balancing problems for five-level ANPC converter, phase-shifted pulse width modulation (PS-PWM) is used, which generally provides natural voltage balancing ability. However, the natural voltage balancing ability depends on the load conditions and converter parameters. In order to eliminate voltage deviations under steady-state and dynamic conditions, the active voltage-balancing control (AVBC) methods of floating capacitors and dc-link capacitors based on PS-PWM are proposed. First, the neutral-point current is regulated to balance the neutral-point voltage by injecting zero-sequence voltage. After that, the duty cycles of the redundant switch combinations are adjusted to balance the floating-capacitor voltages by introducing moderating variables for each of the phases. Finally, the effectiveness of the proposed AVBC methods is verified by experimental results.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.233-234
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• 2013

본 논문에서는 급속충전기에 적용 가능한 매트릭스 컨버터 기반의 3상 절연형 커패시터리스 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 직류 링크단의 전해 커패시터를 제거함으로써 기존의 풀브리지형 컨버터에 비해 부피가 작고 신뢰성이 향상되는 장점이 있다. 또한, 기존의 충전기가 AC-DC 변환기와 DC-DC 변환기를 포함한 2단 구조인데 비해 제안하는 충전기는 매트릭스 컨버터 회로를 이용한 1단 구조로서 제어부 구성이 간단한 장점이 있다. 본 논문에서는 제안한 충전기를 해석하고, 시뮬레이션을 통하여 제안한 충전기의 유효성을 확인한다.