새로운 고주파 절전형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터의 토폴로지

권순걸,서기영,김주용,이수호,Kwon, Soon-Kurl,Suh, Ki-Young,Kim, Ju-Yong,Lee, Su-Ho 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문은 고주파 절연형 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터의 효율을 높일 수 있는 새로운 회로를 제안하였다. 제안한 DC-DC 컨버터는 고주파 변압기의 여자전류를 이용하지 않고 인덕턴스를 이용하였다. 그리고 고주파 절연 변압기 2차측에 동기 정류용 전력용 MOSFET에 새로운 기능을 부가한 온-오프 제어 방식을 이용하여 넓은 부하 범위에 걸쳐 안정된 영전압 스위칭(ZVS)동작을 실현하였다. 그 결과 제안한 DC-DC 컨버터의 실험 장치에 의해서 효율을 97[%]이상 달성하였다. A novel high frequency insulated soft switching PWM DC-DC converter circuit is proposed and then it is achieved the high-efficiency. This converter does not use the o(citing current of a high frequency transformer but use inductance. Then it realizes a widely stable zero voltage switching operation with the use of a novel ON-OFF control method at synchronized rectification power MOSEFETs of the high frequency insulated transformer secondary. Therefore, it is brought over 97[%] measurement efficiency by proposed DC-DC converter.

하이브리드 수중 플라즈마 토치를 이용한 수처리 특성연구

권순걸,이수호,조만철,Kwon, Soon-Kurl,Lee, Su-Ho,Cho, Man-Chul 한국조명전기설비학회 2006 조명·전기설비학회논문지 Vol.20 No.1

본 연구는 상용화에 관점에서 수처리용 플라즈마리액터를 제작하여 수처리 특성을 연구한 것으로, 본 연구에 사용된 하이브리드 수중 플라즈마 토치는 기존의 네온트랜스라는 저가의 전원을 사용한다는 측면에서 경제적으로 매우 우수하며 더불어 저전력용으로 제작되어 에너지 효율적 측면에서도 매우 우수하다. 특히 연구에 사용된 하이브리드 수중 플라즈마 토치는 두 종류의 플라즈마영역을 가지고 있어 각각의 영역의 장점을 물에 투입 할 수 있다는 특수한 장점을 가지고 있다. 이러한 하이브리드 수중 플라즈마 토치를 사용한 결과 얻은 다음과 같은 데이터(용존 오존(2.8[ppm]), 과산화수소(100[ppm]), 2[PH])는 살균에 매우 유용할만한 가치 있는 수치로서 실제 대장균 처리에 적용해본 결과 최대 10분 안에 대장균 완전 박멸이라는 매우 우수한 결과를 가질 수 있었다. This research emphasis the commercialize and experiment in the quality of water treatment by making water treatment reactor. The hybrid water plasma torch used this research is excellent in tans of economical efficiency because of using existent neon transformer. Further more, It has excellent energy efficiency because it is manufactured by low electric power. Especially hybrid water plasma torch used this research has two filed of water plasma and inputs each strong point into the water. Following The data such as dissolved ozone(2.8[ppm]), hydrogen peroxide(100[ppm]), 2[PH], are very affordable data and immensely useful in sterilization. Those data have excellent result: perfect eradication of a colon bacillus within maximum 10 minute applying to sterilization processing of a colon bacillus.

Subcircuit를 이용한 DC-DC 컨버터 시스템의 피드백 제어루프 설계

권순걸,이수호,Kwon, Soon-Kurl,Lee, Su-Ho 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.2

본 논문은 Pspice의 Subcircuit을 이용한 새로운 DC-DC 컨버터시스템의 피드백 제어루프 설계 방법을 제안하였다. 제안한 피드백 제어루프 설계 방식의 절차는 DC-DC 컨버터의 소신호 모델링을 기반으로 하여 Pspice의 Subcircuit으로 프로그램 하였다. 이를 위해 ABM(Analog Behavioral Modeling)을 사용하였다. ABM은 시뮬레이터에서 프로그래밍 언어로 사용 될 수 있고 수식을 전기적 회로로 나타낼 수 있으므로 방정식의 모든 변수를 전압으로 변환 할 수 있었다. Subcircuit을 사용하여 Pspice의 DC 해석으로 오차보상기의 회로 소자 값을 쉽게 얻을 수 있었다. 개발 방법을 자세히 기술하였으며 응용 예제로 제안한 DC-DC 컨버터 피드백 설계 방법의 효과를 입증하였다. PWM기법을 이용한 컨버터회로는 인덕터 전류가 연속인 연속전류모드를 적용하여 평균화 및 선형화 전류기법을 사용하여 Buck 컨버터의 제어신호를 구하였다. 극점과 영점을 선정하는 방법으로 K-계수법을 적용하였으며, 이와 같은 설계절차는 일반적으로 안정한 성능을 얻을 수 있었다. In this paper, a novel approach to using Subcircuit of Pspice in designing feedback for DC-DC converter systems is proposed. Proposed new approach, the feedback design procedures which are based on small signal modeling are programmed as a subcircuit in Pspice. For this purpose, Analog Behavioral Modeling (ABM) is used. By using the subcircuit, the component values of the error compensation amplifier can be easily obtained by means of Pspice DC analysis. The methodology of development is presented in detail and application examples demonstrated the effectiveness of the proposed approach in designing feedbacks for DC-DC converters. The converter with PWM method used continuous current mode and calculated buck converter control signal with average and linear current technique. To decide pole and zero K-method was adapted and this kind of design procedure took stable function.

TWIN RESONANT 방식을 이용한 고주파 공진형 유도가열 전원장치

권순걸(Soon-Kurl Kwon),박길태(Gil-Tae Park),김요희(Yo-Hee Kim),조기연(Ki-Yeon Jeo),유동욱(Dong-Wook Yoo) 대한전기학회 1992 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1992 No.7

역률보상을 위한 ZVT 벅 - 부스터 회로해석

권순걸(Soon Kurl Kwon) 경남대학교 신소재연구소 2000 신소재연구 Vol.12 No.-

새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 PWM 인버터를 이용한 용접기용 DC-DC 컨버터의 개발

권순걸(Soon-Kurl Kwon),문상필(Sang-Pil Mun) 한국조명·전기설비학회 2008 조명·전기설비학회논문지 Vol.22 No.6

본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 1개의 스위치와 1개의 무손실 스너버 부분 공진 커패시터로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 각 액티브 스위치에 인가된 전압이 DC 버스 라인 전압의 1/2로 되기 때문에 AC 400[V]계 상용전원 라인에 적용할 경우에도 600[V]내압의 스위칭 소자(IGBT)가 적용 가능하며, 기존 회로의 DC 버스 라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류 출력을 얻어 수 있었다. 그리고 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작함으로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIGㆍMIGㆍMAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다. This paper presents a new full-bridge soft switching PWM DC-DC converter circuit topology that adding one switcher, one lossless snubber quasi-resonance capacity to power source for general welding machine. This full-bridge soft switching DC-DC converter topology can applicable 600[V] switching device (IGBT)incase of AC 400[V] common power source because the voltage of active switcher is 1/2 of DC bus line voltage. And low voltage hight current output that first coil current is smaller than second coil current in high frequency transformer can be obtained with decreasing path loss in conventional DC bus line switcher. As it operate ZCS/ZVS in full range, high frequency, high efficiency and high output are implemented at low voltage and high DC current switching power supplies. All of this items are got from simulation and the result of experiment. If make up for the weak points of this proposed circuit, it will be used more easily for next generation TIG, MIG and MAG type of arc-welding machine.

새로운 하프 브리지 소프트 스위칭 PWM 인버터를 이용한 용접기용 DC-DC 컨버터의 개발

권순걸(Soon-Kurl Kwon),문상필(Sang-Pil Mun) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.45 No.4

본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 2개의 스위치와 2개의 무손실 스너버 부분 공진 커패시터, 2개의 다이오드로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 하프 브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 하프 브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 기존 회로의 DC 버스라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류출력을 얻어 수 있었다. 그리고, 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작하므로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIG·MIG·MAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다. This paper presents a new full-bridge soft switching PWM DC-DC converter circuit topology that adding two switcher, two lossless snubber quasi-resonance capacity, two diode to power source for general welding machine. This half bridge soft switching is low voltage hight current output that first coil current is smaller than second coil current in high frequency transformer can be obtained with decreasing path loss in conventional DC bus line switcher. As it operate ZCS/ZVS in full range, high frequency, high efficiency and high output are implemented at low voltage and high DC current switching power supplies. All of this items are got from simulation and the result of experiment. If make up for the weak points of this proposed circuit, it will be used more easily for next generation TIG, MIG and MAG type of arc-welding machine.

부분공진 스위칭 모드 고효율 DC-DC 부스트 컨버터

郭東杰(Dong-Kurl Kwak),徐基永(Ki-Young Suh),權純杰(Soon-Kurl Kwon),李鉉雨(Hyun-Woo Lee) 대한전기학회 1996 전기학회논문지 Vol.45 No.9

새로운 승·강압 초퍼 회로를 이용한 부하 다분할 특성

서기영,문상필,권순걸,이현우,정상화,Suh, Ki-Young,Mun, Sang-Pil,Kwon, Soon-Kurl,Lee, Hyun-Woo,Jung, Sang-Hwa 한국조명전기설비학회 2005 조명·전기설비학회논문지 Vol.19 No.2

DC-DC 컨버터는 각종 산업용, 가정용 기기에 널리 이용되어지고 있다. 다양한 전장품을 내장한 자동차에서는 전압이 다른 전장품을 한 개의 밧데리에서 DC-DC 컨버터를 이용해서 전압을 변환해서 이용되고 있다. 그러므로 이와 같은 구성의 전원회로에는 각각의 전장품에 대응하기 위해 복수의 변환기를 필요로 하지만 회로가 복잡하고 코스트가 상승하는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 하나의 전원을 이용한 간단한 구성의 새로운 승$\cdot$강압 초퍼 회로를 제안하여 서로 다른 복수의 출력 전압을 얻었다. 제안한 초퍼 회로는 기존의 회로에 승압용 스위치를 추가하여 구성하였으며, 이를 이용하여 부하를 분할화 시켰다 그리고 제안한 회로는 승압용 스위치와 강압용 스위치의 듀티비를 각각 별도로 조절하여 넓은 범위에서 서로 다른 2개의 출력전압을 정확히 제어하였다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. A DC-DC converter is being widely used for various household appliances and for industry applications. The DC-CC converter is powered from single battery, and the voltage is varied according to the purpose. In the vehicle, various accessories whose electric power is different are being un4 Thus, plural number of DC-DC converter should be provided, so these situations bring complicated circuits, and accordingly, higher cost. Under such backgrounds, in this paper, we propose a novel buck-boost chopper circuit with simply configuration which can supply to two or more different output loads. The propose chewer circuit can control output voltages by controlling duty ratio by using typically two switching devices, which is composed by single boost-switch and single buck-switch. The output voltage can be controlled widely. A few modified circuits developed from the fundamental circuit are represented including the general multi-load circuit. And all this merits and appropriateness was proved by computer simulation and experience.

상용주파의 LC공진회로를 이용한 입력전류파형 개선

문상필,김칠용,권순걸,서기영,Mun, Sang-Pil,Kim, Chil-Ryong,Kwon, Soon-Kurl,Suh, Ki-Young 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.5

본 논문에서는 일반적으로 사용되어지는 배전압 단상 정류회로에 LC 공진회로를 첨가하여, 고조파의 성분을 저감시키는 고역률 단상 정류회로를 제안하였다. 제안한 회로는 다이오드 브리지에 병렬로 커패시터를 접속하고, 입력에 인덕터L을 추가하여 접속시키므로써 상용주파수에서 LC 공진현상을 이용하여, 수동소자만으로 입력전류를 정현파화한다. 그리고 고조파 제어 규제값의 여유도 만족시킨다. 이 모든 사항에 대해 실험과 시뮬레이션 결과를 비교, 분석을 통하여 그 타당성을 확인하였다. We propose a power factor correction scheme using a LC resonant circuit in commercial frequency without switching devices. In this method, It makes a sinusoidal wave by widening conduction period using the current resonance in commercial frequency, Hence, the harmonic characteristics can be significantly improved, where the lower order harmonics, such as the fifth and seventh orders are much reduced. The result are confirmed by the theoretical and experimental implementations