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서버 전원 시스템의 발전 방향과 서버용 전원 장치의 개발 동향
김정은,김돈식,오동성,이효범 전력전자학회 2011 전력전자학술대회 논문집 Vol.2011 No.7
본 논문에서는 서버 전원 시스템의 발전 방향과 서버용 전원 장치의 개발 동향을 소개하고, 서버용 전원 장치의 설계 시 고려 사항을 제시한다.
최성욱,조규민,최영운,이선경,이종달,오동성,이효범 전력전자학회 2011 전력전자학술대회 논문집 Vol.2011 No.7
기존의 모바일 디바이스용 AC/DC 어댑터는 단순한 밧데리 충전기로서 기능적인 측면보다는 가격적인 측면의 접근이 많이 이루어졌다. 하지만 최근 스마트폰과 타블렛 PC 같은 다양한 모바일 디바이스의 출현으로 출력단 GND 잡음 및 누설전류에 대한 새로운 사양들이 대두되고 있다. 더불어 하나의 어댑터를 이용하여 여러 디바이스에 대응하기 위한 새로운 어댑터에 대한 요구가 커지고 있다. 본 논문에서는 AC/DC 어댑터의 새롭게 요구되는 사양들에 대해 간략히 살펴보고 기술적 문제점에 대해 기술하였다.
조상호(Sang-Ho Cho),노정욱(Chung-Wook Roh),홍성수(Sung-Soo Hong),오동성(Dong-Seong Oh),이효범(Hyo-Bum Lee),한상규(Sang-Kyoo Han) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
기존의 이중 출력 LLC 공진형 컨버터는 정밀한 이중 출력을 얻기 위해 추가의 DC/DC 컨버터가 구성되었고, 이는 전력 변환 효율 감소 및 원가 상승의 단점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 1차측 각 스위치의 시비율을 독립적으로 가변함으로써 이중 출력을 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 방식의 이중출력 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 제안 방식은 별도의 DC/DC 컨버터 및 제어 IC가 필요 없어 원가 절감에 유리하며 전력 변환 효율 및 발열 개선의 장점이 있다. 최종적으로 본 논문에서 제안한 시비율 가변형 이중 출력 LLC 공진형 컨버터의 Prototype을 제작하고, 고찰된 실험결과를 제시하여 제안된 컨버터의 우수성과 이론적 분석의 타당성을 검증한다.
LCD-TV용 PFC Direct 구동 인버터의 설계와 응용
고태석(Tae-Seok Ko),정용준(Yong-Joon Jung),한상규(Sang-Kyoo Han),홍성수(Sung-Soo Hong),오동성(Dong-Sung Oh),이효범(Hyo-Bum Lee),노정욱(Chung-Wook Roh) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
본 논문은 LCD-TV를 구동하는 인버터의 설계 절차와 응용에 관하여 그 유용성을 검증함으로써, LCD-TV에서 기존에 사용하던 방식인 DC to DC 변환 단을 제거하고 CCFL의 전류평형을 위한 부가회로를 사용하지 않고도 LCD 패널에 사용되는 다중 Lamp의 동시점등과 전류평형을 보장함으로써 기존 대비 우수한 효율과 저가격화에 유리한 인버터 설계 가이드를 제시하고자 한다. 제안하는 인버터는 역률 개선을 위한 PFC단의 출력 전압을 인버터의 입력전압으로 사용하고 스위치의 동작 시비 율을 50%로 고정하여 동작시키는 방식을 사용한 Half-Bridge Topology를 적용하여 냉 음극형 형광램프(CCFL)을 구동한다. 항상 스위치의 영전압 스위칭을 보장하며 효율이 우수하고 회로가 간소화 되는 장점이 있으며, 램프점등을 위한 트랜스포머로 4-in-1트랜스포머를 사용함으로써 램프의 동시점등과 전류평형을 보장할 수 있다. 주어진 사양에 맞는 인버터 설계를 위한 트랜스포머 설계가이드와 4-in-1트랜스포머의 동작 원리 해석을 통하여 LCD-TV용 인버터의 최적화된 설계로 회로의 원가를 저감하고 효율이 우수한 인버터를 설계할 수 있으며 다양한 인치의 패널에 적용할 수 있음을 모의실험 및 실험을 통하여 검증한다.
LCD-TV용 백라이트 인버터의 Hold-up time 만족을 위한 주파수 가변 제어 기법
금문환(Moon-Hwan Keum),고태석(Tae-seok Ko),홍성수(Sung-Soo Hong),한상규(Sang-Kyoo Han),오동성(Dong-Sung Oh),이효범(Hyo-Bum Lee),노정욱(Chung-Wook Roh) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
본 논문은 LCD-TV용 인버터를 50% 고정 시비율로 동작시킬 때 순간 정전이나 입력 전압 변동시 동작 주파수를 가변함으로써 일정시간동안 출력을 유지할 수 있는 방법을 제안한다. 기존의 방식인 시비율 가변 제어방식은 순간 정전이나 입력전압 변동 시에 정상상태 동작보다 시비율을 늘려서 일정시간동안 동일한 출력을 유지하게 한다. 하지만 동작 시비율을 50%로 고정하여 인버터를 동작시킬 때는 순간 정전시나 입력변동시 입력이 줄어들면 출력 또한 줄어든다. 제안한 방법은 다음과 같은 상황에서도 Hold-up time을 만족할 수 있는 방법이다. 50% 고정 시비율로 동작시키는 인버터를 유도성 부하의 특성을 이용하여 순간 정전시에나 입력전압 변동 시에 동작 주파수를 줄여 일정시간동안 정상상태와 동일한 출력을 유지할 수 있는 방법을 제안하고 PSIM 시뮬레이션과 실험을 통해 제안방식의 타당성을 검증한다.
LCD Backlight 인버터 구동을 위한 새로운 구조의 적층형 8-in-1 트랜스포머 설계와 응용
최윤(Yoon Choi),고태석(Tae-Seok Ko),한상규(Sang-Kyoo Han),홍성수(Sung-Soo Hong),오동성(Dong-Sung Oh),이효범(Hyo-Bum Lee),노정욱(Chung-Wook Roh) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
LCD는 디스플레이 패널의 크기가 커짐에 따라 패널 전체에 균일한 휘도를 내기 위해 백라이트 유닛의 냉음극방전램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp ; CCFL)를 여러 개 사용하고 있다. 여러 개의 CCFL을 구동하기 위해서는 인버터 설계시 CCFL의 점등과 패널 전체의 균일한 휘도를 위해 램프간 램프 전류 평형을 이루어야 한다. CCFL간의 전류 평형을 위한 다양한 기법들이 연구 개발되어 왔으나 기존의 방법은 회로가 복잡하고 설계가 어려운 단점이 있다. 본 논문에서는 적층형 8-in-1 트랜스포머의 해석과 설계 가이드를 바탕으로 인버터 구동을 위한 고 집적화된 트랜스포머의 새로운 구조를 제시한다. 제안하는 적층형 8-in-1 트랜스포머를 사용한 인버터는 전류평형을 위한 추가적인 회로가 불필요 하여 회로 구성이 간소화 되고, 인버터 트랜스포머의 최적 설계만으로도 모든 CCFL의 동시 점등과 램프간 전류평형을 이룰 수 있다. 또한 적층형 8-in-1트랜스포머를 사용하는 개수에 따라 대형 인치 패널에 확장이 가능한 장점이 있다. 제안하는 적층형 8-in-1 트랜스포머를 8개의 CCFL을 사용하는 26인치 LCD-TV 패널에 적용한 실험결과를 통해 제안된 구조의 트랜스포머의 유용성과 동작 신뢰성의 타당성을 검증한다.
대화면 LCD Backlight를 위한 새로운 전류평형 다채널 LED 구동회로
이상현(Sang-Hyun Lee),조상호(Sang-Ho Cho),홍성수(Sung-Soo Hong),노정욱(Chung-Wook Roh),이효범(Hyo-Bum Lee),오동성(Dong-Sung Oh),한상규(Sang-Kyoo Han) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
최근 LED(Light Emitting Diode)를 광원으로 이용하는 LCD TV가 주목받고 있다. 이러한 LCD TV의 화면을 균등한 휘도로 표현하기 위해 기존의 구동회로는 다 채널의 LED를 정전류로 제어하는 DC/DC 컨버터가 각각 적용되었고, 이는 원가 상승 및 효율 저하의 원인이 되었다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 각 채널에 적용되는 DC/DC 컨버터 없이 트랜스포머를 이용하여 모든 LED의 정전류 제어가 가능한 고효율ㆍ저가격형 구동회로를 제안하고, 이에 대한 이론적 해석을 제시한다. 최종적으로 제안 회로를 46“ LCD TV 백라이트에 적용하여 그 실험 결과를 바탕으로 제안 회로의 타당성을 검증한다.
0∼100% 시비율을 갖는 새로운 모드 가변형 비대칭 풀 브리지 컨버터
신용생(Yong-Saeng Shin),장영수(Young-Su Jang),노정욱(Chung-Wook Roh),홍성수(Sung-Soo Hong),오동성(Dong-Seong Oh),이효범(Hyo-Bum Lee),한상규(Sang-Kyoo Han) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
본 논문에서는 대용량에 적합한 새로운 비대칭 풀 브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 구동 시비율 D에 따라 50%이하에서는 비대칭 풀 브리지 컨버터로 동작하며, 50% 이상에서는 능동 클램프 풀 브리지 컨버터로 동작하는 것이 특징이다. 제안회로는 기존 ZVS PSFB 컨버터에 존재하는 환류구간이 존재하지 않으며, 구동 시비율 D가 50%일 경우 이론적으로 1차측 전류의 offset이 존재하지 않고 출력 인덕터 전류 리플이 0A이므로 효율 및 발열특성이 매우 우수하다. 본 논문에서는 제안된 회로의 이론적 분석 및 PSIM 모의실험을 수행하며, 1.2㎾급 프로토 타입 제작을 통하여 타당성을 검증한다.
2단 AC/DC 컨버터의 링크 캐패시터 전류 스트레스 저감 기법
장두희(Doo-Hee Jang),정영진(Young-Jin Jung),노정욱(Chung-Wook Roh),홍성수(Sung-Soo Hong),이효범(Hyo-Bum Lee),오동성(Dong-Sung Oh),한상규(Sang-Kyoo Han) 전력전자학회 2009 전력전자학술대회 논문집 Vol.2009 No.1
본 논문에서는 PFC단 링크 캐패시터의 실효 전류를 크게 저감 할 수 있는 C-L 필터와 C-L-L-C 필터를 제안한다. 링크 캐패시터 선정 기준에는 여러 가지가 있으나 가장 큰 비중을 차지하는 것이 캐패시터 실효전류이다. 제안된 C-L 필터는 PFC단출력 전류를 필터링하여 링크 캐패시터의 실효 전류를 크게 줄일 수 있고, 제안된 C-L-L-C 필터는 C-L 필터의 출력 전류 필터링 효과와 함께 L-C 필터가 DC/DC단 입력 전류를 필터링 함으로써 링크 캐패시터의 실효 전류를 더욱 크게 줄일 수 있다. 제안된 필터는 설계가 간단하고 PFC단의 Crossover frequency가 매우 낮아 C-L 필터 및 C-L-L-C 필터의 Cut-off frequency가 PFC단의 제어기 루프에 영향을 주지 않으므로 적은 소자를 가지고 손쉬운 방법으로 링크 캐패시터의 실효전류를 크게 줄일 수 있다. 제안된 필터의 이론적 해석과 설계 방법을 제시하며, 실험을 통하여 그 우수성을 검증한다.
단일 변압기를 이용한 새로운 전류평형 다채널 LED 구동회로
이상현(Sang-Hyun Lee),조상호(Sang-Ho Cho),홍성수(Sung-Soo Hong),노정욱(Chung-Wook Roh),한상규(Sang-Kyoo Han),이효범,오동성 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
LCD TV의 화면을 균등한 휘도로 표현하기 위해 기존의 구동회로는 다 채널의 LED를 정전류로 제어하는 DC/DC 컨버터가 각각 적용되었고, 이는 원가 상승 및 효율 저하의 원인이 되었다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 각 LED 채널에 적용되는 DC/DC 컨버터 없이 트랜스포머와 커패시터를 이용하여 모든 LED 채널의 정전류 제어가 가능한 고효율·저가격형 구동회로를 제안하고, 이에 대한 이론적 해석을 제시한다. 최종적으로 제안 회로를 46“ LCD TV 백라이트에 적용하여 그 실험 결과를 바탕으로 제안 회로의 타당성을 검증한다.