전력전자학회:학술대회논문집 (Proceedings of the KIPE Conference)

전력전자학회 (The Korean Institute of Power Electronics)
권호 표지

풀-브릿지 4단 병렬운전을 채택한 고정밀, 고안정 스윗칭 전자석 전원장치

High Accruacy and High Stability Switching Magnet Power Supply by 4-Stage Parallel Operation of Full-Bridge

  • 김성철 (포항공과대학교 포항가속기연구소) ;
  • 하기만 (포항공과대학교 포항가속기연구소) ;
  • 황정연 (포항공과대학교 포항가속기연구소) ;
  • 최진혁 (포항공과대학교 포항가속기연구소)
  • Kim S.C. (Pohang Acecelerator LAboratory (PAL)/POSTECH) ;
  • Ha K.M. (Pohang Acecelerator LAboratory (PAL)/POSTECH) ;
  • Huang J.Y. (Pohang Acecelerator LAboratory (PAL)/POSTECH) ;
  • Choi J.Y. (Pohang Acecelerator LAboratory (PAL)/POSTECH)
  • 발행 : 2006.06.01
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초록

포항가속기 연구소의 선형가속기와 빔 전송선에는 22개의 솔레노이드 전자석, 38개의 사극전자석 그리고 전자빔의 궤도 조절을 위한 29개의 2극 전자석이 있다. 전자빔의 정밀 제어를 위한 전자적 전원장치는 고정도, 고안정도 출력 특성을 가져야 한다. 이를 위하여 풀-브릿지 4-상한 DC-DC 컨버터 토플로지의 4단 병렬운전을 채택하였다. 전원장치의 입력전압은 직류 40V이고, 최대 출력전류는 직류 50A이며 그리고 스윗칭 주파수는 50 kHz이다. 고정밀, 고안정도 출력전류를 얻기 위하여 입력단의 전원 노이즈 및 전력변환부의 스윗칭 노이즈를 제거하여야 한다. 이를 위하여 채택된 low-pass 필터의 cut-off 주파수는 입력과 출력단 각각 26 Hz와 4.5 kHz 이다. 출력전류에서 전원장치로부처 발생하는 주파수 성분을 완벽하게 제거하였다. 출력전류의 분해능은 1mA 이하이며, 안정도는 10시간 이상 장시간의 경우 +/-15 ppm 이하이고 1시간 이하 단시간의 경우 +/-10ppm 이하이다. 본 논문에서는 풀-브릿지 4-상한 DC-DC 컨버터 토플로지의 4단 병렬운전을 채택한 전자석 전원장치의 구성, 특성 그리고 실험결과에 대하여 기술하였다.

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