한국과학예술포럼 (Korea Science and Art Forum)
- 제20권
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- Pages.421-428
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- 2015
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- 2005-1409(pISSN)
DOI QR Code
전기/하이브리드 자동차, 도금용 정류기 등에 적용이 가능한 555 timer와 Photo Coupler를 이용한 대용량 SCR/IGBT용 Gate Driver 설계
High power gate driver design using 555 timer and photo coupler for electronic/hybrid car and electroplating rectifier
- 조은석 (서울과학기술대학교 NID 융합기술대학원 나노IT융합프로그램) ;
- 고재수 (서울과학기술대학교 NID 융합기술대학원 나노IT융합프로그램) ;
- 이용근 (서울과학기술대학교 NID 융합기술대학원 나노IT융합프로그램)
- Cho, Eun Seok (Program of Nano.IT Fusion, Graduate School of NID Fusion Teshnology, Seoul National University of Science and Technology) ;
- Ko, Jae Su (Program of Nano.IT Fusion, Graduate School of NID Fusion Teshnology, Seoul National University of Science and Technology) ;
- Lee, Yong Keun (Program of Nano.IT Fusion, Graduate School of NID Fusion Teshnology, Seoul National University of Science and Technology)
- 투고 : 2015.02.25
- 발행 : 2015.06.30
초록
전기/하이브리드 자동차, 도금용 정루기 등에 들어가는 전력변환장치는 SCR, MOSFET, IGBT와 같은 스위칭 소자가 필수적으로 사용되며 이를 구동하기 위해서는 Gate Driver가 역시 필수적으로 사용된다. 본 논문에서는 대용량 전력변환장치에 사용되는 스위칭소자 SCR/IGBT를 구동하는데 필요한 Gate Driver를 제안한다. 제안된 Gate Driver는 4개의 BJT를 이용한 H-Bridge를 포함하며, 이는 입력된 DC 전력을 AC로 변환하여 Transformer를 통하여 Isolate 된 전원을 생성한다. 또한 Gate 제어 신호는 입력 전원과 Isolated된 전원이 연결된 Photo Coupler를 통해 Isolate된 제어 신호로 변환하여 실제 SCR/IGBT를 구동한다. 본 논문에서는 Simulation을 통해서 설계된 555 Timer를 통한 H-Bridge 동작을 검증하며 시제품을 제작하여 27V 50,000A 급의 도금용 정류기를 구동시켜 파형을 확인함으로써 제안된 Gate Driver의 타당성을 검증한다.
Electronic/hybrid car and electroplating rectifier should have switching devices such as SCR, MOSFET, IGBT. And those switching devices should be operated by gate driver. In this paper, we propose high power gate driver that contains H-Bridge using 4 BJTs. H-Bridge and transformer generate isolate power. And gate control signal is transferred to isolated one by photo coupler and operate real switching device. We designed H-Bridge and 555-Timer by PSpice simulation and manufactured real product. Finally we succeed to operate 27V 50,000A electroplating rectifier using proposed gate driver.