• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1612-1615
• /
• 2001

포항 방사광 가속기 2.5 GeV의 전자선형 가속기는 마이크로웨이브 발생원으로써 80 MW 클라이스트론(klystron) 11대와 입사부에 65 MW 클라이스 트론 1대를 사용한다. 전자빔 에너지의 효율적인 제어를 위하여 고출력 클라이스트론의 RF 전력과 입력 빔의 전력을 정확하게 측정해야 하며 응답특성이 양호한 측정장치와 정밀한 측정이 요구된다. 클라이스트론에 공급되는 전력은 캐소드에 인가되는 전압과 전류의 측정치로 계산된다. 비록 빔 전압측정에서의 작은 오차일지라도 클라이스트론 RF 출력 전력의 결과값에 큰 영향을 미친다. 따라서, 빔 전압의 측정시에 정확한 측정을 위하여 특별한 주의가 요구된다. 고전압 펄스전원장치 인 모듈레이터 (modulator)에서 발생되는 수백 kV(350-400 kV)의 전압을 측정하기 위하여 커패시터의 용량비로 입력전압을 분압하는 용량성 분압기(capacitive voltage divider, CVD)가 사용된다. 고압측 분압용 표준 콘덴서의 정전용량을 결정하는 주요인자는 고전압 절연유의 유전율(dielectric constant)이다. 그러므로, 측정범위 내의 전압, 주파수, 온도에 대하여 정전용량의 변화율이 작도록 설계하여야 한다. 본 논문에서는 펄스형 고전압 신호 측정을 위한 용량성 전압 분배기의 측정원리, 설계분석, 교정시험, 절연유의 온도변화에 따른 정전용량 변화 특성에 대한 실험 결과를 고찰하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.528-529
• /
• 2015

본 논문은 DC-DC 플라이백 컨버터 회로를 바탕으로, 고전압 입력으로부터 다채널의 절연된 저전압을 출력하는 고압 SMPS에 관한 것이다. 제안된 토폴로지는 고전압을 분배하는 커패시터와 MCU 전용의 커패시터를 직렬로 구성하고, 각 커패시터에 분배된 전압을 입력으로 다중여자 방식의 플라이백 컨버터 구조로 되어있다. 직렬 커패시터 구조는 고압환경에서의 소자들의 절연 및 전압스트레스를 저감할 수 있으며, MCU 전용의 커패시터는 시스템의 초기구동을 위한 자가충전(Self-Power) 및 Black-Start의 시스템 안정화 구조이다. 또한 다중여자방식은 변압기의 단일 코어를 사용하여 스위칭 전류를 흘려줌으로서 커패시터의 전압불균형을 막을 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 토폴로지는 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.169-170
• /
• 2015

본 논문은 Forward Converter방식의 DC/DC 컨버터 회로를 기반으로, 1000[V]급에 해당하는 고전압 입력으로부터 절연된 저전압을 출력하는 고압SMPS에 관한 것이다. 제안된 토폴로지는 고전압을 분배하는 커패시터와 MCU 전용의 커패시터를 직렬로 구성하고, 각 커패시터에 분배된 전압을 입력으로 다중여자 방식의 컨버터 구조로 되어있다. 직렬 커패시터 구조는 고압환경에서 각 소자들의 절연 및 전압스트레스를 저감할 수 있으며, 제어기 전용의 커패시터는 시스템의 초기구동을 위한 자가충전 (Self-Power) 및 Black-Start의 시스템 안정화 구조이다. 또한 각 모듈에 연결된 모든 DC/DC컨버터 출력이 하나의 변압기에 연결되는 구조를 취하고 있어 Passive방식의 단일 코어를 갖는고주파 변압기를 통하여 자속을 공유함으로 밸런싱이 가능하다. 따라서 본 논문에서 제안된 공진회로는 PISM을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 알고리즘의 타당성과 우수성을 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.177-181
• /
• 1998

In this paper, we used the $BaTiO_3$ system ceramics with high temperature stability for high voltage devision, and rosen type-piezoelectric transformer for high voltage measurement. when Line-high voltage is 13,20O[V], Input voltage of piezoelectric transformer type-actuator is about 390CV1, and output voltage of it is 26.5FVI on the no-load. And also, temperature stability from >$-25^{\circ}C$ to >$50^{\circ}C$ is less than ${\pm}4.45%$

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
• /
• pp.1557-1558
• /
• 2015

변압기형 초전도 한류기는 변압기의 2차 측을 개방하여 임피던스를 발생시키고 이때 유기되는 임피던스에 의해 계통의 고장전류를 제한한다. 본 논문에서는 변압기 2차 측 개방시 발생하는 고전압을 분배하기 위한 연구이다. 변압기 2차 측에 전력용 반도체 소자를 직렬로 연결하고 계통 사고시 동시 동작하여 2차 측을 개방하도록 구성하였다. 그 결과의 변압기 2차 측의 개별 스위칭이 이루어져 전압이 분배됨을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.443-445
• /
• 2008

용량성 부하를 사용하는 응용사례가 늘어남에 따라 에너지 회수 회로의 중요성 또한 더욱 부각되고 있다. 특히, 고전압 구동의 경우 에너지 회수를 하지 않을 경우 손실이 크게 발생하며 충방전시 돌입 전류로 인한 노이즈 문제 또한 발생하게 된다. 본 논문에서는 단권변압기를 사용한 새로운 형태의 에너지 회수 회로를 제안한다. 제안한 회로는 모든 스위치가 동일한 전압, 전류 스트레스를 받으며 항상 스위치를 통해 흐르는 전류가 대칭적으로 분배되기 때문에 도통 손실을 줄일 수 있으며 단권변압기를 통하여 용량성 부하가 연결되기 때문에 영전압 실패시 발생 할 수 있는 돌입 전류로 인한 전자파 발생 및 도통, 스위칭 손실을 막을 수 있다는 장점을 갖는다. 이에 대한 이론적 해석과 시뮬레이션과 용량성 부하를 이용한 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.99-104
• /
• 1999

최근 산업이 대규모화함에 따라 고압 전력 변환 장치의 필요성이 증가하고 있고, 이에 따라 전력용 반도체 소자의 직렬 구동이 많이 이용되고 있다. 소자의 직렬 구동은 소자간에 적절한 전압 분배가 이루어져 개별 소자에 정격이상의 과전압이 인가되는 것을 방지하는 것이 큰 관건이다. 또한 고전압 회로에서는 부유 인덕턴스에 의한 소자의 과전압도 방지하여야 한다. 본 논문에서는 직렬 연결된 IGBT의 턴-오프 과도상태시 컬렉터 전압 기울기 조절로 안정된 전압 분배와 과전압을 방지하는 새로운 게이트 구동기법을 제안한다. 제안하는 게이트 구동기법은 컬렉터 전압을 검출하여 능동적으로 게이트 신호를 제어함으로써 과전압을 제한한다. 새로운 IGBT 게이트 구동회로를 제작하고 직렬 연결된 IGBT 회로에 적용하여 게이트 구동기법의 타당성을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.39-40
• /
• 2007

대용량 고온 초전도 변압기에 적용하기 위한 1,500 A 급 초전도 병렬 선재를 제작하여 특성시험을 하였다. 병렬 선재는 21가닥의 BSCCO 선재를 250 mm 간격으로 전위한 뢰벨(Roebel)바 형태로 제작하였다. 특성시험을 통해 병렬 선재 제작기술을 확보하였다. 24 가닥의 병렬 선재를 이용하여 전압 분배나 절연 특성이 좋아 고전압 변압기에 채택할 수 있는 1,000 A급 연속 디스크 권선을 제작하였다. 전위를 고려하여 만든 병렬 선재로 제작한 1,000 A급 연속 디스크 권선의 임계전류와 교류손실을 측정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
• /
• pp.169-172
• /
• 2004

펄스파워 응용기술에 있어서 핵심이 되는 것은 대전력 고반복율의 스위칭 특성을 갖는 스위치 및 구동기술이다. 지금까지 대전력 에너지를 전달하기 위해 사용되고 있는 스위치는 크게 사이라트론 등과 같은 진공 스위치와 자기 스위치, 그리고 반도체 스위치로 구분할 수 있는데 이중에서 기존 반도체 스위치들의 한계를 극복하고 낮은 제작비용으로 대전력 고반복용 펄스 전원 장치 등의 다양한 산업분야에 활용하고자 개발된 반도체 스위치가 바로 RSD (Reverse Switch-on Dynistor)이다. RSD는 애벌런치 전류에 의해 소자 전체를 동시에 턴온시키는 특성이 있으므로 고전압 적용을 위해서 직렬 스택을 구성하는 경우에도 턴온 지연이 거의 없어서 전압 분배기와 같은 추가적인 장치가 필요 없으며 높은 di/dt 특성과 우수한 펄스 통전능력을 가진다. 본 논문에서는 30${\mu}s$의 펄스폭으로 스위칭 할 수 있는 10kV 20kA급 펄스파워용 RSD 스택 시스템의 설계와 실험결과를 보여 주고 있다.

• 청정기술
• /
• 제29권4호
• /
• pp.255-261
• /
• 2023

파워반도체는 전력의 변환, 변압, 분배 및 전력제어 등을 감당하는데 사용되는 반도체이다. 최근 세계적으로 고전압 파워반도체의 수요는 다양한 산업분야에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며 해당 산업에서는 고전압 IGBT 부품의 최적화 연구가 절실한 상황이다. 고전압 IGBT개발을 위해서 wafer의 저항값 설정과 주요 단위공정의 최적화가 완성칩의 전기적특성에 큰 변수가 되며 높은 항복전압(breakdown voltage) 지지를 위한 공정 및 최적화 기술 확보가 중요하다. 식각공정은 포토리소그래피공정에서 마스크회로의 패턴을 wafer에 옮기고, 감광막의 하부에 있는 불필요한부분을 제거하는 공정이고, 이온주입공정은 반도체의 제조공정 중 열확산기술과 더불어 웨이퍼 기판내부로 불순물을 주입하여 일정한 전도성을 갖게 하는 과정이다. 본 연구에서는 IGBT의 3.3 kV 항복전압을 지지하는 ring 구조형성의 중요한 공정인 field ring 식각실험에서 건식식각과 습식식각을 조절해 4가지 조건으로 나누어 분석하고 항복전압확보를 위한 안정적인 바디junction 깊이형성을 최적화하기 위하여 TEG 설계를 기초로 field ring 이온주입공정을 4가지 조건으로 나누어 분석한 결과 식각공정에서 습식 식각 1스텝 방식이 공정 및 작업 효율성 측면에서 유리하며 링패턴 이온주입조건은 도핑농도 9.0E13과 에너지 120 keV로, p-이온주입 조건은 도핑농도 6.5E13과 에너지 80 keV로, p+ 이온주입 조건은 도핑농도 3.0E15와 에너지 160 keV로 최적화할 수 있었다.