• 전력전자학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.358-369
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• 2000

얇은 판형 용접에 광범위하게 사용되는 피복아크 용접기는 용접전원으로 변압기를 사용하는 AC 아크용접기외 인버터를 사용하는 인버터 아크 용접기로 구분된다. AC아크용접기는 변압기를 사용하므로 전체시스템의 부피 및 무게가 커지며 변압기 탭조정으로 인한 최적 출력전압이 설정되지 않아 용접성는이 저하되는 단침이 있다. 이러한 단점올 개선히고 용접성능을 향상시키기 위하여 고속반도체 소자를 이용한 인버터 아크용접기가 많이 연구되고 있다. 인버터 피복아크 용집기시스템은 다이오드 정류기, 인버터, 고주파 변압기, 출력측 정류기 및 리엑터로 구성되어져 있는데, 입력전원측에 다아오두 정류기를 사용함으로서 고조파 다량 힘유 및 입력역률 저하등을 가져오며, 일정 듀티를 갖는 정전압제어방식을 이용하고 아크용접시스템 고유의 정전류특성은 변압기의 누설구조애 의해 실현하고 았다. 따라서 본 논문에서든 이상의 단점을 해결하기 위하여 PWM 컨버터를 적용하여 입력측의 고조파를 제거하고 입력역률 99% 유지할 수 있었으며, 또한 새로운 혼형제어기법을 적용하여 순시적인 용접 출력전압과 전류를 제어하여 용접 출럭전압과 전류를 일정하게 유지시킴으로서 AC아크용접기와 비교하여 스패터룹 70%감소시켰으며 무부하시 10%의 효율 상승을 가져왔다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.151-152
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• 2015

산업용으로 사용되는 전기흡착식 오일 플러싱 시스템에 코로나 방전층을 형성하기 위해서 10kV이상의 고전압원이 필요하다. 현재 전기흡착식 오일 플러싱 시스템을 위한 고전압원으로 고전압 변압기와 다이오드 정류 방식을 사용되고 있으나 변압기 구동을 저주파로 구동하므로 시스템의 크기 줄이는데 제약이 있다. 이러한 무게와 부피를 저감하기위한 다른 방식으로는 고주파의 하프 브릿지 컨버터와 2차단의 전압 더블러 방식을 채택하는데 이 방식의 경우 앞단의 스파이크성 전류로 인하여 다이오드의 발열 문제가 심각하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 LC 공진형 컨버터를 제안하였으며 컨버터의 설계 또한 제시하였다. 이러한 설계와 제안된 컨버터의 효용성을 검증하기 위해서 최대 출력 150W와 출력전압 15kV의 시작품을 제작하여 실험을 실행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.28-29
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• 2017

기존의 위상천이 풀 브리지 DC/DC 컨버터의 경우 변압기의 누설 인덕턴스와 2차 측 정류 다이오드의 기생 출력 커패시턴스 사이의 공진으로 인하여 정류 다이오드 양단에 큰 공진 전압이 발생하며, 이는 소자의 신뢰성 저하 및 시스템의 전력 변환 효율을 감소시킨다. 반면 LLC 공진형 컨버터는 2차 측에서 발생되는 공진 에너지가 출력 커패시터로 흡수되지만 경 부하시에 높은 스위칭 주파수로 인하여 효율이 저감되며, 출력 전압을 제어하기 위해 추가적인 부하저항이 요구된다. 따라서 최근에는 LLC 공진형 컨버터로 동작시키면서도 PWM 제어를 통해 출력전압을 제어하는 방법이 연구되고 있으나, 새로운 게이트 구동 방식을 위해 DSP 제어를 사용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 산업에서 많이 사용되고 있는 아날로그 IC를 통해 동일한 동작 및 성능을 구현시킬 수 있는 방법에 대하여 제안한다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 6.6kW급 시작품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.84-87
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• 2016

본 논문에서는 자기공명 방식의 무선전력전송 시스템용 100 W급 수신기를 설계, 제작하였다. 제안된 수신기는 1.8 MHz 대역, 100 W급 full-bridge 다이오드 정류기와 정전류 충전기로 구성되어 있다. 특히 정류기에는 30 V 이상의 과전압으로부터 수신기를 보호하는 과전압 보호회로와 수신기에 입력되는 여분 전력을 자동으로 소모하여 수신기의 임력임피던스를 부하변동에 관계없이 일정하게 유지시키는 능동 더미 부하가 내장되어 있다. 정전류 충전기는 최대 1 A의 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있도록 설계, 제작되었으며, 충전전류를 제어할 수 있도록 구성되었다. 구성된 수신기를 이용하여 자기공명방식 무선충전 시스템을 구성하였다. 시스템은 130 W 송신기, 1.8 MHz 대역 송수신 공진기, 그리고 제안된 수신기로 구성되어 있으며, 자기공명방식으로 48 V 리튬-이온 배터리를 충전하도록 설계되었다. 시스템 측정 결과, 30 cm의 전송거리에서 약 54 %의 시스템 효율을 나타내었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.1-7
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• 2011

본 논문에서는 수동형 RFID 시스템을 이용한 무선 전력 전송을 위해 910MHz 대역에서 동작하는 정류회로를 두 종류의 쇼트키 다이오드 HSMS_2822와 HSMS_2852를 사용하여 설계한 후 입력 전력, 부하 저항에 따른 출력 전압을 측정하여 RF-DC 변환 효율을 비교 분석하였다. 입력 전력이 -20~17dBm에서 HSMS_2822를 사용했을 때보다 HSMS_2852를 사용한 경우 변환 효율이 더 높게 나타났다. 제작된 정류회로와 다이폴 안테나를 이용하여 RFID 리더기가 동작할 때 거리에 따른 수선되는 전압과 전류를 측정하였으며, 50cm 떨어진 거리에서 2.5V의 전압과 5.75mA의 전류가 측정되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.56-62
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• 2013

우리는 MOSFET Layout 단계에서 Multiplier 구성을 통한 Common centroid layout 방식을 사용한 무선 전력 전송 용 CMOS 정류회로를 제안한다. 제안하는 정류회로는 기존의 다이오드를 사용하지 않은 Cross-coupled MOSFET 정류회로로 13.56 MHz에서 동작한다. 전력 소모를 최소화하고, 높은 주파수까지 동작하기 위하여 Full bridge 정류회로에서 효율을 높이기 위한 비교기를 제거하였다. Layout 단계에서 Multiplier 구성을 통한 Common centroid layout 방식은 Chip-layout 상에서 MOSFER의 Finger에 의해 길어진 연결 선로에 존재하는 기생 직렬 저항과 병렬 Capacitor에 의해 발생하는 시간 지연을 줄이기 위해 고안되어, 천이 시간을 줄여 Cross-coupled 구조의 On-상태에서 Off-상태, 혹은 그 반대의 상태 변화를 빠르게 한다. 이는 빠른 상태 변화 시간으로 인해 전력 변환 효율을 증가시킨다. 본 정류회로는 $0.11{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 전력 변환 효율은 최대 86.4%로 측정되었으며, 600 MHz 이상까지 높은 전력 변환 효율을 가지며, 이는 현재 발표된 것 중, Cross-coupled 구성을 기반으로 한 정류회로 중 가장 높은 성능을 가진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.368-371
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• 2020

본 논문에서는 휴대용 UHF대역 RFID 시스템을 위한 선형 테이퍼드 슬롯 정류 안테나를 제안하였다. 제안한 정류 안테나는 별도의 유전체 기판을 사용하지 않기 때문에, 얇은 금속 두께로 평판형 안테나를 구현하였다. 정류 안테나는 입력 RF전력을 출력 DC전압으로 전환하는 정류회로는 2개의 쇼트기 다이오드를 이용한 배전압회로를 이용하였으며, 선형 테이퍼드 슬롯 안테나에 집적하여 정류 안테나를 설계하였다. 배전압 정류회로와 선형 테이퍼드 슬롯 안테나의 임피던스 공액정합을 위하여, 테이퍼드 슬롯의 각도와 안테나 급전선의 길이의 조절을 통해 source-pull 방법을 이용하였다. 제안한 안테나 시제품은 자유공간 무선환경실험 환경에서 RF-DC전환 실험과 원거리장 안테나 방사패턴 측정실험을 통해 회로 및 방사 특성을 검증하였다. 최종 제안한 안테나는 중심주파수 915 MHz 기준으로 0.23-파장(75 mm)와 0.18-파장(60 mm) 크기로 소형화하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.484-492
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• 2000

본 논문에서는 고조파전류 보상기능을 갖는 전압 보상기에 관한 연구를 수행하고 그 보상 특성을 해석하였다. 제안된 보상시스템은 하이브리드형 능동전력필터에서와 같이 LC로 구성되어 전력선에 병렬로 연결되는 수동필터와 직렬 변압기를 사용하여 전력선에 직렬로 연결되는 PWM 컨버터를 동시에 사용하는 회로구조를 갖는다. 제안된 보상시스템을 통해 다이오드 정류기와 같은 비선형 부하로 인해 발생되는 고조파 전류의 보상 및 전원 이상 현상으로 발생되는 전원측 이상 전압의 보상을 모두 수행한다. 단상 등가회로를 통해 보상시스템의 동작 원리를 설명하고 d-q 동기좌표계 축 상에서 보상시스템의 모든 제어를 수행하는 제어 알고리즘의 개발을 수행하였으며 실험을 통해 제안된 보상시스템의 보상특성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.268-274
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• 1999

일반적으로 컨버터 장치로서 사용되고 있는 전력용 반도체 소자인 SCR이나 diode를 사용할 때 역률과 고조파의 문제를 야기 시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 자기소호형 소자인 IGBT등을 사용하여 입력측 선전류를 입력 전원전압과 동상인 정현파 전류로 유지함으로써 역률과 고조파에 대한 문제를 해결 하였다. 본 논문에서는 컨버터 출력측 직류전압 제어기에 부하전류 전향보상기(feedforward compensator)를 부가하여 출력측에 다이오드 정류기가 부가된 단상 전압형 인버터를 부하로 사용하여 보상기 부가에 따른 과도상태특성을 개선하였으며 전압형 PWM 컨버터 제어에 의한 특성을 시뮬레이션 및 실험 결과를 통하여 확인 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.251-259
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• 2009

본 논문에서는 비접촉 시스템에 있어서 스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)뿐만 아니라 2차측 정류 다이오드 역시 영 전류 스위칭(ZCS)을 이룰 수 있는 비접촉 변압기를 이용한 Half-Bridge 직렬 공진 컨버터 적용 비접촉 충전 시스템을 제안 적용하였다. 본 논문에서 제안한 비접촉 변압기 적용 Half-Bridge 직렬 공진컨버터는 공진 주파수보다 낮은 영역에서 스위칭 동작이 가능하기 때문에 불연속 공진전류에 의한 2차측 정류 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)이 가능하다. 또한 좁은 주파수 영역에서 제어가 가능하며 높은 전압 이득특성에 따라 적은 턴-수비의 변압기를 사용할 수 있으므로 기존의 비접촉 시스템과 비교해 보았을 때 효율특성을 개선시킬 수 있다. 시뮬레이션과 이론적인 분석을 토대로 3.15W 시제품을 제작하고 실험내용을 서술했다.