• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.596-597
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• 2010

매트릭스컨버터의 제어기법은 입력측의 전류형과 출력측의 전압형의 조합에 의해 구성된 미래지향형 AC/AC 전력변환시스템이다. 이를 제어하기위해서 기존 SVPWM을 적용하면 섹터정보 및 인가시간의 계산과정이 복잡해지고 계산량이 많아지는 단점이 있다. 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해 전압형 인버터에 사용하고 있는 기존 간략형 SVPWM과 함께 입력측 전류형에도 이를 변형하여 적합한 간략형 SVPWM를 동시에 적용하여 전체의 PWM에 관련된 계산과정을 단순화시키고 계산량을 저감시킬 수 있는 제어기법을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.190-192
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• 2008

매트릭스 컨버터(Matrix Converter:MC)는 기본적으로 9개의 양방향 스위치를 이용한 전력변환장치이다. 입력 전압의 크기에 따라 일정 범위 내의 전압을 합성할 수 있으며, 다이오드 정류기를 이용하는 인버터에 비해 입력전류를 정현파로 만들 수 있는 장점을 가지고 있다. 다수의 스위치를 이용하여 출력전압을 합성하기 때문에 제어가 복잡하다는 단점이 있으나, 반대로 여러 가지 방법으로 전압을 합성할 수 있는 가능성과 회로 구성의 확장 가능성이 크다는 장점도 있다. 본 논문에서는 입력 전압의 순시적인 선간전압을 이용한 새로운 공간 벡터 변조(Space Vector Modulation: SVM)방법을 제안하고, 기존 SVM과 동일한 구현 가능성 및 새로운 유사 멀티레벨(Multi-level) SVM으로의 확장성을 보인다. 유사 멀티레벨 SVM을 사용하였을 경우 출력 전류의 리플이 감소하고 고조파 특성이 개선됨을 Matlab 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.143-145
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• 2009

본 논문에서는 AC-AC 직접 변환 방식인 매트릭스 컨버터의 진압 변조 방법 중 하나인 $V_{max}-V_{mid}$ PWM 변조 방법을 간략화한 Simple $V_{max}-V_{mid}$ 전압 변조 방법에 대해 소개한다. $V_{max}-V_{mid}$ 전압 변조 방법은 실행 전에 입력전압 위상각$(\theta_E)$을 판별하는 PLL(Phase Looked Loop)과정을 거친 후, 얻은 위상 정보를 사용하석 게이트 신호를 만들어 낸다. 하지만 PLL의 사용이 연산 시간의 딜레이를 발생시키고, 처리과정을 복잡하게 만드는 단점으로, PLL과정을 생략하여 입력 전압의 크기 정보만으로 섹터를 판별하고 게이트 신호를 발생시켜 스위치를 조작하는 변조 방범을 사용하였다. 이로 인해 연산시간의 단축과 처리 과정의 축소 등의 이점을 취하고, 이를 시뮬레이션으로 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.224-226
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• 2008

본 논문에서는 매트릭스 컨버터로 구동되는 유도전동기의 속도제어 성능을 향상시키기 위한 적응제어 기법을 제안한다. 유도 전동기는 비선형적 마찰력 등으로 인한 비선형적 특성을 가진다. 이러한 비선형적 특성으로 인해 야기되는 왜곡을 보상하고 속도제어 성능을 개선하기 위해 슬라이딩 모드 제어 기법을 적용한다. 슬라이딩 모드에서 발생하는 채터링 현상과 모델링되지 않은 유도 전동기의 불확실성에 의한 제어 성능 저하를 개선하기 위해, 불확실성 추정을 위한 퍼지 기반 불확실성 추정기를 적용한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 제어기법의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.181-182
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• 2010

매트릭스 컨버터는 출력 한 상에 대하여, 입력 3상이 교대로 연결되는 형태이다. 현재 사용하고 있는 개선된 벤츄리니 방법은 시비율과 캐리어를 사용하여 기존의 벤츄리니 구현 방법을 단순화 시켰지만 효율 측면에서만 본다면 불필요한 스위칭을 하고 있는 비효율적인 스위칭을 하고 있다. 이 논문에서는 기존 스위칭 패턴을 개선하여 스위칭 손실을 줄이고 효율을 개선하는 스위칭에 대해 제안해 본다. 기존의 비대칭 스위칭 패턴을 대칭된 스위칭 패턴으로 변화하여 특정한 섹터에서 추가적으로 발생되는 손실을 줄이고 해석적 손실의 정확도를 높일 수 있다. 제안된 방법에 대한 타당성을 입증하기 위해 실험을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.193-194
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• 2018

본 논문은 $6kW/L(98W/in^3)$의 전력밀도를 갖는 xEV LDC를 위한 절연형 DC-DC컨버터의 설계 방법을 제안한다. 부피를 가장 많이 차지하는 수동소자의 부피를 줄이기 위해 GaN소자를 적용하여 스위칭 주파수를 700kHz를 적용하였다. 또한 자속 상쇄 개념이 적용된 매트릭스 평면 변압기를 적용하여 변압기의 부피를 크게 줄일 수 있었다. 본 논문에서는 후보 토폴로지들의 비교를 통해 고 전력 밀도에 가장 적합한 토폴로지를 선정하였으며, 자속상쇄 개념 기반의 매트릭스 평면 변압기를 설계방법을 제안하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.119-120
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• 2015

ITER 한국사업단은 AC/DC Converter 최종설계검토(FDR)를 2014년 4월에 끝내고, 제작에 관련된 준비사항 점검인 MRR (Manufacturing Readiness Review)를 2014년 10월에 수행하였다. 1차 제작공정인 CCU/L 컨버터와 관련 I&C System은 2014년 11월부터 제작에 착수하여 곧 FAT(Factory Acceptance Test)를 앞두고 있다. 이 시점에서 중요한 것은 FAT를 앞둔 제작된 기기가 ITER의 설계요건을 충분히 만족하는지에 대한 검증을 하는 것이다. 본 논문은 초전도자석 및 컨버터의 이상상태 또는 고장 시에 장치를 보호하는 중요한 Plant Interlock System(PIS)이 ITER의 설계요건을 충실히 반영하였는지 확인하기 위한 요건추적매트릭스(RTM) 기법을 소개하고, Interlock System의 중요기능인 사고 시 초전도 코일에 충전된 에너지를 급속 방전하기 위한 장치인 DLIB와의 연계기능에 적용한 예를 보이고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.142-149
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• 2009

본 논문은 단위 역률을 갖도록 직접 시비율 펄스폭 변조 방식으로 제어되는 3상 매트릭스 컨버터의 평형 및 불평형 부하시의 동작 특성을 고찰한다. 시스템의 해석으로부터 얻어진 중요하고 유용한 사실을 정리하면 다음과 같다. (1) 단위 역률 제어 알고리즘은 부하측의 변수에 의해서가 아니라 입력전압에 의하여 정해진다. (2) 평형 3상 부하가 리액티브 부하인 경우만 아니라면 입력측 역률을 1로 만들 수 있다. (3) 불평형 선형부하의 경우, 매트릭스 컨버터의 등가입력 특성은 비선형저항과 같다. (4) 입력 주파수와 출력 주파수가 특정한 관계를 가질 때, 입력측의 각상은 동일한 평균전력 분담률을 갖는다. 해석의 타당성과 유효성은 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.326-328
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• 2008

본 논문의 목표는 실제 시스템과 가장 유사한 이중여자 유도발전기(Doubly-Fed Induction Generator)의 시뮬레이터를 구현하고 실험을 통해서 그것을 검증하는 것이다. 바람의 속도를 2D 룩업 테이블을 이용하여 데이터화 한 후 터빈 모델의 입력으로 인가한다. 터빈 모델의 파라미터는 실험용 이중여자 유도발전기의 것과 동일하게 설정하여 실제 시스템과 유사하게 하였다. 지금까지는 이중여자 유도발전기를 모사하기 위하여 매트랩(Matlab) 등을 이용하였지만 실제와 다소 다르다는 문제와 구현하기 힘들다는 문제를 가지고 있었다. 하지만 본 논문에서는 심플로러(Simplorer)를 이용하여 쉽고 정확한 시뮬레이터를 구현하였다. 터빈과 이중여자 유도발전기는 기어를 이용하여 직결함으로써 실제 시스템과 매우 가깝게 모사하였으며 이중여자 유도발전기의 회전자를 여자시키기 위해 이산 캐리어 변조 방법을 이용하여 매트릭스 컨버터를 구동하였다. 그리고 실험을 통해서 시뮬레이터의 결과와 실험 결과의 비교 및 검증을 한다. 궁극적으로 어떤 지역의 바람의 품질과 발전량 등 중요한 정보를 얻기 위해 실제 크기의 발전기를 설치하지 않고 본 논문에서 개발한 시뮬레이터를 이용하여 쉽게 그 정보들을 얻을 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.348-349
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• 2019

본 논문은 전기자동차용 8.1kW/L의 높은 전력밀도를 갖는 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 설계 방법을 제안한다. 넓은 전압범위에서 높은 전력밀도를 성취하기 위해 위상천이 풀-브릿지(Phase Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 2차측 토폴로지 후보군의 비교를 통해 전류-더블러 토폴로지로 토폴로지가 선정되었다. 또한 자속 상쇄 기법이 적용된 매트릭스 변압기를 적용한 PSFB 컨버터와 냉각기의 구조설계를 통해 8.1kW/L의 전력밀도를 달성하였으며 1.8kW 시작품을 제작하여 성능을 검증하였다.