• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.312.1-312.1
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• 2013

PID (Potential Induced Degradation)는 높은 시스템 전압을 갖는 PV모듈에서 발생하는 현상으로 PV모듈의 출력을 급격하게 감소시키는 현상을 말한다. PV시스템의 높은 전압은 태양전지와 PV모듈의 프레임 사이에 전위차를 발생시키고 이로 인하여 누설전류가 흐르게 된다. 누설전류는 태양전지 표면에 전하를 축적 시켜 발전 효율을 감소시키게 된다. 이러한 누설전류는 온도와 습도가 높을수록 많이 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 PV모듈을 구성하는 재료가 PID에 의한 출력변화에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구를 수행하였다. PID가 쉽게 발생하는 태양전지를 이용하여 일반적으로 PV모듈을 제작 할 때 사용되는 전 후면 재료를 이용하여 각각의 출력변화에 대한 연구를 수행하였다. PV모듈의 전 후면 재료를 각각 다르게 하여 이에 따른 PID 발생 정도를 출력 변화로 확인하였으며 PID의 원인이 되는 누설전류에 어떠한 변화를 주는지 분석하였다. PV모듈의 후면 재료는 PV모듈 내부로의 수분 침투와 관련하여 PID 발생에 영향을 주고 전면재료인 저철분 강화유리는 PV모듈 내부에 전하를 공급하여 누설전류가 발생하게 하는 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.198-199
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• 2019

이 논문에서 제안하고자 하는 컨버터는 태양광 모듈이 결합된 Phase-shifted Full-bridge(PSFB) 컨버터이다. 기존 전기자동차의 전력변환 시스템에는 고전압 배터리와 저전압 배터리간 전력전달을 위한 DC-DC 컨버터가 존재한다. 저전압 배터리 충전에 있어 고전압 배터리 외에 태양광 모듈 컨버터를 사용하여 고전압 배터리 사용량을 낮출 수 있다. 이 논문에서는 기존의 PSFB 컨버터의 2차측에 태양광 모듈과 스위치하나를 추가하여 태양광 Buck Converter를 구성하였고 PSFB컨버터의 출력 인덕터와 Synchronous switch를 사용하게 되어 소자 수를 절감하였다. 또한 PSFB 동작 시 1차측 전류가 Free wheeling하는 구간에서 태양광 Buck converter를 동작함으로써 고전압 배터리와 태양광 모듈에서 동시에 저전압 배터리로 전력공급이 가능하게 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1167-1168
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• 2011

두 대의 동일한 H-bridge 모듈로 구성되는 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터는 출력전압에 5-레벨을 형성할 수 있으며 출력전압의 THD를 개선시키기 위해 PWM 스위칭을 적용할 수 있다. 출력필터 사이즈를 줄이기 위해 PWM 스위칭 주파수를 높일 수 있지만 스위칭 손실이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 경우 스위칭 손실을 저감시킬 수 있는 변형된 스위칭 패턴을 제안한다. Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터의 특성을 고려하여 하단 H-bridge 모듈의 스위치는 기본 출력전압 레벨을 형성하도록 동작시키며, 상단 H-bridge 모듈 스위칭에 의한 출력값이 기본 전압레벨에 가감되어 PWM 출력전압 형성하도록 동작시킨다. 제안된 스위칭 패턴을 Cascaded H-bridge 멀티레벨인버터에 적용하여 기존 스위칭 방법과 비교 분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.151-152
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• 2017

본 논문에서는 고전압 입력을 가지는 LDC를 입력직렬-출력 병렬형 컨버터로 구성하여 모듈단위의 설계를 하였다. 이러한 형태의 각 모듈의 성분들이 이상적으로 동일하지 않은 단점을 가지고 있기 때문에 변압기의 Lr, 듀티비 D, 스위칭 주파수 fs에 따라서 입력전압의 편차 발생한다. 따라서 입력 전압의 편차를 저감시키기 위해서 입력 전압 밸런싱 제어를 적용하여 각 모듈의 전압을 동일하게 유지하여 출력 전류 제어를 진행 하여 제어방법의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.409-410
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• 2020

본 논문에서는 MMC 기반 HVDC 시스템용 밸브 성능시험회로에서 서브모듈(Sub Module) 커패시터 전압보다 낮은 전원전압을 사용하여 밸브(Valve) 단위의 서브모듈을 시험 할 수 있는 기법을 제안한다. 기존의 성능시험회로는 시험 전류를 만들기 위해 서브모듈 커패시터 전압보다 큰 DC 전원을 필요로 한다. DC 파워 서플라이는 성능시험회로의 가격의 대부분을 차지하므로 고전압 출력 DC 파워 서플라이의 사용은 시험회로 가격 상승의 주된 원인이 된다. 때문에 낮은 DC 전원 전압을 사용함으로 시험회로의 전반적인 가격을 낮출 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 시험회로의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.27-29
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• 2018

본 논문은 모듈형 멀티레벨 컨버터 기반 특고압 직류 배전망의 수전 계통 사고 대응 기법을 제안한다. 수전 계통의 순간적인 저전압 및 단락 사고 발생 시 전력변환장치는 계통 전압의 정상화를 지원하기 위해 연계를 유지해야 하며 계통 측의 요구에 따라 전압 변동률에 따른 무효 전력을 공급해야 한다. 제안하는 기법은 계통 사고 발생 시 계통 코드에 따라 무효 전류를 공급하여 수전 계통의 전압 레벨 복구를 지원한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 계통 사고 대응 기법의 타당성을 확인한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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• pp.49-51
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• 2008

본 논문은 중용량급 전원회로의 구성을 간략화 할 수 있는 절연형 AC-DC 컨버터의 구조와 그 제어 방법을 제안한다. 제안하는 회로의 구조는 병렬 전력 처리를 기반으로 한다. 병렬 모듈의 기능을 각각 AC 입력 전류의 위상을 제어하는 역률개선(PFC) 기능과, 콘덴서에 저장된 에너지를 이용하여 DC 전압을 생성하는 DC-DC 컨버터의 기능으로 분리한다. 병렬 모듈의 최종 출력단을 서로 직렬 연결하여, PFC 모듈이 생성한 전압과 DC-DC 컨버터 모듈이 생성한 전압을 서로 더해서 출력하는 구조이다. 이러한 구조를 통해서 기존의 병렬형 AC-DC 컨버터에 대비하여 반도체 소자의 내압을 감소시킬 수 있고, 최종 DC 전압의 동작응답특성 향상이 가능하다. 회로의 동작모드 분석이 실시되었고, 제어기 구현 방법이 제시되었다. 제안된 구조는 PDP 전원회로에의 응용을 위해서 400W(출력전압-200V, 출력전류-2A)급 실험용 회로를 구현하여 동작검증을 실시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.127-128
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• 2016

본 논문에서는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multi-level Converter)의 전고조파 왜곡률(Total Harmonic Distortion)을 개선하기 위한 새로운 모듈레이션 기법에 대해서 기술하고 있다. 제안하는 모듈레이션 기법의 타당성을 검증하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 한 암당 12개의 서브모듈로 구성된 모듈형 멀티레벨컨버터 모델을 개발하였다. 이를 통하여 제안하고자하는 옵셋 전압 방식의 모듈레이션 기법을 적용하고 타당성을 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 분석한 내용을 실험적으로 검증하기 위해 10kVA 용량의 하드웨어 축소모형을 제작하고 실험을 실시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.355-356
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• 2012

본 논문은 배터리 셀 전압의 균등화에 대한 새로운 회로를 제안한다. 제안한 회로는 확장된 다권선 변압기를 이용한 회로로 변압기 사이에 있는 권선을 연결하여 모듈 간의 밸런싱 동작이 이루어지게 하는 회로이다. 밸런싱 성능을 분석하기 위하여 Cantilever 변압기 모델을 사용하였는데 이 모델을 통하여 모듈 간의 밸런싱 편차를 도출하였다. 기존의 회로와는 대조적으로 이 제안된 회로는 모듈화 및 제어가 쉽고 무엇보다도 배터리 수에 제한이 없다는 점이 장점이다. 이것은 고전압을 요구하는 하이브리드 전기 자동차(HEV)와 같은 어플리케이션에서의 밸런싱된 많은 직렬 연결된 배터리 셀 전압에 중요한 이점들이 될 수 있다. 본 논문에서는 이 회로의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하고 6개의 배터리 셀들을 이용하여 시뮬레이션을 실시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.48-48
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• 2010

현재 포항가속기연구소의 선형가속기에서 운전되고 있는 모듈레이터는 클라이스트론의 펄스 전원을 공급하는 펄스 전원공급 장치로서 출력은 최대 400 kV, 500 A, $7.5\;{\mu}s$의 펄스를 S band 클라이스트론에 공급한다. 모듈레이터의 고전압펄스 약 40 kV을 스위칭 하기위하여 진공스위치인 싸이라트론 스위치를 사용하고 있다. 모듈레이터 시스템에서 Jitter 발생 요인을 살펴보면, 대부분 싸이라트론 스위치회로에서 발생된다. 싸이라트론이 유발시키는 Jitter는 약 10 ns 이하이므로 매우 적다고 할 수 있다. 스위치의 Jitter가 적음에도 불구하고 모듈레이터 시스템에서 Jitter가 크게 발생한다면, 싸이라트론의 음극(cathode)에서 양극(anode)으로 흐르는 전자빔을 제어하는 Control Grid(G1 & G2)의 pulse 전압의 Jitter가 크기 때문이다. 싸이라트론 Grid 2에 공급되는 pulse 전압의 Jitter를 줄이는 것은 필수적이라 하겠다. 진공스위치인 싸이라트론 Grid에 pulse 전압을 공급하는 싸이라트론 드라이버 시스템의 안정화가 중요하므로 시제품 설계시 안정성을 충분히 고려하였다. 본 발표에서는 시제품으로 제작한 Thyratron Drive System의 기능 및 측정결과에 대해서 기술하고자 한다.