• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.984-986
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• 2005

변압기 권선내에서 발생되는 고장을 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 50kVA, 13200/230(V) 단상 변압기의 권선간 고장시 전자계해석을 1차측 권선고장(turn-to-earth)과 2차측 권선고장(turn-to-turn)을 모의하여 해석하였다. 권선내부 고장 및 2차측 단락시 누설 자속분포, 권선간의 힘의 분포, 변압기 내부 권선의 정상시와 단락시의 전자계비교, 단락권선과 권선 상호간의 전자계 해석을 통하여 변압기에 미치는 영향을 해석하였다. 변압기 권선간 단락시의 전자력 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용될 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.828-837
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• 2020

본 논문에서는 10W급 Tablet용 AC to DC Adapter의 소형화 및 슬림형에 적합한 평면 Flyback 변압기 최적화 설계에 대해서 나타낸다. 또한 본 논문에서는 수동권선의 기존 양산 Flyback 변압기에 비해 자동권선, Trans 크기 저감 및 누설 인덕턴스(L_k) 저감이 가능한 Hybrid형 사출 권선 변압기와 Drum형 사출 권선 변압기를 제안한다. 특히 본 논문에서 제안한 Drum형 사출 권선 변압기는 Hybrid형 사출 권선 변압기 2차측의 동판 사출 권선 접속 문제를 해결하기 위하여 변압기를 수평으로 눕힌 형태로 구성하였다. 본 논문에서 제안한 Hybrid형 사출 권선 변압기와 Drum형 사출 권선 변압기의 1차측과 2차측 권선은 각각 기존 권선과 동판 사출 권선을 사용하였다. 본 논문에서 제안한 Hybrid형 사출 권선 변압기와 Drum형 사출권선 변압기에 대해 Maxwell 2D 및 3D Tool을 이용하여 소형화 및 슬림형에 적합한 평면 Flyback 변압기 최적화 설계를 수행하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.445-455
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• 2022

본 논문에서는 90W급 LED-TV용 DC-DC Flyback 컨버터에 사용되고 있는 소형화 및 권선 자동화에 적합한 사출형 평면 동판 권선 방식의 Flyback 변압기 최적화 설계에 대해서 나타낸다. 또한 본 논문에서는 수동권선방식의 기존 양산 Flyback 변압기에 비해 권선 자동화, Trans 체적 저감 및 전기적 특성 동질성 향상이 가능한 사출형 평면 동판 권선 방식의 Flyback 변압기를 제안한다. 특히 본 논문에서 제안한 사출형 평면 동판 권선 변압기는 권선 자동화를 위하여 수직형 권선 방식으로 구성한다. 본 논문 제안한 사출형 평면 동판 권선 방식의 Flyback 변압기의 1차측과 2차측 권선은 각각 기존 권선, 3중 절연 권선 및 사출형 평면 동판권선을 사용하였다. 최종적으로 Maxwell 2D 및 3D Tool을 이용한 시뮬레이션 결과를 토대로 본 논문에서 제안한 소형화 및 권선 자동화에 적합한 사출형 평면 동판 권선 방식의 Flyback 변압기 최적화 설계를 수행하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.999-1001
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• 2001

고 주파수 스위칭 동작을 하는 DC/DC 컨버터(인버터)를 효율적으로 제작하기 위하여 고주파용 펄스 변압기의 역할은 매우 중요하다. 완벽한 펄스를 재현하는 동작주파수가 100kHz, 용량이 3kW 그리고 부피가 $400cm^3(7cm{\times}7cm{\times}7cm)$이하인 DC/DC 컨버트(인버트)용 변압기를 개발하기 위하여 코어 및 권선의 선정, 권선의 배치, 코어 및 권선의 손실, 변압기의 발열, 변압기의 누설 인덕턴스, 권선 케페시턴스, 분포 케페시턴스 그리고 공진 주파수 등을 고려하여 설계 및 제작하여야 한다. 본 논문에서는 위의 여러가지 요소들을 고려한 변압기의 설계, 제작 시험 및 펄스 실험에 대하여 기술하고 변압기의 권선 배치 방법에 따른 출력 파형 개선에 대한 실험 결과에 대하여 기술하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.747-748
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• 2006

본 연구에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 1차측 코일에 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 400kVA, 6600/220(V) 단상내철형 변압기의 권선간 전자력계산을 축대칭FEM을 이용하여 각방향의 전자력을 분석하였다. 누설자속분포, 전류유입시 권선 상호간에 작용하는 힘의 변화와 힘의 분포, 전류유입시 권선 상호간에 작용하는 힘의 변화와 힘의 분포, 변압기 내부권선의 정상시와 고장전류시의 전자계비교를 전자계해석을 통하여 변압기에 미치는 영향을 해석하였다. 변압기에 대전류가 유입되는 경우의 전자력 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 방전 플라즈마 유기절연재료 초전도 자성체연구회
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• pp.161-164
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• 2004

변압기는 권선방법에 따라 많은 특성의 변화를 나타내게 되는데 일반적인 동선의 권선법과 코일형태로 동판을 가공하여 사용하는 평면 권선방법, 그리고 고전류용 변압기에 이용되는 것으로 코어의 권선창 표면을 감싸는 형태의 관형 권선방법의 3가지의 코일 형태 또는 권선방법에 따른 변압기의 특성 변화와 컨버터에 채용되었을 때의 전력효율에 대하여 고찰하였다. 평면 코일을 이용한 변압기는 높은 코일간의 결합도로 인해 가장 낮은 누설인덕턴스와 가장 높은 성능지수 및 결합계수를 나타내었고, 관형코일을 이용한 변압기는 높은 누설특성으로 인해 가장 낮은 성능지수와 결합계수를 나타내었다. 그리고 이들을 DC-DC 컨버터에 채용하여 분석한 결과 평면변압기가 가장 높은 효율을 발휘하였다. 관형변압기는 저전력에서는 높은 누설량으로 인해 효율이 상대적으로 낮지만 출력전력이 증가할수록 상승하는 발열량에 대한 방열효과가 높아 효율의 감소폭이 작아서 고주파 또는 대전류용 변압기 응용이 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.108-110
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• 2005

배전용 변압기의 경우 고장 발생시 직접적인 수용가 측에 피해가 발생되며, 변압기 폭발시 인명 피해까지 우려되고 있다. 변압기 내부 고장으로 절연유가 분출될 경우가 가장 심각한 고장으로 이러한 피해를 방지하기 위해서는 내부 고장에 대한 정확한 해석이 필요하다. 본 연구에서 변압기 권선내에서 발생되는 고장을 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 50kVA, 13200/230(V) 단강 변압기의 권선고장시 전자계해석, 1차측 권선고장(turn-to-earth)과 2차측 권선고장(turn-to-turn)을 모의하여 해석하였다. 또한, 권선 내부 고장 및 2차측 단락시 누설자속분포, 1차 및 2차측 고장전류, 권선간의 힘의분포 등을 해석하였다. 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1063-1064
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• 2011

GIS에 이상전압이 흐를 때, 이를 계측하여 전력기기의 손상 및 고장을 미연에 방지하기 위해 SF6 계기용 변압기를 사용한다. 이러한 계기용 변압기는 절연 파괴가 일어나지 않도록 설계하여야 한다. 특히, 절연은 권선 부분이 중요한 구성 요소로, 권선간의 전기적 절연특성해석을 통하여 전계강도를 완화할 수 있는 절연 설계를 수행하여야 한다. SF6 계기용 변압기는 SF6가스의 유전율이 절연물에 비해 적기때문에 가스에서의 전계 집중 현상이 생기게 된다. 본 논문에서는 SF6 계기용 변압기의 권선간 절연특성해석을 수행하였다. 1차 권선과 2차 권선의 형상을 모델링하고 유한요소법을 사용하여 축대칭 2차원 전계해석을 수행한다. 이 때 발생하는 전계강도를 예측하고 최대전계강도가 발생하는 영역을 찾는다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.91-92
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• 2007

본 연구에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 고압측 코일에 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)의 축대칭FEM을 이용하여 해석하였다. 1MVA, 22900/220(V) 단상 외철형 Cable형 변압기의 권선의 각방향의 전자력을 분석하고, 변압기 권선의 고유진동mode를 Transfer Matrix Method를 이용하여 Cable형권선의 고유진동주파수를 파악하고 ANSYS와 비교하였다. 변압기 권선의 전자력과 진동mode 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용될 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.587-600
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• 2023

본 논문에서는 315W급 65인치 UHD-TV용 LLC DC to DC 공진 컨버터에 사용되고 있는 Slim형 고주파 변압기의 최적화 설계에 대해서 나타낸다. 또한 본 논문에서는 LLC 공진 변압기의 코어 손실 분석, AC 권선 손실 분석 및 권선 배치 최적화 설계를 통해 Slim형 고주파 변압기의 최적화 설계를 수행한다. 특히 본 논문에서는 이론적으로 해석하여 얻어진 결과를 토대로 고효율 및 Slim형 고주파 변압기는 교류 권선 손실 최소화 및 권선 자동화를 위하여 인터리브 및 수직형 권선 구조로 구성한다. 본 논문 제안한 수직형 권선 구조 방식의 Slim형 고주파 변압기의 1차측 권선은 Litz 권선을 2차 권선은 PCB와 동판 권선을 사용하였다. 최종적으로 Maxwell 2D 및 3D Tool을 이용한 시뮬레이션 결과를 토대로 이론 해석의 정당성을 입증하기 위해서 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 Slim형 고주파 변압기의 최적화 설계를 수행하였다.