• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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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.

• Journal of IKEEE
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• v.24 no.3
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• pp.828-837
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• 2020

This paper presents the optimal design of planar flyback transformer suitable for small-size and low-profile of AC to DC adapter for 10W tablet. This paper also proposes the injection winding transformer of Hybrid and Drum types capable of the winding method of automatic type and the reduction of transformer size and leakage inductance(L_k) compared to the conventional mass-production flyback transformer with the winding method of manual type. In particular, the injection winding transformer of Drum type proposed in this paper is constructed in a horizontal laying of its transformer to solve the connection problem of copper plate injection winding on the secondary side of the one of Hybrid type. The primary and secondary windings of the injection winding transformer of Hybrid and Drum types used the conventional winding and the copper plate injection winding, respectively. For the injection winding transformer of Hybrid and Drum types proposed in this paper, the optimal design of planar flyback transformer suitable for small-size and low-profile was carried out using Maxwell 2D and 3D tool.

• Journal of IKEEE
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• v.26 no.3
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• pp.445-455
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• 2022

This paper presents the optimal design of flyback transformer with the flat copper winding method of injection type suitable for the small-size and winding method of automatic type used in 90W DC to DC converter for LED-TV. This paper also proposes the flyback transformer with the flat copper winding method of injection type capable of the winding method of automatic type and the reduction of transformer size and enhanced uniformity in electrical characteristics compared to the conventional mass-production flyback transformer with the winding method of manual type. In particular, the flat copper winding transformer of injection type proposed in this paper is constructed in a vertical winding method of its transformer to realize the winding method of automatic type. The primary and secondary windings of flyback transformer with the flat copper winding method of injection type used the conventional winding, triple insulated winding and the flat copper winding method of injection type, respectively. The optimal design of flyback transformer with the flat copper winding transformer of injection type proposed in this paper suitable for small-size and winding method of automatic type was carried out based on the simulation results using Maxwell 2D and 3D tool.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07b
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.05b
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.04a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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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.

• Journal of IKEEE
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• v.27 no.4
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• pp.587-600
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• 2023

This paper presents an optimal design of the slim type high frequency transformer used in the LLC DC to DC resonant converter for 65-inch UHD-TV with the rated power of 315W. This paper also performs an optimal design of the slim type high frequency through core loss analysis, AC winding loss analysis, and optimization design of the winding arrangement of the LLC resonant transformer. Particularly, the high-efficiency and slim type high frequency transformer based on the obtained results from theoretical analysis in this paper is constructed in the interleaved and vertical winding structures of its transformer to realize the winding method of automatic type and minimize AC winding loss. The primary and secondary windings of the slim type high frequency transformer the vertical winding structure proposed in this paper used the Litz-wire windings, PCB and copper plate windings, respectively. Finally, an optimal design of the slim type high frequency transformer proposed in this paper was carried out through the experimental results to confirm the validity of theoretical analysis based on the simulation results using Maxwell 2D and 3D tool.