• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2005.07c
• /
• pp.1921-1923
• /
• 2005

PLC 시스템에서 사용되는 커플러는 전력선에 연결 형태에 따라 접촉식(Capacitive)과 비접촉식(Inductive)으로 분류된다. 특히 비접촉식 커플러에서 자기 코아(magnetic core)의 소재 특성은 커플러의 크기와 신호 손실 특성 등에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 비접촉식 커플러에서 자기 코아용 재료들의 물성특성과 재료 물성 변화에 따른 전력선 통신에 미치는 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2005.07c
• /
• pp.1942-1944
• /
• 2005

고주파 고투자율 자심재료를 이용하여 비접촉식 커플러를 제조하여 고주파대역의 신호전송 특성을 평가하였다. 고주파 임피던스 매칭을 통해 고주파 대역에서 비접촉식 커플러의 신호전송 특성을 향상시킬 수 있었고, air gap의 형성으로 포화전류가 300A 이상이고 $2{\sim}40 MHz$의 주파수 범위에서 $-3{\pm}2dB$의 신호전송 특성을 나타내는 비접촉식 커플러를 제조할 수 있었다. 또한 1:1의 권선비가 1:2보다 주파수 안정성이 우수하였고, 1:2는 저주파용 커플러에서 우수한 특성을 보일 것으로 평가되었다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.85-91
• /
• 2015

We investigated the structure of inductive coupler and its magnetic coupling to increase the transmission coefficient for power line communication. A Rogowski coil, which is an air-cored inductive coupler, and a magnetic cored coupler were fabricated to analyze the transmission coefficient for different coupler parameters. This paper proposes the impedance matching method using lumped elements and an impedance transformer to increase the transmission coefficient. In the experiment, the transmission coefficient of the proposed system was increased in both narrowband and broadband cases, and a trade-off between the transmission coefficient and the bandwidth was shown. This method will be useful for the further study of impedance matching with the load variation.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.228-228
• /
• 2007

전력선 통신용 비접촉식 커플러는 고속형(2~30 MHz)과 저속형(100~450KHz)으로 나누어 볼 수 있는데, 고속형은 현재 국내에서 독자적으로 개발되어 다양한 모델이 적용되고 있는 상황이지만, 저속형은 시작품수준으로 제조되어 있으나 신호전송 특성의 향상절구가 필요한 상황이다. 전력선 통신용 커플러는 전력선 또는 모뎀으로 통신신호를 전달하는 기능을 하는 것으로서, 전력선 통신을 위한 핵심부품이다. 따라서 본 연구에서는 100~450 KHz 대역에서 사용 가능한 저속형 비접촉식 커플러를 제조하기 위해, 권선조건, 대전류형 자심재료의 모의 해석, 노이즈 필터조건, 임피던스 매칭, 하우징방법 등의 각 공정 변수를 확립하고자 하였다. 자심재료의 모의해석에서 자심재료의 높이와 전력선 도체 단면적 변화는 자심재료의 전류포화특성에 영향을 미치지 않으며, 유효길이와 에어-갭 크기가 증가할수록 전류포화특성은 향상되는데, 자심재료의 내경이 64 mm일 때 자심재료의 폭((외경-내경)/2)은 15 mm 이상이어야 하고, 에어-갭은 약 $600\;{\mu}m$ 정도의 에어-갭을 형성시켜야함을 확인할 수 있었다. 또한 저속용 비접촉식 커플러 제조조건 실험에서 내경${\times}$외경${\times}$높이가 $64{\times}94{\times}140mm$인 자심재료를 이용하여 권선 수와 에어-갭을 각각 3회, $400{\sim}600\;{\mu}m$ 삽입했을 때, 가장 우수한 특성을 나타내었다. 그리고 저역 통과 필터를 출력부에 내장하여 통신신호 이외의 노이즈를 제거할 수 있었다. 본 연구에서 제조된 300 A급 지중선용 저속형 비접촉식 커플러는 내경${\times}$외경${\times}$높이가 $58{\times}1144{\times}158mm$이고, 100~450 KHz 통신대역에서 약$7{\pm}2dB$의 삽입손실을 나타내었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.04b
• /
• pp.258-260
• /
• 2006

비정질 합금재료와 페라이트를 사용하여 비접촉식 커플러를 제조하여 각각의 재료가 적용가능한 범위를 규명하고자 하였다. 비정질 합금재료에 비해 페라이트는 안정적인 특성을 발휘하는 주파수 대역이 좁으며, 낮은 포화자속밀도로 인해 내전류 특성이 떨어졌다. 즉 페라이트는 20 MHz 이하의 주파수 대역과 비정질 재료가 적용되는 선로보다 유입전류가 낮은 전력선에 적용 가능할 것으로 보인다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.16 no.6
• /
• pp.300-304
• /
• 2006

The varied heating temperatures were used for magnetic core materials, which nano sized ${\alpha}-Fe$ crystalline was created in nanocrystalline Fe-Si-B-Nb-Cu materials, with hish permeability and low power loss. The highest permeability and lowest power loss were obtained to the specimen heat-treated at $510^{\circ}C$. The signal transmission characteristics of inductive coupler, which was manufactured by using the magnetic core materials prepared in this study, at low frequency range, was influenced strongly by magnetic property of magnetic core materials as this result is corresponding to the permeability as a function of heat treatment temperature, as well, it was improved by impedance matching at high frequency range. Over $500{\mu}m$ of air gap in coupler is required to maintain the magnetic properties without magnetic saturation on the subterranean line transferred hish current of 300 A. The inductive coupler for PLC, which has an attenuation characteristics of less than 5dB, was manufactured using nano-crystalline magnetic core materials through the above mentioned research results.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2006.11a
• /
• pp.239-240
• /
• 2006

저손실 고투자율 특성을 가지는 ${\alpha}-Fe$ 나노결정 자심재료를 제조하기 위한 열처리 온도 변화에서, $510^{\circ}C$의 열처리 조건에서 가장 높은 투자율과 신호전송 특성을 나타내었다. 저주파 대역에서의 신호 전송 특성은 자심재료의 자기적 특성에 지배적인 영항을 받으며, 고주파 대역의 신호전송 특성은 임피던스 매칭으로 향상시킬 수 있었다. 그리고 커플러의 출력부에 신호증폭장치를 삽입하여 자기유도에 의해 신호가 커플링될 때 발생하는 삽입손실을 보완하여 커플러의 특성을 향상시킬 수 있었다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.17 no.6
• /
• pp.226-231
• /
• 2007

High frequency loss property of nanocrystalline amorphous ribbon with a high resistivity insulation layer of $TiO_2$ and $SiO_2$ was studied. The insulation layer was fabricated by sol-gel method using dip-coating. The optimum composition ratio of metal alkoxide and slurry for fabrication of insulation layer was established and insulation layer with high adhesion was coated on the nanocrystalline amorphous ribbon. Frequency loss of magnetic core material manufactured on nanocrystalline amorphous ribbon with the surface insulation layer decreased over 40 % compared with that of magnetic core material without surface insulation layer. The insertion loss of an inductive coupler, which was prepared by using magnetic core material coated insulation layer, decreased due to reduction of frequency loss for magnetic core material and insertion loss decreased in proportion to frequency.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.07d
• /
• pp.2043-2044
• /
• 2006

배전 계통을 대상으로 하는 통신 시스템에 전력통신(PLC : Power Line Communication)기술을 적용하고자 할 때, 고압 배전선의 통신 채널로서의 특성 분석이 근간이 되어야 한다. 일반적으로 지하 공동구의 배전 지중 케이블에는 케이블-케이블 간의 전기적, 물리적 접촉점인 접속 개소가 일정한 간격으로 존재하게 된다. 그러므로 통신 신호의 매개체가 되는 전력 케이블의 채널 특성 분석에는 케이블 접속 개소의 영향도 고려 대상이 되어야 한다. 본 논문에서는 서울시 광진구 일부의 부하를 담당하고 있는 22.9 kV 고압 배전 지중 선로를 시험 선로로 비접촉식 커플러를 통해 통신 신호를 전송하여 삽입 손실 측정 결과를 보았고 케이블 접속 개소의 영향을 주파수 영역에서 채널 특성을 통해 분석 하였다. 시험 결과 케이블 접속 개소를 통과할 때 채널 특성은 십여 dB의 신호 감쇄를 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.346-346
• /
• 2009

저손실 고투자율 특성을 갖는 $\alpha$-Fe 나노결정 자심재료를 제조하기 위해 열처리 온도를 변화시켰으며 투자율과 신호전송 특성을 측정한 결과 $510^{\circ}C$에서 열처리된 자심재료에서 가장 우수한 특성을 얻었다. 저주파 대역에서의 신호전송 특성은 자심재료의 자기적 특성에 지배적인 영향을 받으며, 고주파 대역의 신호전송 특성은 임피던스 매칭으로 향상시킬 수 있었다. 에어-캡은 $500{\mu}m$ 이상 적용할 때, 100 A이상까지 안정적인 특성을 발휘하였다. 그리고 고역통과 필터의 설계와 신호결합장치에의 적용을 통해 통신대역 이외의 노이즈를 제거할 수 있었다.