• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.179-184
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• 2019

전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.135-140
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• 2022

연료전지 발전시스템은 수소와 산소의 반응 작용에 의해 직접 전기를 발생하는 스택(Stack) 이외에 메탄올, 천연가스 등 각종 연료로부터 수소를 만들어 내는 개질기와 스택에서 발전된 직류전압을 안정된 교류전압으로 변환시켜주는 전력변환기 등으로 구성되어진다. 이러한 시스템의 연료전지 출력은 직류로 가정에서 사용하기 위해서는 전력변환장치를 통하여 교류로 변환시키는 인버터 장치가 필요하다. 또한 연료전지 전압이 30-70V 정도로 이를 인버터 동작 전압인 380V 정도로 승압하기 위하여 DC-DC 승압형 컨버터를 사용한다. DC-DC 승압형 컨버터는 연료전지 출력과 인버터 사이에 존재하는 직류전압 가변장치로 연료전지 출력전압의 변동에 반응하여 컨버터의 일정 출력전압을 만들어 내므로 인버터는 연료전지의 전압 변동에 무관하게 일정한 전원을 공급 받을 수 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지발전 시스템의 구성 원 중 연료전지 출력전압(30-70V)을 입력으로 받아 계통연계에 적용되는 인버터의 주요 전원인 풀 브리지(Full-Bridge) 컨버터의 하드웨어 세부설계에 대하여 논하고자 한다.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권3호
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• pp.56-63
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• 1999

본 논문에서는 BF 컨버터의 Active PFC 시스템을 구성하고, 전력 변환시 입력 전류를 전원 전압과 동상인 정현파로 제어하며 직류 출력 전압을 제어하기 위한 PWM-PFM 제어 기법을 사용하여 역률을 개선하였다. FET와 IGBT를 이용하여 본 논문에서 제시한 Boost 컨버터와 인버터 회로를 구성하였고, 제안된 Boost 컨버터의 제어 회로는 마이크로프로세서 80C196으로 구성하였다. 또한 입력 전압이 30V이고, Boost 인덕터가 1.1 mH일 때 정격 출력은 전압 50V, 전류 IA, 듀티비 (Duty Ratio) 0.5 이상으로 하였다. 부하 저항의 변화에 따른 전압 변화를 PWM-PFM 제어 기법을 이용하여 제어하였고, 전류 성형 기법을 이용하여 역률이 0.96 가지 개선됨을 실험으로써 입증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.82-92
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• 1999

본 논문에선 BF컨버터의 능동 PFC시스템을 구성하고, 전력변화시 입력전류를 전원 접압과 동상인 정형파로 제어하여 동시에 출력전압에 포함되는 고조파 등의 잡음을 제거하고 직류 출력 전압을 제어하기 위한 PWM-PFM제어 기법을 제시하였다. 제시간 BF 컨버터의 스위칭 신호와 입·출력 전압, 전류 그리고 함유된 고조파 역률 등을 PSpice를 이용하여 시뮬레이션하고 분석하여 고조파 성분의 감소와 효율을 개선하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.124-128
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• 1999

본 연구는 고주파 직렬공진 인버어터를 이용한 20[kHz],10[kHz]급 고효율 유도가열장치에 관한 것이다. 치가열체인 부하변동에 대해서는 인버어터의 직류 입력 전압을 가변시키고 인버어터 스윗칭을 공진 주파수를 추종해 동작시킴으로써 무료전력을 최소화 할 수 있는 회로 구성을 제시하였다. 그리고 시뮬레이션과 실험을 통해 유도가열장치의 인버어터 역률이 약0.96으로 양호함을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2489-2497
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• 1994

본 논문에서 하이브리드 기법을 이용한 $7.7\sim8.5GHz$에서 동작하는 10 W 반도체 전력증폭기 개발에 대해 기술하였다. 본 증폭기의 제작과 측정은 위험부담을 최소화하고 제작의 용이성을 증가시키기 위하여 고이득을 위한 전단부, 구동용 중단부, 그리고 고전력부의 3증폭부로 나누어 수행하였으며, 최종 증폭기는 위에서 언급된 3 증폭부, 직류 바이어스 회로, 그리고 온도보상회로를 포함하여 하나의 하우징안에서 구현하였다. 측정된 소신호 이득은 $46\pm1dB$, 입출력 반사손실은 각각 25dB와 27dB 이상이며, 7.7, 8.1, 그리고 8.5 GHz의 3주파수에 대해 1dB 압축점에서의 출력전력은 $39.8\sim40.4dBm$으로서 최대출력전력 10 W를 만족한다. 10 MHz 차이가 있는 두 입력신호에서의 2톤 테스트에서는 출력전력 37.5 dBm에서 13.34 dBc 정도로서 설계시 요구된 사양과 잘 일치함을 알 수 있으며, 제작된 SSPA는 통신용 마이크로파중계기의 하부시스템으로서 부합되는 좋은 성능을 나타냄을 보여준다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.546-555
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• 2001

본 논문에서는 PWM 인버터-유도전동기 구동시스템의 전도노이즈 저감을 위한 출력필터 설계에 관한 연구를 수행하였다. 전도노이즈는 고전압 입력, 고용량 구동시스템 그리고 긴 전동기 터미널 등의경우에서 크게 문제가 된다. 고압력을 갖는 시스템에서는 높은 압력에 비례한 직류 링크 전압을 갖고 이에 따라 스위칭 dv/dt가 순간 최대 CM 접지전류를 발생시킨다. 그러므로 이에 대한 대책이 필요하다. 따라서 최근 산업 현장에서 많이 사용되고 있는 PWM 인버터를 설계 제작하여 유도전동기를 구동하고 이에 따라 발생되는 전도노이즈 성분을 감쇠 시킬 수 있는 출력필터를 설계하였고 제작 및 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.322-331
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• 2002

본 논문은 단상 반파 PWM 정류기와 3상 2-leg 인버터를 결합한 단상-삼상 컨버터 회로에서 전원전압의 센서를 제거하여 3상 유도전동기를 저가형으로 구동하는 방법을 제안하고자 한다. 전원전압의 센서를 제거하기 위해 전원 전류의 실측치와 제어기 내의 모델전류가 일치하도록 관측기를 구성하여 전원전압을 추정한다. 본 논문에서 제안한 기법을 사용할 경우 스위칭 소자와 센서 수를 줄이면서 직류전압 일정제어, 입력전류의 정현제어 및 단위 역률 제어가 가능하고 VVVF 교류전압을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 3[Hp]의 3상 유도전동기의 V/f 구동에 적용한 실험결과로 제시된 알고리즘의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.25-28
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• 2008

본연구는 부스트형 대기압 플라즈마 전원장치에 대한 연구로서 부스트형 전원장치는 플라즈마의 발생을 원활하게 하기위해 커패시터로 모델링되는 부하단에 인가되는 전압을 직접 제어하는 방식을 의미한다. 기존의 정현파 공진형 전원장치는 PWM기법을 이용하여 펄스의 폭을 증감하는 방식으로 전압의 크기를 제어하지만 이 방식은 별도의 공진회로를 이용하여 공진을 일으킨 다음 이를 부하에 인가하는 방식으로 구성되기 때문에 속응성이 떨어지고 균일한 플라즈마를 발생시키기 어렵다. 부스트형 전원장치는 별도의 부스트 컨버터로 직류전압을 제어하여 부하단에 입력되는 전압을 직접 제어하므로 매우 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 이점이 있으나 별도의 부스트용 스위치가 필요하고 이로 인한 효율의 감소 및 사이즈의 증가가 되는 문제점이 생긴다. 본 연구에서는 커패시터로 모델링되는 부하를 이용하여 직접 공진을 일으키고 공진된 부하 전압을 직접 부스트 스위치에 인가시키는 방식으로 부스트용 스위치의 소프트 스위칭이 가능한 새로운 방식을 개발하였다. 개발된 방식에서는 부스트용 스위치가 ZCS형태로 켜지고 ZVS형태로 꺼지는 특성을 갖게 되므로 별도의 추가 회로 없이도 획기적인 효율 증가와 방열판 사이즈의 감소로 인한 제품의 경량화가 가능한 장점이 있다. 또한, DC링크 커패시터의 최소화로 인하여 부하단의 아크 문제가 자동적으로 해결되는 장점도 있다. 제안된 제어 방식은 시뮬레이션과 실험으로 그 타당성을 입증하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권11호
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• pp.46-54
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• 1998

직선 또는 필라멘트 모양의 NiCr 박막 히터 및 Bi-Sb 박막 열전퇴(thermopile)로 구성되는 평면형 Bi-Sb 다중접합 열전변환기를 제작하고, 10 Hz에서부터 10 ㎑까지의 교류 입력신호에 대한 변환기의 교류-직류 변환 특성을 논의하였다. 변환기의 열감도를 증가시키고 또한 교류-직류 변환오차를 감소시키기 위하여, NiCr 히터 및 Bi-Sb 열전퇴의 고온 접합부를 열차단막 역할을 하는 Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 다이아프램위에 각각 형성하였고, 열전퇴의 저온 접합부는 방열판 역할을 하는 실리콘 림(rim)에 의해 지지되는 Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 박막위에 형성하였다. 단일 bifilar NiCr 히터가 내장된 변환기의 열감도는 공기 및 진공중에서 각각 약 14.0 ㎷/㎽ 및 54.0 ㎷/㎽였고, 교류-직류 전압 및 전류 변환 오차범위는 공기중에서 각각 약 ±0.60 ppm 및 ±0.11 ppm이었다. 변환기의 교류-직류 변환 정확도가 상용 3차원 구조의 다중접합 열전변환기의 것보다 훨씬 더 높게 개선되었으나, 시간에 따른 출력 열기전력의 변화는 비교적 높게 나타났다.