• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.739-745
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• 2017

선박에서 배출되는 환경오염물질 저감 및 연료 소비를 줄이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이에 따라 기존의 전력망과 신재생에너지를 연계 시킬 수 있는 직류배전시스템의 한 부분인 전력변환시스템에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 현재 전력변환장치로 주로 사용되고 있는 다이오드 정류기는 부하의 입력전류에 많은 저차고조파가 포함되어 공급전압의 왜곡을 초래하고 전체시스템의 전력품질을 저하시킨다. 일정하지 않은 출력 전압파형은 발전기, 부하기기 등에 오작동 유발 및 인버터 단의 스위칭 소자에 영향을 미치며 스위칭 손실을 증가 시킨다. 본 논문에서는 AFE(Active Front End) 방식 PWM(Pulse Width Modulation) 정류기의 직류출력, 입력 전원의 역률 및 총고조파왜형률(Total Harmonic Distortion)을 개선하기 위해서 PLL회로를 사용한 제어기를 설계하였고, 시뮬레이션 결과 직류 출력전압 파형과 입력전원의 역률이 기존 보다 개선되었으며 총고조파왜형률 또한 IEEE Std514-2014 규정에 적합한 결과를 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.179-181
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• 2005

PWM(Pulse Width Modulation) 컨버터에서 공급 전압의 품질은 교류 입력전류 및 직류 출력전압의 품질에 큰 영향을 미친다. 공급전압이 불평형 또는 고조파가 포함된 경우에는 평형 전원전압의 경우보다 입력 전류의고조파 및 역률 특성이 저하된다. 또한 컨버터 입력 측의 사용된 인덕턴스의 용량에 따라 입력전류의 고조파 및 역률 특성이 달라진다. 본 논문에서는 입력측 인덕턴스 값의 변화에 따른 단상 및 삼상 PWM 컨버터의 입력전류 고조파와 역률 관계를 해석하였는데, 특히 입력전압에 고조파를 포함한 경우와 불평형인 상태까지 확장하여 성능을 평가하였다. 이러한 결과를 통해 입력 인덕턴스 설계 값을 선정하는데 기준을 제시하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.457-465
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• 2011

본 논문에서는 3상 다이오드 정류기의 고장에 따른 해석 및 고장 판별 기법을 제안한다. 입력전원이나 다이오드소자에 고장이 발생하게 되면 출력 직류단 전압에 큰 맥동을 유발하며 이는 인버터 시스템의 제어 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 커패시터의 수명 단축을 야기한다. 본 논문에서는 입력측의 지락 사고 및 다이오드 개방 사고 시의 직류단 전압 특성을 분석하고, 계통주파수의 6배에 주파수마다 측정된 직류단의 순시전압을 직류단 평균 전압과 비교함으로서 고장의 유무 및 종류를 판별하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 직류단 전압 센서만을 이용하므로 구현이 간단하고 고장 진단을 위한 추가적인 하드웨어가 요구되지 않는다. 실험과 시뮬레이션을 통해 제안한 고장 진단 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.18-29
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• 2002

기존의 역률 개선 컨버터는 경 부하에서 높은 직류 링크 전압을 갖는다. 특히 라인 전압이 높고 부하가 작을 경우, 직류 링크 전압은 매우 높은 전압을 갖게 되어 실용상 문제가 존재한다. 본 논문에서 역률 개선 부로 벅 토폴로지를 갖는 새로운 단일 전력 단 역률 개선 컨버터를 제안하였다. 또한 제안된 컨버터의 타당성을 증명하기 위해 제안된 회로의 설계 예를 보였으며, 설계 시 고려되어야 할 사항들과 관련 설계 식을 유도하였다. 유도된 설계 식으로부터 정해진 회로 정수 값을 이용하여 실험을 실시하였고, IEC1000-3-2의 역률 규제를 만족함을 입증하였다. 본 논문에서 제안된 컨버터를 통하여 기존의 단일 전력 단 컨버터의 문제점인 경 부하 시 높은 직류 링크 전압 문제를 해결할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.132-140
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• 2001

유니버셜모터는 소형의 직류 직권전동기와 같은 기계적 구조를 가지며 교류.직류 전원을 양용할 수 있는 장점으로 동급의 일반전동기에 비해 높은 속도로 구동이 가능하므로 핸드드릴이나 진공청소기, 세탁기 등의 가정용 기기 등에 일반적으로 사용된다. 위상각제어기를 이용하여 모터로 입력되는 전압을 제어하는 방법은 간단한 구조 때문에 위상지연으로 인해 입력 역률 및 저차 고조파 전류특성이 좋지 않음에도 불구하고 널리 사용되고 있다. 브리지 정류기를 사용하여 교류 전원을 맥동하는 직류 전원으로 변환한 후 DC 초퍼로써 유니버셜모터에 입력되는 평균전압을 제어하는 방법은 제어기의 효율을 높일 수 있고 저차 고조파전류를 감소시킬 뿐만 아니라 저전력값에 대해서도 부하역률의 저하를 막을 수 있다. 본 논문에서는 기존의 제어기의 방법으로 저가의 위상각 제어기를 구서하고 EH한 저가의 마이크로 컨트롤러를 이용한 DC 초퍼시스템을 각각 구성하여 저차 고조파전류 특성을 비교 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.842-845
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• 2004

PWM 입력 전압원 반브리지 직류-직류 변환기의 예로 통상적인 스위칭 방법으로 동작시킬 때, 직류 전압원의 단락을 방지하기 위하여 변환기 신호에 데드타임을 삽입한다. 이러한 데드타임은 변환기 시스템의 제어 성능에 좋지 않은 영향을 발생시킨다. 따라서 이 데드타임을 효과적으로 보상하는 것이 필요하다. 또 이 데드타임의 영향을 방지 할 수 있는 최선의 방법으로써 데드타임 최소화 스위칭 방법을 고려할 수도 있다. 본 논문에서는 데드타임 최소화 스위칭 방법의 하나인 아날로그 방법이 아닌 디지털 방법으로 스위칭 방법을 제안하였다. 제안한 스위칭 방법은 SOC를 기반으로 한 Verilog-HDL 언어를 이용하여 PWM전용 컨트롤러를 설계하고, 기존에 문제점으로 PWM 스위칭 발생시 과도기간 동안 턴오프 손실이 발생되어 저하된 효율를 제안된 방법으로 방지하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.274-275
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• 2017

부스트-인버터 시스템에서 6-스텝 시 토크 리플을 줄이기 위한 방법을 제시한다. 모델 기반의 전압 방정식을 통해 필요한 직류단 전압의 크기 및 위상을 구하고 전류 전향 보상을 통해 전압을 합성한다. 이를 통해 직류단 캐패시턴스를 수 ${\mu}F$까지 낮출 수 있어 캐패시터의 부피 및 비용을 절감할 수 있다. 이러한 최적 해 운전 시 생기는 입력 파워 리플의 문제점을 해결하기 위한 일정 파워 공급 방법을 제시하며 이를 통해 운전영역에 따른 적절한 운전 방법의 선택을 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.187-188
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• 2017

이오나이저는 에어컨이나 공기청정기와 같은 전자기기에서의 공기 정화기능이나 반도체 장비에서 웨이퍼에 먼지가 부착 되는 문제를 해결하기 위한 정전기 제거 기능 등의 용도로 활용되고 있다. 이오나이저의 동작을 위해서는 교류나 직류 형태를 가지는 수 kV의 고전압을 발생시킬 수 있는 높은 전압 변환비를 가지는 전원장치가 필요하다. 본 논문에서는 5 V 전원을 입력으로 하고, 5 kV 전원을 출력으로 하는 직류 형태의 이오나이저용 전력변환회로의 소형화 및 저가격화를 목표로 설계하고 검증한 내용에 대하여 논의하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.25-26
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• 2012

본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 직류 모듈 집적형 전력변환장치를 인덕터 전류 및 입 출력 전압을 이용하여 MPPT 및 출력 전류 제한을 수행하는 제어 방법을 제안한다. 이를 통해 기존의 입 출력 전류 및 입력 전압을 이용하는 방식에 비해 전류 센서를 한 개 줄이면서 동일한 특성으로 제어가 가능하다. 또한 실험을 통해 제안하는 방식의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.325-331
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• 1999

계통연계형 태양광발전시스템에서는 계통과 태양광시스템을 연계하기 위해 PWM 인버터가 이용된다. 인버터 시스템을 연속전류모드로 운전하면 맥동이 발생하게 되고, 직류전류의 맥동발생은 교류전류파형의 왜형을 가져온다. 본 연구에서는 직류입력전류의 맥동을 감소시키기 위하여 불연속모드 승강압초퍼로 인버터를 운전한다. 직류 전류에 포함된 고조파성분을 리플성분과 직류성분으로 분리하여 해석하고, 맥동이 없는 일정한 직류전류를 태양 전지로부터 인버터로 공급한다. 제안하는 인버터시스템은 단위 역률로 부하와 계통에 교류전류를 공급한다.