• 한국융합학회논문지
• /
• 제8권11호
• /
• pp.313-319
• /
• 2017

본 논문에서는 전기자동차의 핵심부품인 DC-DC 컨버터를 LLC공진형 컨버터에 신소재(Ga-N HEMT)를 이용하여 설계함으로써 소형화가 가능하며, 공진주파수를 자유롭게 변경할 수 있으며, 2차측 출력부에 SR Topology를 추가하여 전원장치의 동작 시 효율 및 온도특성을 개선하는 설계기법을 제안하였다. 이를 통해 고효율과 소형화를 얻을 수 있도록 회로를 구성하였으며, 제안된 컨버터는 200[kHz]의 높은 스위칭주파수를 가지고 동작시키게 됨으로써 스위칭주파수의 변화 및 회로구현의 장점과 스위칭주파수의 극대화로 인해서 LLC 및 PFC의 사이즈를 40[%] 최소화 할 수 있었으며, 동작온도의 특성이 250W(12V/20A)에서 온도를 측정한 결과 방열판 없이 $60{\sim}65^{\circ}C$를 나타냄을 확인하였다. 이러한 설계결과를 토대로 향후 1[kW]이상까지 구현하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.35-43
• /
• 2005

종래의 컨버터-인버터 전력변환 시스템에서 do-link를 제거하여 보다 효과적인 인버터를 만들기 위하여 매트릭스 컨버터에 관하여 연구를 하고자 한다. 따라서 매트릭스 컨버터는 에너지를 저장하는 능동소자를 갖지 않는 장점이 있으나 전원이 스위치를 통하여 직접 부하에 연결되므로 전원의 리플과 노이즈가 그대로 부하에 전달되는 결점을 갖는다. 매트릭스 컨버터는 전원을 부하에 대하여 정현적으로 스위칭해야 되며, 한편 이러한 노이즈를 제거 및 보상하는 특성과 함께 역율문제도 함께 해결해야 한다. 본 연구에서는 종래의 제시된 방법에 비하여 제어어시간을 단축시킨 제어함수를 제시한다. 제시된 제어함수는 전원에 포함된 리플과 노이즈를 스위칭하는 과정에서 자동으로 보상하며 역율 1이되게 스위칭한다. 시뮬레이션 결과와 실험결과를 함께 제시한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.105-105
• /
• 2012

본 논문에서는 전세계적으로 차세대 에너지절감 반도체로 각광을 받고 있는 GaN 소자의 연구개발 동향에 관하여 발표하고자 한다. GaN 반도체는 와이드 밴드갭(Eg=3.4eV)과 고온 안정성($700^{\circ}C$)등 재료적인 특징으로 인하여 고출력 RF 전력증폭기와 고전력용 전력반도체 응용에 큰 장점을 가진다. 고출력용 GaN RF 전력증폭 소자의 전력밀도는 기존 Si-기반 LDMOS 트랜지스터보다 10배 이상 높아 제품의 소형화와 경량화를 통하여 30% 이상의 전력절감이 가능하며, 레이더, 위성등 송수신 트랜시버 모듈에 GaN 전력증폭기를 이용할 경우 기존 GaAs-기반 전력증폭기에 비하여 높은 전력밀도(>x8)와 높은 효율(>20%)로 인하여 모듈 크기를 50% 이상 줄임과 동시에 경량화를 이룰 수 있어 비행기, 위성등 탑재체의 에너지 절감에 크게 기여할 수 있다. 고전력용 GaN 전력 스위칭 소자는 기존 Si-기반 IGBT에 비하여 스위칭 손실과 온-저항 손실이 낮아 30% 이상의 에너지 절감이 가능하다. 뿐만 아니라, 일본 도요타 자동차사의 보고에 의하면 HEV등 전기자동차의 DC-DC 부스터 컨버터나 DC-AC 인버터에 GaN 전력반도체를 적용할 경우 경량화, 변환효율 향상, 전용 냉각시스템을 제거할 수 있어 연료소모를 10% 이상 줄일 수 있어 연간 400불 이상의 에너지 절감 효과를 가진다. 이러한 에너지절감 효과는 미국, 유럽, 일본등 선진국을 중심으로 차세대 GaN 반도체의 신시장 개척과 선진입을 위한 치열한 경쟁 구도의 구동력이 될 것이며, 본 논문을 통하여 GaN 반도체의 연구개발 방향과 상용화의 중요성을 함께 생각해보고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 A
• /
• pp.274-276
• /
• 2002

긴급보호제어시스템(SPS, Special Protection System)은 일반적인 보호동작 범위를 벗어난 외란에 대해서 계통 전지역의 보호를 목적으로 하는 광역시스템 보호기술이다. 따라서 SPS는 외란 시에 계통 장비의 보호보다는 계통을 보호함으로써 전력 공급능력 향상에 주안점을 두게 된다. SPS는 자주 동작하지 않고 평소에는 대기 상태로 있으며, 긴급한 동작이 요구되기 때문에 많은 경우에 그 동작이 미리 결정되어 있다. SPS는 입력변수나 전력계통에의 영향에 따라 분류할 수 있는데, 입력변수에 따라서는 계통 응답에 기초한 SPS와 사고에 기초한 SPS로 나눌 수 있다. 발전기 탈락, 부하 차단이 SPS의 주요 보호 동작이며 이 외에 가스터빈이나 양수발전기 기동, AGC 제어, HVDC 고속전력변환, 분로기기의 자동스위칭 등의 제어 동작이 있다. 우리나라의 경우에는 주로 동기탈조 방지를 위한 발전기 탈락의 동작을 하는 SPS가 설치, 운전되고 있다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.463-467
• /
• 2003

본 논문에서는 교류쵸퍼와 직렬보상변압기로 구성되는 교류전압제어장치에 대하여 연구한다. 먼저, 교류쵸퍼와 직렬보상변압기로 구성되는 기본적인 교류전압제어장치로 출력전압을 입력전압에서 10-20%정도 강압할 수 있는 형태의 강압형 교류전압 제어장치를 제안하고 기본동작원리 및 이의 안전한 운전을 위한 PWM 발생과 초기시퀀스로직을 제시하였다. 또한 이로부터 입력전압변동에 무관하게 일정 출력전압을 발생시키기 위한 자동전압제어장치(AVR: Automatic Voltage Regulator)로 사용가능한 두가지 형태의 직렬보상형 교류전압제어장치를 제안하고 동작원리를 기술하였다. 특히, 입력전압과 반대방향의 극성의 전압을 발생시킬 수 있는 새로운 형태의 양방향 교류쵸퍼를 제안하고, 이의 안전한 운전을 위한 PWM 발생을 위한 스위칭 패턴을 제시하였다. 제안된 교류전압제어회로의 경우 다양한 실험을 통하여 전력절감을 목적으로 하는 강압형 교류전압제어장치와 자동전압조절기의 용도로 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 융합정보논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.47-52
• /
• 2020

본 연구에서는 자동차용 강압 DC-DC 컨버터 모듈 설계 방법 중 변조 스위칭 잡음과 전자파 방사의 감소방법에 대한 시뮬레이션 연구가 수행되었다. PMIC(Power Management Integrated Circuit) 칩을 이용한 4층 PCB 기본 회로가 제시되었고, 컨버터 모듈의 두 입력단자(+, -) 및 입력 필터와 PMIC 사이에서의 전자파 잡음과 전자기 방사 특성에 대한 시뮬레이션이 1.0~5.0MHz 대역과 100MHz 대역에서 수행되었다. 전도성 방사 특성은 3.0MHz와 104MHz에 대한 결과를 제시하였고, 입력포트로 되돌아오는 전도성 방사를 줄이기 위해 컨버터 출력 단자를 PCB의 3층 혹은 4층에 입력단의 전류 흐름과 반대되는 방향으로 배치하여 평균 10dB 이상의 개선효과가 나타났다. 본 연구 결과는 지금까지 제시된 불요 전자파 감소 방법에 비해 개선효과가 높아 향후 컨버터 모듈 설계에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권7A호
• /
• pp.672-677
• /
• 2007

전광 EO-MZ 광변조기의 바이어스를 안정화함으로써 버스트 모드 패킷 트래픽 조건에서도 스위칭 소광비를 최대화하는 방법을 제안하고 입증하였다. 광변조기의 오프 레벨 출력 전력을 샘플링하고 최소화함으로써 패킷 트래픽 밀도의 변화에 무관하게 높은 소광비를 갖는 광 게이트로서 동작한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.207-208
• /
• 2016

본 논문에서는 DC 마이크로그리드(MG) 동작의 신뢰성 및 안정성을 향상시키기 위하여, 주파수 변동을 이용한 새로운 DC bus signaling (DBS) 전략을 제안하고자 한다. 제안한 DBS의 경우 스위칭 리플을 사용하여, DC 버스를 통해 연결된 컨버터 등의 소자가 현재 DC bus의 전력에 대한 정보를 얻을 수 있다. DC bus의 전력의 정보는 소비와 생산에 대한 DC bus의 밸런스를 맞추기 위해 사용되고, 이를 통해 각각의 컨버터 동작 영역이 상황에 따라 자동적으로 결정되고, 궁극적으로 자율화 시스템을 구현할 수 있게 된다. 본 논문에서는 DC bus에 나타나는 주파수 성분의 분석 및 변동 전략에 대해 기술하고, 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해 제안하고자 하는 알고리즘이 Power Line Communication (PLC) 으로의 가능성과 타당성을 점검하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
• /
• pp.548-552
• /
• 2007

본 논문에서는 연료전지자동차의 저전압 배터리 충${\cdot}$방전을 위한 3상 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 3상 컨버터는 기존의 단상 컨버터에 비해 인터리빙 효과의 증대로 인한 입${\cdot}$출력 필터 사이즈 감소와 변압기의 이용률 증가로 인한 VA정격의 감소가 가능하며, 기존의 위상제어 방식의 3상 컨버터와 달리 입${\cdot}$출력전압이나 부하변동에 따른 무효 전류의 중가 문제가 없다. 또한 MOSFET 스위치를 사용하여 고전압 측에서는 비대칭 소프트 스위칭을 성취할 수 있고, 저전압 측에서는 동기정류 방식을 적용하여 도통손실을 감소시킬 수 있어 효율과 전력밀도를 더욱 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안하는 3상 양방향 DC-DC 컨버터의 동작원리와 기존방식과의 비교분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.519-522
• /
• 2001

Recently, the battery charging technology and reducing technology of harmonics on AC input line are rising importantly according to increasing electrical facilities that it has been replaced battery with emergency power. In this study, I proposed that an auto-charging circuit of battery has low cost with simple-construction circuit, relative, harmonics reduction with diode tap-change method, high reliability of system for using characteristics of thyristor switching. In case of this circuit, convenience and reliability of maintenance of battery power units were more improved. 1 think that it is resulted in effect of prevention to shortening of battery life from over-charging and over-discharging and decrease of harmonics obstacle on AC input line.