• 제목/요약/키워드: 전도노이즈

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공통모드 노이즈 저감을 위한 전력전자모듈

  • 신종원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.336-337
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    • 2018
  • 전력 전자 시스템 내의 전도성 노이즈는 반도체 스위칭 소자의 고속 동작에 큰 영향을 받는다. 특히 실리콘 카바이드 (SiC) 등의 신소재 반도체 소자 (wide band-gap device, WBG device) 특유의 고속 dv/dt 특성이 전력전자모듈 (power electronics module, PEM) 내의 기생 용량 (parasitic capacitance)에 인가될 경우 상당한 전도성 노이즈의 원인이 되므로 이를 해결할 필요가 있다. 본 논문에서는 유전율이 낮은 재료를 PEM 내부에 사용함으로써 기생 용량을 줄이고, 따라서 공통 모드 전류의 발생 또한 최소화할 수 있는 설계를 제안한다. 제안된 PEM 설계 기법은 외부 필터를 필요로 하지 않으며, PEM 내의 스위칭 소자-방열 소자간 열저항 (thermal resistance)를 증가시키지 않으면서도 기생 용량을 최소화하여 노이즈를 억제한다. 제안된 방법으로 제작된 PEM을 1 kW 출력 100 kHz 스위칭 주파수의 강압형 dc-dc 컨버터에 적용하여 공통모드 전도성 전류가 줄어듬을 증명하였다.

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전원노이즈 억제용 차폐절연변압기의 설계 및 주파수특성 해석 (Design and Frequency Characteristic Analysis of Shielded Isolation Transformer for the Power Line Noise Reduction)

  • 이재복;허창수;이태호
    • 한국자기학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.55-63
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    • 1999
  • AC 전원선로에서 발생하는 수 kHz에서 수십 MHz에 이르는 광대역의 주파수특성을 가진 전원노이즈는 전기, 전자, 통신장비의 정상적인 동작에 많은 장해요소가 되고 있으며 이들 전도성 노이즈를 억제하기 위한 기기로 기존에는 써어지 억제기와 필터가 적용되어 왔다. 그러나, 이러한 기존의 노이즈 대책기기는 전력 공급선과 노이즈 피해회로 상호간의 전기적인 절연 분리가 원천적으로 불가능하므로 전도성 노이즈 중에서 가장 큰 피해를 끼치는 공통모드 노이즈 억제성능이 지극히 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 전원회로의 공통모드 및 정상모드 노이즈 억제에 사용 가능한 차폐절연변압기에 대한 모의 등가회로를 제안하였으며, 계산과 실험을 통해 그 성능을 비교 해석함으로써 모의 해석의 유효성을 입증하였다. 또한 차폐절연변압기의 설계 방법을 제시하였으며, 제작된 3kVA급 시작품과 비 차폐된 절연변압기의 노이즈 성능을 비교함으로써 전도성 노이즈 억제성능의 우수성을 검증하였다.

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우주발사체에 적용되는 파이로 기폭에 의한 자계노이즈 저감설계 (Reduction Design on the Magnetic Noise by Pyro Initiator Activation of Space Launch Vehicle)

  • 홍일희;김양모
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.407-409
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    • 2006
  • 우주발사체I 상단 시스템은 비행 중에 킥 모터 점화, 위성분리와 같은 HBW 점화기 기폭이 순차적으로 발생 한다. HBW 점화기의 기폭시에는 일반적으로 전도성 구조물을 통한 단락전류가 일시적으로 발생한다. 이러한 단락전류는 구동 전원 측으로 최대 전류 값 및 루프 면적에 비례한 일시적인 자기장을 형성시키고 near 필드(${\lambda}/2{\pi}$) 내의 인접하게 위치한 하니스에 자계 결합을 통한 역기전력 발생의 원인이 될 수 있다. 이러한 인접 하니스에 자계 노이즈 결합은 여러 자료를 통해 우주시스템 환경에서 일시적인 데이터 손실의 원인이 되는 것으로 분석되고 있다. 본 논문은 우주발사체의 HBW 점화기 기폭시 발생되는 전도성 구조물 단락전류 귀환현상으로 인한 자계노이즈 분석 및 감쇄방안에 대해 논의하고자 한다.

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의료용 SMPS 개발 및 노이즈 감소 대책에 대한 연구 (A Study on the Low Noise Medical SMPS)

  • 이정우;김응석;김기만;윤형로
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.53-58
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    • 2001
  • Switching Mode Power Supply(SMPS)에서 전자파 노이즈 발생의 주된 요인은 스위칭 소자, 2차측 정류 다이오드, 그리고 출력 트랜스포머 및 쵸크 코일의 세부분이다. 본 논문에서는 노이즈 특성을 정량화 하기 어려운 트랜스포머에 초점을 맞추고, 보빈의 형태, 권선 방법에 따른 노이즈를 분석하고 최적 트랜스포머를 설계 하였다. 이들의 비교 분석을 위해 전자파 전도노이즈, 스위칭 소자의 스위칭 파형, 출력의 리플/노이즈 전압, 누설 전류의 4가지 특성을 측정하였다. 이 결과 수직 형태의 보빈과 1ㆍ2차 병렬 샌드위치 권선법을 사용한 트랜스포머의 경우가 가장 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었고, 이를 바탕으로 최적의 트랜스포머를 제안하였다. 전기적 특성과 안전 규격에 대한 실험을 통해 개발된 SMPS가 의료기용 국제 규격인 IEC 601-1을 만족함을 확인하였다.

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전투차량용 분배함의 노이즈 감소를 위한 릴레이 응용 (The Application of Relays for Noise Reduction in the Combat Vehicle Distribution Box)

  • 곽대환;박동민;오은빈;김창욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.235-240
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    • 2020
  • 본 연구에서는 전투차량용 분배함에 적용된 회로기판에서 전자파 적합성(electromagnetic compatibility, EMC) 시험 간 발생한 전도 노이즈의 원인을 분석하고, 이를 개선하는 방안을 마련하였다. 규격 미충족 분배함에 대한 분석을 진행한 결과, 분배함 내 회로기판의 컨버터 및 반도체 스위칭 소자가 전도노이즈를 유발하는 것을 확인할 수 있었다. 해당 회로카드는 체계장비에 탑재되어 발전기 및 배터리로부터 전원을 공급받아 전력이 필요한 각 구성품으로 공급하는 장치이다. 규격 미충족 구성품은 냉방장치 가동을 위한 회로를 포함하는데 부하특성 확인 결과, 반도체 스위칭 소자가 냉방장치의 켬 혹은 끔 상태를 유지하는 용도로 사용된다는 것을 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위하여 수동필터를 추가하여 노이즈를 감소시키는 첫 번째 방법과, 노이즈의 근원이 되는 컨버터 및 반도체 스위칭 소자를 릴레이로 대체하는 두 번째 방법을 제안하였다. 두 방법에 대해 발생하는 전도 노이즈를 측정한 결과, 두 방법 모두 효과가 있었으나 기존 컨버터 및 스위치를 릴레이로 대체하는 것이 노이즈 감소에 유리함을 확인하여, 필터를 추가하는 것보다 노이즈가 발생하는 원인을 제거하는 방법을 적용하기로 하였다. 최종적으로 릴레이를 적용하여 전투차량용 분배함을 개선하였으며 체계적합성 역시 만족하는 것을 확인하였다.

주문형 IPM을 이용한 엘리베이터용 인버터의 최적화 설계 및 전도 EMI 노이즈 저감 (Optimal System Design and Minimization of Conducted EMI Noise in Elevator Inverter System by Customized IPM)

  • 조수억;강필순;김철우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.313-320
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    • 2003
  • 본 논문에서는 부가적인 회로의 추가 없이 IPM 내부 IGBT의 게이트 저항을 시스템에 최적화된 값으로 선정하여 dv/dt 및 di/dt를 감소시키고 이로 인한 전도 EMI 노이즈를 저감하여 엘리베이터 시스템에 최적화된 전련변환장치를 설계한다. 주문형 IPM을 엘리베이터용 인버터 시스템에 최적화하기 위하여 시스템에 적용될 전력변환장치의 게이트 저항에 따른 Spike 전압 및 전동기 서지전압, 스위칭 손실에 따른 IPM 케이스와 방열판의 온도 변화등을 시뮬레이션 및 계측한다. 결과적으로 IPM의 게이트 저항을 시스템에서 요구하는 수명에 따라 최적화하여 전도되는 EMI 노이즈가 특정 주파수 대역에서 약 5∼10 [dB$\mu$Vl 저감됨을 확인할 수 있다.

Noise Injection Path의 주파수 특성을 고려한 IC의 전자파 전도내성 시험 방법에 관한 연구 (Evaluation of IC Electromagnetic Conducted Immunity Test Methods Based on the Frequency Dependency of Noise Injection Path)

  • 곽상근;김소영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.436-447
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    • 2013
  • 본 논문에서는 IC(Integrated Circuit) 전자파 전도내성 시험 방법인 BCI(Bulk Current Injection)와 DPI(Direct Power Injection)를 이용하여 1.8 V I/O 버퍼에 대한 IC 전자파 전도내성을 시험하였다. IC 전자파 전도내성 시험을 회로 해석기를 사용하여 시뮬레이션 할 수 있는 등가회로 모델(model)을 개발하고 검증하였다. BCI와 DPI의 주파수에 따른 forward 전력을 비교한 결과는 주파수 성분에 따라 실제 IC에 도달하는 전자파(electromagnetic, EM) 노이즈의 양이 제한됨을 보여준다. 시뮬레이션을 통해, 가해지는 RF(Radio Frequency) 노이즈가 전달되는 경로의 삽입손실을 구하여, 하나의 시험 방법만으로는 넓은 주파수 영역에서 실질적인 IC 전자파 내성시험의 어려움을 발견하였다. 따라서 규정된 시험 방법을 보완하여 넓은 주파수 영역의 노이즈에 대해 신뢰도 높은 IC 전자파 전도내성 시험 방법을 제안한다.

스위칭 모드 직류 전원공급기(SMPS)의 전도성 잡음해석 (Conducted Noise Analysis of SMPS(Switching Mode Power Supply))

  • 성주영;김윤명
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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    • pp.286-291
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    • 2000
  • 본 논문에서는 일반적인 EMI 노이즈 개요 및 SMPS(Switching Mode Power Supply)에서의 Noise 발생 메카니즘을 분석하고, 전도성 Noise를 측정하였으며, SMPS에서 발생되는 잡음행태를 분석하여 대책방법을 연구하였다.

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