• 제목/요약/키워드: 전도성 전자파노이즈

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전기자동차 모터 구동 시스템의 전도 방출에 관한 고주파 모델링 연구 (Study on the High-Frequency Circuit Modeling of the Conducted-Emission from the Motor Drive System of an Electric Vehicle)

  • 정기범;이종경;정연춘;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.82-90
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고주파 회로 모델링을 이용하여 전기자동차의 모터 구동 시스템으로부터 방출되는 전도성 전자파 노이즈를 시스템-레벨에서 분석하였다. 관련 전도 방출의 주요 원인은 모터 구동 시스템에서 사용하는 펄스폭 변조방식의 스위칭 동작에 기인하며, 이러한 전도 방출은 공통-임피던스 결합 및 유도성 결합을 통해 AM/FM 주파수 대역에서의 무선주파수 간섭을 유발한다. 이러한 문제를 분석하기 위해 모터 구동 시스템을 구성하고 있는 IGBT와 고압 커패시터, 인버터, 모터 및 고전압 케이블과 버스 바에 대한 기본 회로는 물론, 각 부분에서 존재하는 기생 성분 및 비선형 특성을 해석하여 모터 구동 시스템 전체를 포함한 시스템-레벨의 고주파 등가회로 모델을 제안하였다. 이러한 모델을 이용한 모터 구동시스템의 전도 방출 특성을 시뮬레이션하고, 측정하였으며, 비교적 큰 해석구조임에도 불구하고 두 결과가 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 향후 이러한 접근방법이 전기자동차의 전자파 적합성 설계에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

PDP용 광대역 EMC 필터의 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on Design and Fabrication of Broad-Band EMC filter for PDP)

  • 김동일;구동우;양은정;김도연
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.437-443
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    • 2003
  • 정밀 전기.전자기기들이 외부의 전원장해와 과도 전압에 의하여 오동작되거나 부품이 파괴되어 기기의 기억장치가 지워지기도 하며, 전도성 노이즈의 형태로 다른 기기에 장해원이 될 수도 있는 등 그 피해가 늘고 있어 이에 대한 보호대책이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 디지털 영상기기인 PDP를 측정대상기기(EUT)로 하여 임피던스에 적합한 노이즈 저감 필터를 제작하고, 더불어 관통형(Feed-through) 커패시터 와 높은 투자율을 가진 페라이트 비드로 이루어 진 필터를 함께 적용한 PDP용 광대역 EMC 필터를 제작하고, 그 특성을 평가하였다. 본 연구에서 제작한 필터의 삽입손실은 10 MHz~l.5 GHz에서 40 dB 이상 감쇠되어 CISPR Pub. 22규격과 IEC 61000-4-4의 level 4까지 만족하는 우수한 필터임을 확인하였다.

전기추진 차량의 고전압 전자파 환경(EME) 분석과 전자파 적합성(EMC) 설계 (Analysis of High-Voltage EME and Design for EMC in Hybrid Electric Vehicle)

  • 임종광;이현주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.569-576
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    • 2014
  • There were overwhelming high-frequency electromagnetic noises in 200kW-class hybrid electric vehicle(HEV) although EMC control strategy had been applied to cope with the electromagnetic noises during the development of HEV. This paper investigates the characteristics of the conducted and radiated emission noises, the source and path of noises, and the effects of EMI on the electronics. Finally the design concept of noise control is proposed.

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.

전기적으로 빠른 과도현상/버스트 신호의 복사방출과 대책 (Radiated Emission of Electrical Fast Transient/Burst Signal and Its Countermeasures)

  • 박수훈;김동일;박연준;나승욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.291-298
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    • 2016
  • 본 논문에서는 전자파적합성 국제 규격인 IEC 61000-4-4에서 규정하고 있는 전기적으로 빠른 과도현상/버스트(EFT/Burst) 신호가 전원선을 따라 시험대상품에 인가될 때, 인가신호에 기인하여 방사되는 불요전자파와 그 신호가 피시험품에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 먼저 국제규격에 규정된 시험 배치방법에 따라 시험 샘플을 설치하고, 검증된 EFT/Burst 발생기로 1분 동안 +4 kV의 규정된 신호를 길이 1 m인 전원선을 통해 시험 샘플에 인가하였다. 그 결과, 전원선을 통해 인가되는 전도성 EFT/Burst 내성 신호 외 버스트 발생기 및 전원선에서 직접 공기 중으로 방출되는 방사성 신호(EFT/Burst 노이즈)가 검출되었고, 국제 공인시험 규격으로 이 신호를 측정한 결과, 규제 레벨보다 30 dB 이상 높았다. 또한, EFT/Burst 방사성 신호의 최대 방사 지점과 시험품의 이격 거리에 따른 전계강도를 측정한 결과, 방사내성 국제 규격치보다 최대 23 V/m 이상 강한 전계강도가 검출되었다. 이는 EFT/Burst 방사성 노이즈가 직접적으로 제품에 인가되어 오동작을 유발할 가능성이 대단히 높으므로 대책이 요구됨을 확인하였다.

코일성 부하에 의한 전도 노이즈 방지 목적의 전원용 EMI필터 개발 연구 (A Study on the Development of Power-Line EMI Filter for the Prevention of Conduction Noise by Coil Loads.)

  • 김병준;주재훈;김진애;백판근;최중경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.175-179
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    • 2009
  • 본 논문에서는 전장용 아날로그 스위치 및 공조기 부하 유닛의 신뢰성 실험 중에서 EMC 스펙에 만족할 수 있도록 하는 필터 설계를 제안한다. EMC 규격에 만족하면서 전자부품들의 상호 간섭과 주변 환경의 영향을 최소화하고 제품의 품질 향상을 위해 전자파 필터를 적용하였다. 본 논문에서는 ISO/JASO 표준규격의 주파수범위인 30MHz ~ 1GHz 대역에서 스펙트럼 분석기와 간이 EMI 챔버를 이용한 시뮬레이션을 통해 특정 주파수 대역의 에너지 분포를 분석하였으며, 최적의 전자파 필터를 구현하기 위해 필터를 구성하는 소자의 용량을 결정하였다. 실제 필터 추가를 통해 노이즈가 감소한 것을 공인인증기관에서 증명하였으며, 전장용 아날로그 스위치 및 공조기 부하 유닛에 적용하여 전자파 간섭을 일으키지 않고 정상적인 동작을 수행하는 것을 확인하였다.

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인터리브드 RPWM Buck 컨버터의 전도성 노이즈 감소에 대한 연구 (Reduction of Conducted Emission in Interleaved RPWM Buck Converter)

  • 이승현;이근봉;나완수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.298-308
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    • 2017
  • 본 논문에서는 DC-DC Converter에서의 고조파로 인한 전자기적 잡음을 줄이기 위해 Random PWM을 적용한 Interleaved Buck Converter(IBC) 시스템을 제안한다. PWM 직류전원장치에서 스위칭 방식을 사용하는 경우 스위칭 손실 및 EMI 문제가 발생하기 때문에 많은 고조파를 포함하고 있어 선간 전압의 왜곡 등을 유발한다. 따라서 이에 대한 해결방법으로 PRBS를 이용한 IBC를 최초로 제안한다. 이 방식의 회로 구조는 2개의 능동형 스위치를 가지며 180도의 위상차를 갖는 2개의 PWM 신호를 이용하여 회로를 제어한다. IBC는 1세트의 스위치를 추가하기 때문에, 비용 측면 등에서는 불리 할 수 있으나 전력분배, 출력전류 리플 감소, 빠른 회로 반응속도, 수동소자크기 감소의 이점을 가진다. 본연구의 타당성을 확인하기 위하여 PSIM 시뮬레이터를 이용하였고 Random PWM을 적용한 IBC 회로를 설계하여 기존의 PWM과 RPWM 방식만을 사용하는 Buck-converter 회로를 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 결과를 확인하고 분석하였다.

EV/HEV용 모터 구동 시스템의 Noise 예측을 위한 통합 시뮬레이션에 대한 연구 (Total Simulation for the Noise Prediction of Motor Driving System in EV/HEV System)

  • 권오현;이재중;김광호;안지현;권혁수;김미로;정상용;나완수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.710-721
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    • 2013
  • 본 연구에서는 배터리 내부의 회로 모델링, 다이나믹 다이오드를 이용한 인버터, 2-D EM Tool을 이용한 모터의 해석 결과를 합친 EV/HEV용 모터 구동시스템의 통합 시뮬레이션 방법을 제안한다. 배터리의 모델링을 위해서 충전상태(DOD: Depth of Discharge)에 따라서 변화하는 인덕턴스, 저항, 캐패시턴스 성분을 AC 임피던스 분석법을 이용하여 산출하였으며, 역회복 시간이 반영된 다이나믹 다이오드를 사용하여 인버터를 모델링하였다. 모터의 특성은 매입형 영구 자석 모터의 EM 필드 해석을 Ansys Maxwell 15.0 버전을 사용하여 모델링하였다. 즉, 배터리 및 인버터의 회로 모델과 EM 필드 해석을 통한 모터 해석 모델을 통합한 시뮬레이션 방법을 제시하고, 전체의 통합 모델링을 Ansys Simplorer 10.0 버전을 사용하여 수행하였다. 그리고 이를 통하여 EV/HEV 모터 구동회로의 전도성 노이즈 스펙트럼 분석을 수행하였고, 그 분석 결과가 정성적으로 유의미함을 확인하였다.