• 제목/요약/키워드: 전력밀도

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에너지 저장장치를 갖는 고 전력밀도 및 저가격형 태양광 인버터 시스템 (High Power Density and Low Cost Photovoltaic Power Conditioning System with Energy Storage System)

  • 금문환;장두희;홍성수;한상규;사공석진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.587-593
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고 전력밀도 및 저가형으로 구성 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 단일 전력단으로 구성함으로써, 고 전력밀도 및 저가격형 시스템 구성이 가능하다. 또한, 제안 시스템은 배터리를 링크 캐패시터에 직렬 연결함으로써 링크 캐패시터의 전압 스트레스를 배터리 전압만큼 저감할 수 있으므로 가격저감 효과가 크다. 최종적으로 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 태양광 인버터 시스템의 시작품을 제작하였고, 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.

재수렴성 경로를 고려한 견실한 신호 전이 밀도 예측 (Robust Signal Transition Density Estimation by Considering Reconvergent Path)

  • 김동호;우종정
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권1호
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    • pp.75-82
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    • 2002
  • 전력 소모 예측에 필요한 신호 전이 밀도를 구하기 위하여, 제로 지연 모델에 대한 견실한 신호 전이 밀도 전파 방법이 제시된다. 제로 기연 모델을 위한 전력 예측은 전력 소모의 하한 경계값을 위한 적절한 기준이다. 입력 특성이 일반적으로 설계 단계에 알려져 있지 않기 때문에 광범위한 입력 특성에 대한 견실한 예측은 전력 소모에 대하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 기존의 신호 전이 예측 방법에 대하여 입력 및 출력의 변이 특성을 분석하고 이러한 분석 결과에 근거하여 새로운 견실한 신호 전이 밀도 전파 방법을 제안한다. 실제 회로에 적용하기 위하여 전력 예측의 정확성에 크게 영향을 미치는 재수렴성 경로를 고려한 알고리즘을 제안 및 연구한다. 실험에 의하면 제안한 방법이 기존의 방법과 비교할 때 더욱 양호한 견실성 및 종래의 방식에 상응하는 정확성과 경과 시간을 보여준다.

전기자동차 OBC 용 Phase-Shifted Full-Bridge 컨버터의 고효율 및 고전력밀도 달성을 위한 스위칭 주파수 설계 (Switching Frequency Design of Phase-Shifted Full-Bridge Converter in On Board Charger in Electric Vehicles for High Efficiency and High Power Density)

  • 이재한;손원진;안상준;변종은;이병국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.346-347
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    • 2019
  • 본 논문에서는 3.3 [kW] on-board charger (OBC) 용 phasw-shifted full-bridge (PSFB) 컨버터의 고효율 및 고전력 밀도 달성을 위한 스위칭 주파수 설계 방안을 제안한다. 스위칭 주파수에 따라 달라지는 손실 양상 및 전력 밀도에 대해 분석하기 위해 각 스위칭 주파수 별 반도체 소자 손실과 수동 소자 손실을 계산하고, 수동 소자의 부피 변화에 따른 전력밀도 변화를 분석한다. 분석 결과를 바탕으로 고효율 및 고전력밀도 달성을 위한 시스템 설계 포인트를 선정하고 시뮬레이션을 통하여 설계 결과를 검증한다.

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하이브리드 3레벨 다출력 DC-DC 컨버터 (Multi Output Hybrid Three level DC-DC Converter)

  • 강철하;이하석;주종성;;김은수;이승민;김광섭
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.9-10
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    • 2014
  • 최근 신재생에너지 및 전기자동차, 통신 IT 서버 전원 및 가전기기 등의 발전에 따라 고 전력밀도(High Power Density), 고 응답(Fast Transient Response) 및 고정밀(Tight Regulation) 출력제어를 위한 다 출력 절연형 DC/DC 컨버터가 개발 및 연구되고 있다. 본 논문에서는 개별적인 정밀제어를 요구하는 다 출력 DC-DC 컨버터에 대한 내용으로 위상천이(Phase-shift) DC-DC 컨버터와 LLC 공진컨버터 제어개념을 하나의 주회로를 사용하여 위상천이제어(Phase-shifted Modulation, PM)와 가변주파수제어(Variable Frequency Modulation, FM)를 통해서 개별적으로 정밀 제어할 수 있는 하이브리드 다 출력 3레벨 DC-DC 컨버터에 관한 내용이다.

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Integrated Magnetics를 적용한 고 전력밀도 LLC 공진형 컨버터 (High Power Density LLC Resonant Converter using Integrated Magnetics)

  • 박철완;지상근;류동균;최흥균;한상규
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.84-85
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    • 2017
  • 본 논문은 LLC 공진형 컨버터의 고전력밀도를 위한 IM(Integrated Magnetics)을 제안한다. 일반적으로 컨버터의 전력밀도는 사용되는 변압기, 인덕터와 같은 자기소자에 의해 결정되므로, 평판형 자기소자(Planar Magnetics)는 고 전력밀도화에 매우 적합하다. 하지만 LLC 공진형 컨버터에 평판형 자기소자를 적용할 경우 높은 자기 결합도에 의해 공진을 위한 충분한 누설 인덕턴스를 얻을 수 없다. 따라서 공진동작을 위한 추가적인 인덕터의 사용이 필수적이며, 전력밀도는 감소하게 된다. 반면, 제안방식은 자기소자 내부에 형성되는 두 개의 자화 인덕터를 공진 인덕터로 사용하기 때문에 공진동작에 필요한 누설 인덕터가 필요하지 않다. 또한, 이러한 두 개의 자화 인덕터는 하나의 자기소자에 집적화 할 수 있으므로 고 전력밀도에 유리한 구조를 갖는다. 더불어, 공진동작에 필요한 모든 파마리터가 설계자의 의도대로 설계가능하기 때문에 컨버터 최적설계가 매우 유리하다. 제안방식의 타당성을 확인하기 위하여 자기소자 모델을 통한 효율분석 및 350W-800kHz 시작품에 대한 실험결과를 제시한다.

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균일한 확률 밀도를 갖는 위상 불규칙 신호의 전력 스펙트럼 밀도 (Power Spectral Density of Jittered Signal with Uniform Probability Density Function)

  • 유홍균;최홍섭;안수길
    • 한국음향학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.16-21
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    • 1986
  • 위상이 불규칙적으로 변하는 RZ와 NRZ 신호에 대하여 전력 밀도 스펙트럼을 구하였고 신호의 펄스폭 점유율은 가변으로 하였다. 이때 불규칙 위상의 확률분포는 구간 내에서 일정하다고 가정한다. 단극성 지터없는 신호는 입력된 신호의 기본 주파수의 정수배마다 스펙트럼의 이산성분이 존재하며 이 것은 데이터를 찾기 위한 타이밍 신호로써 이용된다. 그러나 지터가 유입되는 경우에는 이 이산 신호성 분이 점차 감소하게 되며, 균일한 확률 분포를 갖는 지터의 경우는 완전히 소멸하였음을 확인하였다.

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정지궤도 위성에 적합한 높은 효율 및 작은 출력 전류 리플을 갖는 Weinberg 컨버터 (A New Weinberg Converter with High Efficiency Low Current Ripple for Geosynchronous Satellite)

  • 김동관;이나영;박정언;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.216-218
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    • 2018
  • Weinberg 컨버터는 입출력 전류 리플이 작아 필터 사이즈가 작고, 스위치 및 다이오드가 소프트 스위칭을 하여 높은 효율을 갖는 장점으로 인해 정지궤도 위성용 배터리 방전 조절기와(Battery Discharge Regulator, BDR) 같이 높은 전력밀도 및 높은 효율을 요구하는 제품에 유용한 승압형 컨버터이다. 최근 정지궤도 위성의 큰 전력 요구사양에 맞춰 버스 전압 사양이 커지면서 Weinberg 컨버터는 몇 가지 문제점을 갖게 되었다. 첫째 다이오드의 큰 순 방향 전압 강하로 인해 도통 손실이 증가한다. 둘째 다이오드의 기생 커패시터와 누설 인덕턴스간의 공진으로 인한 전압 맥동이 심화되면서 EMI 특성이 악화된다. 셋째 스위치 턴-오프 시 발생하는 큰 출력 전류 스파이크로 인해 출력 필터 크기가 커진다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 추가 스위치 및 커패시터를 이용해 다이오드 차단시 그 전압을 기존보다 크게 낮춤으로 써 도통 손실 개선 및 EMI 특성 개선을 하는 방법을 제안한다. 또한, 출력 필터 사이즈 저감을 위해 출력 전류 리플을 줄일 수 있는 추가 스위치의 적절한 구동 방법에 대해 제안한다. 제안하는 컨버터는 더욱 높은 전력 밀도 및 효율을 얻을 수 있어 차세대 정지궤도 위성용 BDR에 적합하다. 본 컨버터는 100V/750W의 출력전압/전력을 갖는 시작품을 통해 그 유효성을 검증하였다.

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3.3 kW 탑재형 충전기의 전력 밀도 향상을 위한 디커플링 기법이 적용된 PFC 회로 최적 설계 방안 (Optimal Design Method of Power Factor Correction Circuit with Decoupling Circuit of 3.3kW On-board Charger for High Power Density)

  • 배정현;노태원;구근완;이병국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.61-63
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    • 2019
  • 본 논문은 3.3 kW 전기자동차용 탑재형 충전기의 전력 밀도 향상을 위해 디커플링 기법이 적용된 PFC (Power factor correction) 회로의 초치적 설계 방안을 제안한다. 최적 설계를 위하여 buck-boost 컨버터 형태의 디커플링 회로 동작 원리를 기반으로 스위칭 주파수에 따른 PFC 회로의 손실과 부피를 분석하고 최적 설계점을 도출한다.

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사중극자 질량분석기(QMS)를 이용한 $Ar/Cl_2$ 유도결합 플라즈마 분석 (Inductively Coupled $Ar/Cl_2$ Plasma Analysis with Quadrupole Mass Spectrometer (QMS))

  • 김종규;김관하;이철인;김창일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.41-43
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    • 2005
  • $Cl_2$ 플라즈마에 있어서 Ar 가스의 첨가에 의한 효과를 보기 위해 Ar 첨가 비율 rf 전력, 반응로 압력을 변화시켜가며 그 에너지와 질량을 분석하였다. Ar 첨가 비율에 따른 각 입자들의 질량 분석을 통해서, Ar의 비율이 80% 일 때 물리적, 화학적 반응이 최대가 되는 것을 확인하였다. 또한 Ar 첨가 비율에 따른 각 이온들의 에너지 분석을 통해, Ar 가스의 첨가에 의해 $Cl^+$$Cl_2^+$ 이온들의 이온 선속은 증가하나 그 에너지가 감소하는 것을 확인하였다. 반응로 압력과 rf 전력의 제어를 통해 이온 전류밀도, 이온 에너지와 전자온도를 제어 할 수 있음을 확인하였고, Ar 첨가 비율을 변화시키면서 전자 밀도 분포 함수의 변화를 관찰하여 이를 통해 Ar 비율에 따른 이온화 비율과 전자 온도, 밀도 등의 관계를 확인하였다.

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SMP (Symmetric Multi-Power) 안테나에 의한 플라즈마 밀도 분포 개선에 대한 연구

  • 이재원;김영철;정진욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.558-558
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    • 2013
  • 유도 결합 플라즈마는 반도체 및 디스플레이 플라즈마 공정에서 널리 사용되고 있으며, 이때 대표적인 플라즈마 변수인, 플라즈마 밀도, 전자 온도 그리고 그들의 공간 균일도는 공정결과 및 소자 품질에 직접적인 영향을 준다. 하지만, 기존의 통상적인 유도 결합 플라즈마에서의 안테나 구조는 용량성 결합에 의한 이온 에너지 손실, 불 균일한 플라즈마 밀도 분포 그리고 높은 안테나 전압을 야기한다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 SMP, 다중 전력 인가 대칭형 안테나를 고안하여 플라즈마 밀도의 공간 균일도 개선하였다. 구조적으로 두 개의 안테나가 수평면 상에 일정한 간격으로 중첩되며, 전기적으로 다중 전력을 인가하여 안테나 임피던스를 낮추고 안테나 전압을 방위각상 균등 배분하여 용량성 결합 문제를 저감함으로서 플라즈마의 회전방향 균일도를 개선할 수 있었다.

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