• 제목/요약/키워드: 전력 밀도

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영구자석 동기 전동기의 토크 리플 저감을 위한 고조파 토크 피드포워드의 실시간 추적 (On-line Tracking of Harmonic Torque Feedforward for Torque Ripple Reduction of PMSM)

  • 이준형;이준;하정익
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.10-12
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    • 2019
  • 영구자석 동기 전동기는 높은 효율과 전력 밀도 등의 장점때문에 자동차나 엘리베이터 등 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 영구자석 동기 전동기의 구동에는 여러가지 이유로 인해 고조파 토크 리플이 존재한다. 이러한 토크 리플은 속도 리플을 유발하여 소음이나 진동의 원인이 되며, 그 분포가 전동기의 구조나 운전점에 따라 변화하기 때문에 제어 성능에 매우 큰 영향을 준다. 본 연구에서는 영구자석 동기 전동기의 운전점에 따라 변화하는 토크 리플을 상쇄하기 위해 주입할 최적의 고조파 토크를 실시간으로 추적하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 속도 제어 중 토크 리플에 의해 발생하는 속도 리플을 적분하여 평가지표로 삼고, 속도 리플이 감소하는 방향으로 주입할 고조파 토크의 크기와 위상을 조정한다. 이 방법은 제정수 추출이나 회전자의 위치 별 토크 테이블 없이 운전 조건의 변화에 따라 토크 리플의 최적 보상점을 추적한다는 장점이 있다. 제안된 방법의 효과는 시뮬레이션을 통해 검증되었다.

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Wide Bandgap 전력 반도체 적용 PWM 인버터의 스위칭주파수vs손실 특성분석 (Analysis of Frequency-dependent Loss for PWM Inverter using Wide Bandgab Power Semiconductors)

  • 김현빈;김동식;주동명;이병국;김종수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.65-66
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    • 2015
  • 본 논문에서는 GaN FET을 적용한 단상 SPWM 인버터의 스위칭 주파수에 따른 효율 분석 결과를 제시한다. IGBT와 GaN FET의 특성을 상세히 분석하고, 각 스위치에 대해 스위칭 주파수를 10 - 100kHz로 Sweep한 경우의 이론분석 및 PSIM thermal module을 이용한 시뮬레이션을 수행한다. 이를 통해 인버터에 GaN FET적용 시 고효율 및 고전력 밀도 획득 가능성을 제시한다.

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낮은 입력 전압을 가지는 DC/DC 전원 장치의 도통 손실 감소를 위한 비대칭 하프-브리지 공진형 컨버터

  • 정연호;이재범;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.275-276
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    • 2015
  • 본 논문에서는 낮은 입력 전압을 가지는 DC/DC 전원장치의 도통 손실 감소를 위한 비대칭 하프-브리지 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터를 액티브 클램프 포워드 (ACF) 컨버터와 하프-브리지(HB) LLC 공진형 컨버터의 스위치 통합 기법을 통해 생성되었다. ACF 컨버터를 LLC 공진형 컨버터 앞단에 위치시켜 HB LLC 공진형 컨버터에 증가된 전압을 인가함에 따라 변압기 턴비를 증가할 수 있고, 그에 따라 1차측 도통 손실을 감소시킬 수 있다. 이 때, 두 단에 적용된 스위치를 스위치 통합 기법을 통해 높은 전력 밀도 및 추가되는 도통 손실 감소를 통해 높은 효율을 동시에 이룰 수 있었다. 또한, 비대칭 펄스 폭 변조(APWM)를 제어를 통해 입력 전압 범위를 감소시켜 효율에 최적화된 설계를 가능하게 하였다. 제안된 컨버터는 36-72V 입력 전압, 300W(12V/25A) 출력을 가진 프로토 타입 컨버터를 통해 그 유효성을 입증하였다.

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Coupled Inductor를 적용한 다중 출력 LED 조명용 LLC 공진 컨버터에 관한 연구 (A Study on the LLC Resonant Converter for Multi-Output LED Driver with Coupled Inductor)

  • 박상범;이우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.64-66
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    • 2020
  • 친환경적이고 수명이 길며 높은 효율을 가지고 있는 LED(Light Emitting Diode) 조명은 각광 받고 있다. LED는 응용 분야별로 필요한 용량에 따라 다양하게 정하지 않고 용량을 한가지로 표준화하여 직, 병렬로 연결하여 모듈 형태로 사용하고 큰 용량이 필요한 경우, 여러 개의 모듈로 이용하는 특징을 갖는다. 따라서 LED 구동하기 위한 컨버터는 LED 모듈을 최소 하나에서 여러 대를 구동할 수 있는 PFC 및 DC/DC 컨버터를 요구한다. 기존 단일 출력 컨버터로 LED 모듈을 구성하면 LED 시스템의 높은 효율, 높은 전력 밀도, 대용량화 및 활용도가 떨어지며 효과적으로 유지 보수가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 다중 출력 LED 컨버터는 각 출력이 정전류 특성을 유지하고 LED 보호 기능을 가지려면 독립적인 컨버터가 채널마다 필요하게 된다. 이에 본 논문은 다중 출력으로 복수의 LED 모듈을 문제없이 구동할 수 있는 LLC 공진 컨버터에 관한 연구이며 이를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

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저 준위 방사선에 의한 고용량 리튬계열 축전지의 전기적 특성 변화 연구 (A Study on electrical characteristics of high energy lithium ion batteries under low level radiation exposure)

  • 안정호;김영미;박성백;김종훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.127-129
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    • 2020
  • 높은 에너지 밀도, 장 수명 등의 특성을 갖는 리튬계열 축전지는 다양한 어플리케이션에 활용되고 있다. 그러나, 리튬계열 축전지의 열화로 인한 출력 특성 저하는 원전 사고 시, 안정적인 전력 공급을 저해하므로 원전 적용을 위해서 리튬계열 축전지의 열화를 일으키는 방사선에 대한 리튬계열 축전지의 강건성 검토가 필요하다. 본 논문은 방사성 동위원소 Co-60, 총 방사선량 100Gy의 저 준위 방사선 조사 시험을 진행하였으며, 이에 따른 리튬계열 축전지의 특성 비교를 위해서 전기적 특성분석 방법을 이용하였다.

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m-분포 페이딩 환경하에서 부분대역 간섭을 받는 FH/MFSK신호의 오율특성 (Error Rate Performance of FH/MFSK Signal with Partial-Band Interference in m-distribution Fading Environment)

  • 강희조;조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1320-1331
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    • 1992
  • 부분대역 간섭 환경하에서 m-분포 페이딩 채널을 통해 수신되는 반복다이버시티 방식의 FH/MFSK 신호에 대한 오율식을 유도하고 이를 수치계산하여 비트 에너지 대 잡음 전력 밀도 비 $(E_b/N_0)$, 비트에너지 대 간섭 전력 밀도 비 $(E_b/N_1)$, 페이딩 지수(m), 부분대역 간섭의 대역 점유율$(\rho)$, 반복 정송수(L), 신호와 간섭 사이의 전력 상관계수 값을 함수로 하여 그림으로 나타내고 이를 분석했다. 본 논문에서는 이동무선 채널에서 발생하는 페이딩에 대처하기 위해 송신기에서 반복 전송 다이버시티를 사용할 때를 생각했는데 다이버시티를 사용할 때와 사용하지 않을 때의 오율을 비교한 결과 반복 전송 다이버시티가 페이딩에 매우 효과적이라는 것을 알 수 있었으며 다이버 시티 기법에 의해 얻어지는 오율의 개선정도를 알아내었다. 얻어진 결과로 부터 부분대역 간섭의 대역 점유율인 $\rho$가 작아지면 작아질수록 오율이 열화되는 것으로 보아 전대역 간섭보다는 부분대역 간섭의 영향이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 아울러 $E_b/N_1$가 작고 $\rho$가 작을때는 페이딩의 심도가 깊으면 깊을수록 반복다이버 시티를 도입하므로서 오율특성의 개선이 현저하다는 것도 알수 있었다.

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전자 회전 공명 플라즈마 발생 장치에서의 $CF_4+H_2$가스 방전시 Appearance Mass Spectrometry와 Actinometry를 통한 플루오로카본 래디칼과 플루오린 원자의 거동에 관한 연구 (Behaviors of Atomic Fluorine and Fluorocarbon Radicals in $CF_4+H_2$Electron Cyclotron Resonance Plasma Employing Actinometry and Appearance Mass Spectrometry)

  • 도현호;김정훈;이석현;황기웅
    • 한국진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.417-424
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    • 1995
  • 전자 회전 공명 플라즈마 발생 장치에서 CF4를 방전시켰을 때 각종 플루오로카본 래디칼의 절대적, 상대적 밀도 변화를 수소 철가율, 동작 압력 그리고 축방향에 따라 appearace mass spectrometry(AMS)를 통해 조사하였으며, 플루오린 원자의 상대적 밀도 변화가 actinometry법에 의해 조사되었다. 수소첨가에 따른 CF2 래디칼의 거동을 actinometry와 AMS로 살펴보았을 때 서로 일치하는 경향을 얻었으며 마이크로웨이브전력 500W, 압력 7.5mTorr에서 CF3와 CF2 래디칼의 밀도가 CF에 비해 높았으며 각각 2X1013/㎤, 1X1013/㎤의 값을 가졌다. 수소를 첨가함에 따라 플루오린 원자와 CF3의 밀도는 감소하는 반면 CF2와 CF의 밀도는 현저히 증가하여 수소가 40% 첨가된 경우 CF2의 밀도가 CF3보다 커짐을 확인하였다. 또한, CF2가 증가하면서 C2F4의 존재가 확인되었으며, 수소가 30% 첨가된 경우 축방향을 따라 C2F4래디캄만이 증가하였고 플루오린 원자는 감소하는 반면 다른 CFx(x=1~3)래디칼은 거의 변화가 없었다. 이러한 실험 결과를 토대로 CF4+H2 플라즈마를 이용한 산화막 식각 특성이 설명되었다.

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Spatial Measurement of Plasma Temperature & Density in a microdischarge AC-PDP cell

  • 김진구
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.231-231
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    • 1999
  • PDP(Plasma Display Panel)는 21세기 디스플레이 시장을 대체할 차세대 디스플레이 장치로서 넓은 시야각, 얇고, 가볍고, 메모리기능이 있다는 여러 가지 장점들을 가지고 있지만 현재 고휘도, 고효율, 저소비전력 등의 문제점들을 해결하여야 한다. 이러한 문제점들의 해결을 위해서는 명확한 미세방전 PDP 플라즈마에 대한 정확한 진단 및 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 미세 면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 변수들 (플라즈마 밀도 & 온도, 플라즈마 뜬 전위, 플라즈마 전위 등의 측정을 통해 고휘도, 고효율 PDP를 위한 최적의 방전환경을 알아내는 데 있다. 일반적으로 전자의 밀도는 방전전류에 비례하는 관계를 보인다. 전류에 대해 방전전압이 일정하다면 전자밀도가 커짐에 따라서 휘도는 포화되며 상대적으로 휘도와 전류의 비로 표시되는 발광효율은 감소하게 된다. 반면 전자밀도가 상당히 작다면 휘도는 전자밀도에 비례하고 효율은 최대값을 보인다. 따라서 미세구조 PDP에서 휘도와 발광효율, 양쪽에 부합하는 최적의 방전환경을 플라즈마 전자밀도와 온도의 측정을 통해서 해석하는 것이 필요하다. 본 실험에서는 방전기체의 종류와 Ne+Xe 방전기체의 조성비에 따른 플라즈마 밀도, 온도의 공간적인 분포특성을 진단하기 위해서 초미세 랑뮈에 탐침(지름: 수 $mu extrm{m}$)을 제작하였다. 제작된 초미세 탐침을 컴퓨터로 제어되는 스텝핑모터를 장착한 정밀 X, Y, Z stage에 부착하여서 수 $\mu\textrm{m}$간격의 탐침 삽입위치에 따라서 미세면방전 AC-PDP의 플라즈마 밀도 및 온도분포 특성을 진단하였다. PDP 방전공간에 초미세 랑뮈에 탐침을 삽입해서 -200~+200V의 바이어스 전압을 가해준다. 음의 바이어스 전압구간에서 이온 포화전류를 얻어내어 여기서 플라즈마 이온 밀도를 측정하고 양의 바이어스 전압구간에서 플라즈마 전자온도를 측정하면 미세면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 진단이 가능하다.

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고전력밀도 AC/DC Adapter를 위한 off-time 제어법 (Off-time Control Method for High Power Density AC/DC Adapter)

  • 강신호;장준호;홍성수;이준영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.510-516
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    • 2007
  • 본 논문에서는 더 높은 에너지 효율을 요구하는 전자 기기들의 사용에 따른 고전력 밀도 AC/DC adapter를 위한 향상된 제어 방법을 제안한다. PFC (Power Factor Correction) 토폴로지는 BCM (Boundary Conduction Mode)제어 방식을 적용한 부스트 토폴로지를 기본으로 하였으며, DC/DC 토폴로지는 50% 고정 duty법과 함께 새롭게 제안된 Off-time 제어법을 적용한 하프브릿지 토폴로지를 기본으로 하였다. 이는 반도체 소자와 마그네틱 소자의 크기를 줄이는데 용이하다. 85W급 AC/DC 어뎁터(18.5V/4.6A)를 설계하여 실험한 결과 90%의 효율과 $36W/in^3$의 전력밀도가 측정되었고 무부하시 전력 손실은 0.5W를 달성하였다.