• 전력전자학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.594-601
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• 2011

본 논문은 상용의 전원 전압이 불평형 및 왜곡을 갖는 경우, 전원전압 불평형 및 왜곡 보상기능을 갖는 전류제어기를 제안한다. 일반적으로 3상 전원 시스템은 공통 입력 단자 (Point of Common Coupling)에 단상 부하 및 비선형 부하가 3상 부하와 같이 연결될 수 있어, 종종 불평형과 왜곡이 발생한다. 이런 조건하에서 3상 PWM 정류기를 일반적인 전류 제어기로 제어 할 경우, 3상 PWM 정류기 입력 전류가 불평형 및 왜곡을 갖는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 간단한 모델 기반 적응 제어 시스템(Model Reference Adaptive System)기법을 이용하여 3상 입력 전압의 불평형 및 왜곡을 관측하고 전향 보상하는 전류 제어기를 제안하며, 모의해석과 실험을 통하여 그 효용성을 입증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.419-426
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• 2000

일반적으로 아크용접기의 정류기로 다이오드정류기가 사용되고 있다. 이것의 문제점은 높은 고조파전류가 발생된다는 것이고 아울러 전원측의 오염문제를 야기한다. 본 논문에서는 PWM 컨버터를 사용함으로써 아크용접기의 입력특성이 개선됨을 보인다. 회로구조상 다이오드 정류기와 PWM컨버터로 대체되고 부하단에 안정적인 전력을 공급하기 위하여 직류단전압이 PI제어기에 의해 제어된다. PI 제어기가 직류단 전압제어를 위해 사용되는 경우 예측불가능한 용접부하의 특성상 높은 전압맥동성분이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 전압제어기의 속응성을 개선하기 위하여 전향보상기가 도입되었고 이의 분석을 통하여 전압제어기의 외란으로 간주되는 부하전류의 변동이 전압의 맥동성분에 영향을 줄이는 이론적 예측을 시뮬레이션과 실험을 통해 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.273-274
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• 2016

본 논문에서는 LLC 공진형 컨버터 기반 리튬 이온 배터리 충전기의 통합형 보상기를 제안하였다. 제안한 보상기는 실효 커패시턴스의 변화를 고려할 수 있는 배터리 모델 기반으로 설계되어 전 충전 구간 동안 안정적인 동작이 가능하며 정전류-정전압 (CC-CV) 충전을 하나의 보상기로 구현하여 충전 모드 변환시의 과도 특성을 가지지 않는다. 제안한 통합형 보상기의 설계는 기본파 근사법과 확장기술함수를 활용하여 진행 하였으며, LLC 공진형 컨버터와 배터리팩을 이용한 실험결과를 통하여 그 유효성을 검증 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1923-1925
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• 2003

본 논문은 유리 기판과 실리콘 기판의 양극접합과 CMP공정을 통하여 정전기력으로 구동되는 마이크로 비틀림 액추에이터를 제작하고 이 제작된 액추에이터의 성능을 개선하는 방법과 실험에 관한 것이다. 이 비틀림 액추에이터는 미소 거울로 사용하기 위해 제작하였다. 미소 거울은 영상을 정확히 반사하거나 회절 시키는 것이 목적이지만 MEMS 공정의 특성 문제로 인해 일관적인 성능을 나타내는 것이 비교적 힘들다. 따라서 이를 개선하기 위해선 구조적인 접근 보다 실제 구동될 때의 현상을 보상하는 것이 필요하다. 일정한 입력전압에 비례하는 미소 거울의 변위를 알고 이를 기준으로 하여 시스템을 구동하여야 한다. 여기서 인가되는 전압에 비례하는 변위가 정확한지 측정을 해야 하고 만약 오차가 있다면 이를 개선하여야 한다. 또한 구동 시 발생하는 overshoot 현상과 작은 떨림 현상을 줄이고 빠른 시간 내에 응답하도록 시스템을 보상하여야 한다. 본 논문에선 PID 제어기법을 사용하여 $0.5^{\circ}$의 각도로 구동할 때를 기준으로 이 때의 구동전압 200V를 인가하고 오차를 측정하여 시스템을 보상하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.190-192
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• 2020

본 논문은 LCC-S 보상회로를 적용한 무선충전시스템의 출력전압 크기에 따른 송신부와 수신부 시스템의 손실을 비교하여 출력전압 설계 기준을 제시한다. 출력전압에 따라 풀 브리지 인버터와 송수신 PAD 및 보상회로, 정류기의 손실을 분석한다. 출력전압에 따른 송수신 시스템의 손실을 비교하여 LCC-S 공진 방식을 적용한 무선충전 시스템의 출력전압을 설계하는 기준을 제시한다. 출력전압에 따른 3.3kW 급 프로토타입을 제작하여 실험을 통해 제안된 분석의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.87-89
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• 2018

본 논문에서는 양극성 직류 배전 시스템에 사용할 수 있는 절연형 3-레벨 전압 평형기를 제안한다. 전압 평형기는 양극성 부하에서 발생하는 불균등한 전압을 보상해주는 필수적인 전력변환장치이다. 제안하는 1단 구성의 절연형 전압 평형기는 오직 3-레벨 Dual Active Bridge DC-DC 컨버터로만 구성되고, 기존에 전압 벨런싱을 위해 사용되던 추가적인 비절연형 전압 평형기를 필요로 하지 않는다. 따라서 기존 비절연형 전압 평형기에 사용되는 수동 및 능동 소자를 제거함으로써 전력변환 장치의 전체적인 전력 밀도 및 전력 변환 효율을 향상시키는 장점을 가진다. 새롭게 제안하는 스위칭 방식을 통해 3-레벨 전압 평형기가 절연과 전압 벨런싱 기능을 동시에 수행한다. 3 kW급 전압 평형기의 시작품을 이용하여 제안하는 토폴로지와 제어 알고리즘의 성능과 타당성을 실험적으로 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.395-403
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• 2006

본 논문에서는 전압형 PWM 인버터에서의 새로운 데드 타임 보상 기법을 제안하였다. 전압형 PMW 인버터의 경우 데드 타임 영향과 스위칭 소자의 비선형적인 특성에 의해 전압 왜곡이 발생한다. 특히, 전압 왜곡은 정지 좌표계 상전류에 5차와 7차, 그리고 동기 좌표계 상전류에는 6차 고조파를 발생시킨다. 그 결과 d축 동기 PI 전류 제어기의 적분기 출력은 인버터 기본파 주파수의 6배에 해당하는 맥동을 가지고 있다. 본 논문에서는 d축 전류 제어기의 적분기 출력 신호를 데드 타임 보상을 위한 제어 신호로 사용하였다. 제안된 방법은 실험과 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.82-89
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• 2007

여자제어 시스템의 AVR(Automatic Voltage Regulator) 장치는 발전기의 출력 전압을 일정하게 유지시키기 위하여, 여자기의 전압 또는 전류를 발전기 부하 전류 및 전압 변동에 따라 제어하는 역할을 수행한다. 이러한 AVR 장치의 응답성과 제어 특성은 발전기의 부하 변동 또는 과도 응답 상태에서의 출력 특성을 결정하게 된다. 본 논문에서는 고성능 전동기 제어 시스템에 널리 사용되고 있는 PWM 제어 시스템과 부하 변동에 강인하게 동작할 수 있는 과도 응답 보상기를 적용한 고성능 여자 시스템을 제안한다. 과도 응답 보상기는 발전기의 부하 전류 변동에 따라, 여자기의 제어신호를 PID 제어기의 출력에 더하여 빠른 속응성과 안정성을 가지도록 함으로써, 발전기의 출력 전압을 안정적으로 공급할 수 있도록 제어한다. 제안된 고성능 여자 시스템은 컴퓨터 시뮬레이션과 소형 발전기 시스템에 적용된 실험을 통하여 그 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.43-51
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• 2010

본 논문에서는 고전압 전동기 가변속 장치인 H-브릿지 멀티레벨(H-Bridge Multi-Level; HBML) 인버터를 이용한 유도 전동기 벡터 제어시 인버터의 출력 전압 위상 지연 현상을 해석하고 전류 제어기의 보상 기법을 제시하였다. Phase-Shifted Pulse Width Modulation (PSPWM) 기법을 적용한 HBML 인버터는 개별 인버터 모듈이 독립적으로 동작할 수 있어서 확장성과 모듈화 능력이 향상되는 장점이 있다. 그러나 이러한 PSPWM을 적용한 HBML 인버터는 기준 전압과 실제 전압 사이에 위상 차이가 있기 때문에 출력 주파수에 대한 샘플링 주파수의 비율이 충분하지 않은 고속 영역에서 전류 제어기를 불안정하게 하는 원인이 된다. 전류 제어기의 불안정성은 기준 전압과 출력 전압의 위상 차이를 보상하는 제안된 방법을 추가함으로써 제거하였다. 본 방법은 인버터의 스위칭 주파수가 낮고, 전동기 속도가 높은 조건에서 PSPWM을 이용한 HBML 인버터 시스템에 효과적이며, 13레벨로 구성된 HBML 인버터로 구동되는 6,600[V] 1,400[kW] 유도전동기 실험을 통해 제안된 방법의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.356-363
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• 2004

본 논문에서는 무정전 전원장치와 같이 일정전압 일정주파수(constant voltage and constant frequency; CVCF) 운전에 사용되는 단상 PWM 인버터의 정밀 전압제어 기법을 다루었으며 정상상태에서 전압 오차를 최소화하기 위해 phase-locked loop(PLL) 기법을 이용한 새로운 전압 제어 방법을 제안하였다. 제안된 제어기법에서는 출력 커패시터 전압과 전류를 이용하여 PLL 보상기를 구성하였으며 주제어기에 PLL 보상기를 추가하여 출력 전압의 정상상태 성능을 개선하였다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였으며, 그 결과 기존의 방법에 비해 정상상태 전압제어 성능과 Total Harmonic Distortion(THD)이 현저히 개선됨을 입증할 수 있었다.