• 전기기술인
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• 제219권11호
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• pp.42-54
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• 2000

얼마전 언론에 보도된 바에 의하면 반도체 공장들의 순간전압저하로 인한 피해가 몇백억원이 될 정도로 극심하다고 한다. 그러나 이것은 빙산의 일각에 불과하며 순가전압저하에 의한 불량제품의 양산과 그에 따른 국가 경쟁력 저하, 생산기기의 정지와 재기동에 따른 인적, 경제적 손실 등을 고려하면 그 피해액은 엄청나게 불어날 것이다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.727-735
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• 2016

철도차량용 구동 시스템의 주 변압기를 지능형 변압기로 대체하는 것은 철도차량의 효율을 높이기 위한 효과적인 방법이다. 지능형 변압기는 고전압 입력단을 저전압 직류단으로 변환하는 정류단 모듈과, 변환된 복수의 저전압 직류단 전압을 직/병렬로 연결하여 저전압 직류 출력 전압을 제어하는 Dual Active Bridge (DAB) 컨버터 모듈로 구성된다. DAB 컨버터는 고주파 변압기를 사이에 두고 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 전력이 양방향으로 전달될 수 있다. 이 때, 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 고주파 변압기로 흐르는 전류의 형태가 달라지게 되며, 이는 효율에 직접적인 영향을 미치게 된다. 본 논문은 중/저 전력 조건에서 DAB 컨버터의 효율을 개선하기 위한 새로운 modulation 방법을 제안한다. 제안하는 modulation 방법은 DAB 컨버터 내에 발생할 수 있는 무효 전력을 0으로 제어하도록 하며, 출력단 컨버터를 다이오드 정류기와 유사한 동작을 하도록 함으로써, 스위칭 손실을 최소화하도록 하였다. 제안된 modulation 방법을 통한 손실 저감은 900Vdc의 직류단 전압을 갖는 DAB 컨버터에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.13-15
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• 2019

듀얼 인버터를 가진 개방 권선형 영구자석 동기 전동기는 같은 DC Link 전압으로 모터에 더 큰 전압을 사용할 수 있게 할 수 있다. 이 때문에 DC Link와 인버터 사이의 DC/DC Boost 컨버터의 필요성을 없애줄 뿐 아니라 배터리의 전압을 낮출 수 있어 안전상의 이점 및 BMS의 요구 조건을 낮추므로 경제적 이점을 가질 수 있다. 이 시스템은 경제적 이점 외에도 모터에 고전압을 인가함으로써 기존에 비해 고속 운전 영역 확장 또는 운전 영역을 기존과 동일하게 유지한다면 인버터의 손실 감소라는 이점 또한 얻을 수 있다. 그러나 1차단 인버터와 2차단 인버터의 합성전압 차이로 인해 생기는 Zero Sequence Voltage (ZSV)로 인해 시스템의 손실을 증대시키는 Zero Sequence Current (ZSC)가 흐를 수 있다. 본 연구에서는 이를 억제하기 위한 스위칭 패턴 형성을 위한 PWM 캐리어 생성 방법에 대해 제시하고, 이 방법을 적용하여 스위칭 순서 상 센터 영벡터의 유/무에 따른 제어 영향성 분석을 추가로 진행하여 전류 리플을 줄일 수 있는 스위칭 패턴 생성 방법을 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.168-169
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• 2019

본 논문은 친환경자동차용 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 고전력밀도 달성을 위한 스위칭 주파수 선정 및 구조 설계 방법을 소개한다. 위상천이 풀-브릿지(Phase-Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 손실 분석을 통해 스위칭 주파수 700kHz 선정하였으며, 냉각수 온도 65℃, 분당 8리터의 유량 기준으로 소자 온도가 110℃ 이내로 관리 되도록 고려하여 구조 설계를 수행했다. 온도 조건을 만족하면서 8kW/L의 높은 전력밀도를 달성하였으며 입력전압 200V-310V, 출력전압 12.8V-15.1V의 전압 범위를 만족하는 1.8kW 최종 시작품을 제작하여 실험으로 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.201-203
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• 2007

본 논문에서는, 연료전지 시스템의 기계적 주변장치 (MBOP)와 전기적 주변장치 (EBOP)의 최적 설계를 위해서 PEMFC 스택을 전기화학반응을 기초로 모델링한다. 모델링을 위해 기본적인 PEMFC의 구조와 동작 원리를 설명한다. 연료전지의 이론적 최고 전압인 평형전위를 깁스 자유에너지와 네른스트 방정식으로 유도한다. 전류밀도에 따른 전압 손실인 활성화, 저항, 농도 분극현상을 표현하기 위해서 수식을 유도한다. 수소가 이온화되지 못하고 산소극으로 넘어가서 발생되는 연료손실 및 내부전류와 지속적인 정역반응인 교환전류도 모델링된다. 평형전압에서 각 분극을 뺀 실제 운전 전압을 시뮬레이션하고, 유량과 압력에 따른 출력 특성을 시뮬레이션 한다. 부하변동 시 출력특성을 시뮬레이터와 실험결과로 비교한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.179_180
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• 2009

계통에 외란이 발생하면 전압 붕괴 현상으로 이어져 제어될 수 없는 부하손실이나 캐스케이딩 현상의 형태로 발전 될 수 있다. 심각한 경우에 광역정전으로 확대되는 문제점이 생기는데, 이를 방지하기 위한 방안으로 최소한의 부하차단을 통하여 계통을 안정화시켜야 하며 불필요한 부하차단을 방지하기 위한 부하차단 다단계화가 수행 되어야 한다. 본 논문에서는 모선 전압의 민감도에 따른 적정한 부하차단 개소를 선택하였으며 부하차단 의사결정 방안으로 전압 변동률을 고려하여 다단계 부하차단 방안을 검토하였다. 전압변동율의 계산을 위하여 Least square 기법이 적용되었으며 2008년도 하계 최대부하 계통에 대한 동적 해석을 수행하였고, 계통 해석 결과를 바탕으로 이전에 제안 된 방안들에 비하여 향상되고 발전된 효율적인 저전압 부하차단 방안에 대하여 논의하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.21-26
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• 2004

3상 4선식 수용가 설비에서는 부하와 임피던스의 불평형에 의해 전압불평형이 발생한다. 전압불평형은 전압의 크기뿐만 아니라 위상각에 따라 달라진다. 약간의 전압불평형은 높은 전류 불평형으로 이어지는데 단상 부하와 3상 부하가 공유되고 있는 저압배전 설비에서 전압불평형이 발생할 경우 유도전동기는 전류불평형의 증가로 손실 및 소음 증가와 토크 맥동을 발생시킨다. 본 논문에서는 대칭 및 비대칭 전압불평형율의 크기에 따라 유도전동기에 나타나는 현상을 해석하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.458-459
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• 2010

일반적으로 전력 품질을 저하시키는 여러 문제들 중에서 가장 빈도가 높고 민감한 부하를 가지고 있는 수용가에 많은 영향을 주고 있는 것이 순간적인 전압상승(voltage swell)과 전압 강하(voltage sag)인데, 순간 전압 강하는 짧은 시간 동안 공급 전압의 크기가 줄어드는 것으로 대부분 인접한 배전 선로에서의 사고가 그 원인으로 작용한다. 이러한 순간 전압 강하는 제조공정의 제어를 위한 자동화 기기 등의 오동작이나 작업정지 등의 문제를 유발하여 경제적으로 큰 손실을 일으키게 되는데 이러한 순간 전압 강하의 문제를 해결하기 위한 대표적인 전력 전자 기기로는 일반적으로 동적 전압 보상기(Dynamic Voltage Restore: DVR)가 있다. 본 논문에서는 새로운 3상 Quasi Z-소스 DVR을 제안하였다．

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.296-298
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• 2007

신재생에너지원의 하나인 연료전지 시스템이나 배터리 백업용 전력변환 회로는 많은 응용분야에서 고승압 직류변환장치의 구조로 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 승압한다. 이를 위한 고승압회로의 여러 가지 방식중에서 다단으로 직렬 접속된 구조의 직류변환장치는 복잡하고 비용이 큰 단점이 있다. 또한 높은 출력전압을 얻을 수 있는 플라이백 직류전원장치는 누설성분에 의해 손실이 크므로 효율이 낮고 소자의 스트레스가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 배압회로와 결합 인덕터를 이용한 고승압 전원장치를 제안한다. 제안하는 회로는 24V입력에서 300V로 승압한다. 결합 인덕터의 이차 전압은 배압회로에 의해 정류되고 인덕터의 일차측 승압전압과 병렬로 연결되어 출력전압을 만든다. 높은 승압전압이 낮은 듀티사이클로도 얻어지는 제안 회로는 이론적인 해석과 100W 실험장치를 통해 시험하며 그 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.235-236
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• 2017

본 논문에서는 저압 직류 배전 시스템에 사용되는 3-레벨 NPC DAB 컨버터의 중성점 전압 제어를 위한 향상된 스위칭 알고리즘을 제안한다. 3-레벨 NPC DAB 컨버터는 구조상 정격전압 감소를 위해 중성점을 기준으로 DC-link 단에 두 개의 캐패시터가 사용되기 때문에 중성점으로 들어오는 전류에 불균형이 발생하며 중성점 전압이 흔들리는 문제점이 나타난다. 중성점 전압이 흔들릴 경우 불균형한 전압이 변압기에 형성되며 이로 인해 전류 Offset과 실효 전류의 증가에 따른 전력 손실증가 등 전체적인 컨버터의 동작에 악영향을 준다. 따라서 본 논문에서는 3-레벨 NPC DAB 컨버터의 동작원리 및 기존 스위칭 패턴을 분석하고, 향상된 스위칭 패턴을 적용시켜 중성점 전압을 제어하는 알고리즘의 타당성을 모의시험을 통해 검증하고자 한다.