기존의 전력 시스템에서 큰 부피를 차지하는 계통 주파수(50/60Hz) 변압기를 대체하기 위해서, 최근 전력용 반도체 변압기 SST(Solid State Transformer)에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. AC/DC 컨버터는 높은 시스템 입력 전압에 대응 가능한 기존의 다양한 멀티레벨 컨버터 중 CHB (Cascaded H-bridge) 컨버터는 시스템 모듈화의 용이성과 상용 소자의 정격전압을 고려했을 때 반도체 변압기 시스템에 가장 많이 적용되고 있는 토폴로지이지만 각각의 H-bridge 컨버터 DC-link 전압의 불평형 문제가 발생한다. 본 논문에서는 CHB 컨버터의 전압 불평형을 해결하기 위하여 추가적인 센서가 필요없는 간단하고 실용적인 전압 불평형 보상 제어기를 제안한다.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2011.05a
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pp.52-54
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2011
In this paper, efficient framework design to construct electromagnetic simulator is proposed and examined. Especially computing time for example problem is enhanced to be shorted than computed time for single task corresponding to increasing the number of network PCs. As a result, design and analysis for antenna, cavity, and waveguide problems with large scale complex structure can be applied.
Kim, Dae-Ik;Han, Cheol-Min;Kim, Kwan-Woong;Bae, Sung-Hwan;Kim, Yong-Kab
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.12
no.2
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pp.309-314
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2008
Analog-to-digital converters(ADCs) used in instrumentation and measurements often require high absolute accuracy, including excellent linearity and negligible dc offset. Incremental(integrating) data converters(IDCs) provide a solution for such measurement applications, as they retain most of the advantages of conventional $\Delta{\Sigma}$ converters, and yet they are capable of offset-free and accurate conversion. In this paper, a design technique for implementing multiplexed incremental data converters to convert narrow bandwidth AC signals over multi-channel is discussed. It incorporates the operation principle, topology, and digital decimation filter design. The theoretical results are verified by simulation results.
본 논문은 Discontinuous Conduction Mode(DCM) 플라이백 컨버터로 생성한 고전압 펄스를 스파크 갭으로 펄스 상승 시간을 줄이는 방법에 관하여 다룬다. 이러한 방법으로 생성된 빠른 상승률 특성을 가지는 고전압 펄스 전원장치는 친환경 가스 처리 분야에 사용할 수 있다. 기존 스태킹 구조의 펄스 전원 장치는 많은 수의 스위치들과 에너지 저장 소자가 필요하므로 부피가 커지고 제조 단가가 증가하는 반면, 분 논문에 제안된 전원 장치는 구조를 단순화하여 전체 시스템의 소형화 및 제조 단가를 낮춘 점을 특징으로 한다. 제안된 설계 토폴로지는 플라이백 변압기 2차 측에 다이오드의 사용 유무에 따라 두 개의 변형된 회로로 응용 가능 하다. 변압기 2차측에 다이오드를 사용하면, 음의 성분 없이 깨끗한 고전압 출력 펄스를 만들 수 있지만 사용한 다이오드의 전압 정격을 고려해야 한다. 다이오드를 사용하지 않는다면, 고전압 출력 펄스에 음의 성분이 발생하지만 비용과 부피를 최대한 줄일 수 있다. PSIM 시뮬레이션을 사용하여 제안하는 전원 장치의 23kV, 0.5 ㎲, 10 ns rising time의 출력 펄스 발생 성능을 검증하고, 다이오드 사용에 따른 출력 펄스의 차이점을 비교하였다.
모터드라이브, 무정전 전원장치(UPS), 용접기, 유도 가열시스템 등에 쓰이는 컨버터를 효율적으로 개발하는데 있어 신뢰성 높고 강인한 IGBT의 선택은 매우 중요한 역할을 한다. IGBT에는 다음과 같은 사항들이 핵심적으로 요구된다. 최신의 칩 기술의 이용으로 전력 손실(온 상태 손실 및 스위칭 손실)이 최적화되어야 한다. 컨버터 사이즈가 컴팩트해질 수 있도록 모듈 사이즈가 컴팩트해야 한다. 모듈 케이스 높이가 낮아 내부 분포 인덕턴스(stray inductance)가 작아야 한다. DC및 AC터미널들이 사용이 편리하여 인덕턴스가 낮게 DC링크 단을 배치 설계할 수 있어야 한다. 하프 브리지/쵸퍼/6팩 등과 같이 다양한 토폴로지(topology)의 모듈들이 갖추어져 있어야 한다. 모듈 상부에 간단하면서도 유연성 있는 드라이버 인터페이스가 갖추어져 있어야 한다. 기본적인 보호 기능을 위해 온도 센서가 내장되어 있어야 한다. 큰 출력 용량의 컨버터 설계를 위해 모듈의 병렬연결이 쉬워야 한다. (중략)
본 논문은 플라즈마 방전장치 구동을 위한 가변 전압/주파수 전원장치를 제안한다. 제안하는 전원장치는 가변전압을 위한 벅-부스트 컨버터와 주파수 변환을 위한 푸쉬-풀 인버터로 구성된다. 제안하는 전원장치의 벅-부스트 컨버터는 계통전류 고조파 저감과 DC링크 캐패시터 최소화를 위하여 PFC(Power Factor Collection)기법을 적용한다. 그리고 푸쉬-풀 인버터는 출력 변압기의 자기포화를 막기 위해 전류제한기법을 추가한다. 또한 불분명한 부하와 출력 트랜스의 공진 상황에서 전압 안정화를 위해 출력전압을 피드백하여 제어한다. 본 논문은 1[kW]급 플라즈마 전원장치를 통하여 제안하는 토폴로지와 제어방법의 타당성을 검증한다.
본 논문에서는 공진형 액티브 클램핑 플라이백 회로를 구성하여 전력스위칭의 전압 클램핑을 통하여 스위칭 손실을 저감하고자 하였다. 또한, 입력측 대용량 인덕터를 대신하여 공진형 액티브 클램핑 플라이백 회로에 두 개의 변압기를 사용하여 효율개선 및 고승압을 구현하고자 하였으며, 하드웨어 Prototype을 제작하여 타당성을 검증하였다.
스마트 그리드환경에서 전기를 소비자에게 공급하는 스마트 Place영역에서 통신망은 국내에서 기술적인 여건상 전력선 통신기반의 인프라가 가장 빠르게 원격검침서비스에 활용되고 있다. 원격검침 시스템[1]은 댁내의 계량기와 전주상의 데이터 집속구간은 전력선 통신방식으로 구성되고 상위 서버와는 인터넷망으로 구성되어 있으며 통신 토폴로지 구성측면에서 전력선통신 모뎀, 데이터집속장치 그리고 중앙의 서버로 3Tier구성 체계를 가지고 있으므로 여기에 적합한 보안 아키텍처의 구성이 필요하다. 본 논문에서는 전력선 통신망 기반의 원격검침 시스템에 적합한 보안기술을 설계하고 구현 하였다.
브리지리스 역률 개선 회로는 브리지 정류단을 제거해서 전류 도통 경로에 존재하는 스위칭 소자의 개수를 최소화함으로 기존 역률 개선 회로 대비 효율 향상을 가능케 하는 기법이다. 본 논문에서는 새로운 토폴로지의 브리지리스 포워드-플라이백 역률 개선 회로를 제안한다. 제안된 회로는 포워드 컨버터와 플라이백 컨버터의 동작을 모두 이용함으로써 브리지 정류단 없이 효과적으로 역률을 개선할 수 있다. 또한 컨버터 입력과 출력 사이에 직류 접지가 분리되는 절연형 특성을 가지며, 변압기의 권선비에 따라 출력 전압을 조절할 수 있다. 제안된 회로의 성능은 모의 실험을 통해 검토한다.
Kim J. M.;Yoon Y. H.;Jang S. J.;Won C. Y.;Kim Y. R.
Proceedings of the KIPE Conference
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2004.07b
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pp.954-958
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2004
본 논문은 부하에 대한 빠른 응답특성을 보이는 새로운 토폴로지를 제안하였다. PI제어기 출력이 포화될 때 windup 현상이 나타나고 그 결과로 성능이 저하된다. 따라서 전동기의 가변속 제어성능을 위해 가속시에는 개선된 Anti-windup PI제어기만을 사용하고, 감속시에는 추가로 부하의 특성을 고려하여 braking 동작을 사용하였다. 시뮬레이션 및 실험결과는 속도성능면에서 제안된 방식이 종래의 다른 제어방식에 비해 우수함을 보여 준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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