• 전기학회논문지
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• 제59권5호
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• pp.904-911
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• 2010

This paper presents the design of acoustic resonance free and over current limit during transient state consideration electronic ballast for 1.5kW Metal-Halide Lamp(MHL) that employs frequency modulation (FM) technique. The proposed ballast consists of a Full-Bridge(FB) rectifier, a passive power factor correction (PFC) circuit, a full-bridge inverter, an ignitor using LC resonance and a control circuit for frequency modulation. The frequency modulation technique is the most effective solution to eliminate acoustic resonance among other technique. It spreads power spectrum of lamp to reduce the supplied power spectrum under the energy level of eigen-value frequency. Moreover, the proposed ballast is simple and cost effective above conventional ballast. A new PFC circuit is proposed which combines with LCD type and PCSR filter. A new PFC circuit has higher PF and lower THD than conventional LCD type and secure high reliability. Finally, to protected switching components in transient state, the surge current into ballast is limited by increase the switching frequency. Performance of the proposed ballast was validated through computer simulation using Pspice, experimentation and by applying it to an electronic ballast for a prototype 1.5kW MHL.

• 전기학회논문지
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• 제57권7호
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• pp.1187-1194
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• 2008

This paper presents a high-power electronic ballast for a metal-hallide lamp(MHL) that employs frequency modulation(FM) technique to eliminate acoustic resonance(AR). The proposed ballast consists of a full-bridge rectifier, a power factor correction(PFC) circuit, a full-bridge(FB) inverter, an ignitor using LC resonance and an FM control circuit. Whereas a manual PFC provides advantages in terms of high reliability and low cost for constructing the circuit, it is difficult to supply a stable voltage because of the output voltage ripple that occurs with a period of 120Hz. Although the ballast can be designed with a small size and a light weight if it is driven at a switching frequency between 1 and 100 kHz, AR will occur if the eigen-value frequency of the lamp coincides with the inverter's operation frequency. The operation frequency was modulated in real time according to the output voltage ripple to compensate for the variation in power supplied to the lamp and eliminate AR. Performance of the proposed technique was validated through numerical analysis, computer simulation using PSPICE and by applying it to an electronic ballast for a prototype 1kW MHL.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제48권1호
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• pp.27-33
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• 1999

Compact fluorescent lamps are very sensitive to the variation of ambient temperature. This paper investigates the temperature characteristics of a 15[W] compact fluorescent lamp, and compensates the variation of light output by frequency control of its electronic ballast. Circuit parameters for the inverter of the electronic ballast are obtained by analyzing the R-L-C equivalent circuit for the inverter and the lamp. The optimum ratio of the two capacitance($C_1$/$C_2$), which are connected with the lamp in series and in parallel, respectively, is determined which consideration of the temperature variation within a range of 10~35[$^{\circ}C$]. As a result a value of 10 for the ratio is obtained at an operating frequency of 57[kHz], and with this value the frequency control works well for temperature compensation. Its validity is verified by investigating light output stabilization characteristics resulting from frequency control of the lamp at various temperatures.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제51권10호
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• pp.587-594
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• 2002

A low frequency square wave electronic ballast for the high intensity discharge(HID) lamps using fuzzy logic controller is developed. This electronic ballast consists a buck converter, a low frequency square wave full bridge inverter, a high voltage pulse generator for the HID lamp ignition, an over current protection circuit and an 8-bit microcontroller. The ballast system is operated on the constant current mode during the HID lamp start-up process and the system is operated on the constant power mode during steady state. Experimental results show that the fuzzy logic control operation is carried out successfully by the 8-bit microcontroller PIC16F877 In this electronic ballast system, in spite of the limited control bandwidth caused by low operating speed of the microcontroller, the good performance in the constant lamp current characteristic is obtained. Acoustic resonance of the HID lamps can be effectively avoided because the instantaneous In lamp power is fully constant due to the low frequency square wave drive.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.117-120
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• 2007

본 논문은 메탈헬라이드 램프들의 이그니션 특성 비교 분석을 위하여 이그니션 구간에서의 전압, 전류 및 순시임피던스(time varying resist ante), 순시전력(time varying power)을 측정하고 분석하였고, 측정 및 분석을 위하여 램프의 종류(B형, BT형)와 제조회사가 다른 램프 6종을 선택하여 사용하였다. 분석결과, 제조회사별, 램프 상태 둥에 따라 이그니션 특성이 매우 상이하게 나타났으며, 대부분의 램프 이그니션 전류가 40[A]를 상회하고 있고, 특히 몇몇 램프의 이그니션 전류는 50[A] 이상으로 나타났다 따라서 메탈헬라이드 램프들의 이그니션 전류는 정상상태보다 큰 이그니션 전류 및 순시전력이 발생되고 있음을 알 수 있었다. 따라서 본 연구 결과는 전자식 안정기 설계 시, 특정 램프 뿐만 아니라 여러 램프의 이그니션 전류를 만족하는 설계가 필요하며, 메탈헬라이드 램프 시공 시, 램프의 이그니션 구간에서 발생하는 1-2[kV] 고전압 및 50[A] 이상의 대전류에 따른 적절한 안전사고 대책 및 관등회로의 절연, 전선 굵기 선정이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.273-276
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• 2005

This paper presents an electronic ballast using a step down converter, a low frequency inverter for high pressure discharge lamp. The proposed ballast is composed of a full-wave rectifier, a step down converter operated as a current source with power regulation and a low frequency inverter with ignition circuit. The ignition circuit generates high voltage pulse of 1${\sim}$2[kV] peak, 130[Hz]. Moreover, it is able to reignite at regular intervals by protective circuit. As experimental results on the test, lamp voltage, current and consumption power are measured 132.5[V], 7.6[A] and 1,005[W], respectively. It was confirmed that the designed ballast operate the lamp with a constant power.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제54권12호
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• pp.601-608
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• 2005

This paper presents a novel single-stage high-power-factor electronic ballast for fluorescent lamps operating in critical conduction mode. The proposed topology is based on integration of boost converter as power factor corrector(PFC) and a half-bridge high frequency parallel resonant inverter into a single stage. The input stage of the boost converter is operating in critical conduction mode for positive and negative half cycle voltage respectively at line frequency(60Hz). So that a boost converter makes the line current follow naturally the sinusoidal line voltage waveform. The simulated and experimental results for 100W fluorescent lamps operating at 42kHz switching frequency and 220V line voltage have been obtained. This proposed inverter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications, fluorescent lamp and DC-DC converter etc.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.50-54
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• 2016

본 논문에서는 전동차의 정차 시 발생하는 회생에너지를 Battery에 충전할 수 있는 전력 변환 장치를 제안한다. 제안된 전력 변환장치는 DC 1500~2000의 가선전압을 분압하여 저압스위칭 소자 적용하며, 고주파 절연 변압기를 적용하였다. 이를 통해 시스템의 스위칭 주파수를 상승시켜 수동 소자들의 사이즈 축소 및 비용 절감 효과를 높이고, 가선과 Battery의 전기적 절연으로 시스템의 안정성을 높였다. 또한 가선 전압 분압을 통해 입력 전압의 변화에 유동적으로 대응할 수 있으며, 시스템의 병렬 구성을 통해 용량의 확장성을 가지게 된다. 제안된 논문에서 제안된 회생에너지 전력 변환 장치는 20[kW] 회생 컨버터 모듈의 5직렬 구성을 통해 100[kW]급 회생 컨버터 유닛을 구성하였으며, 회생 컨버터 유닛을 5병렬로 구성하여 500[kW]급 회생 전력 변환시스템을 구성하였다. 제안된 회생에너지 시스템은 모의 가선 전압 장치 및 Battery 부하를 통해 시스템의 타당성을 검증 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.192-193
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• 2011

자기유도방식 무선전력전달용 DQ 인버터의 정적 동작 특성 및 동적 응답 특성을 해석하는데 복소 라플라스 변환을 페이저 변환된 회로에 적용하는 방법을 사용하였다. 최근에 발표된 복소 라플라스-페이저 변환이론이 교류 컨버터의 동적특성을 해석하는데 있어 실용적으로 아주 유용하다는 것이 연구를 통해서 확인되었다. 기존의 라플라스 변환을 복소수 영역으로 확대한 복소 라플라스 변환을 페이저 변환된 회로에 적용하면 전달함수를 구할 수 있어, 시스템의 안정도 분석과 제어기 설계가 가능해진다. 본 논문에서는 이론식을 유도하고 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제42권2호
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• pp.15-22
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• 2005

본 논문에서는 이동 로봇 주행의 경로 탐색에 장해가 되는 환경 인식의 불확실성을 감소시키기 위한 센서 결합 방식을 제시하였다. 광학식엔코더, 초음파센서(SRF04)및, 적외선센서(GP2YA02YK)에서 수집된 데이터를 운동제어기(TMS320LF2407A)에서 처리하여 장애물을 감지하고, 안정적인 경로탐색을 계산할 수 있는 이동로봇 제어방식을 실험을 통하여 구현하였다.