• 한국산학기술학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.413-420
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• 2004

본 연구에서는 인버터를 구동하는 용도의 직류전원장치에 대한 제어 알고리즘 개발을 목표로 하고 있으며, 구동과 회생기능을 갖는 전압형 PWM 컨버터에서 운전시 전원의 불평형을 보상하는 제어방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 전력회생기능을 갖는 정류기에 대하여 기존 다이오드 및 SCR을 이용한 정류방식과의 비교를 통해 본 제어방식의 우수성을 시뮬레이션과 실험을 통해 입증하고자 한다. 전력변환기가 항상 평형상태를 유지하기 위해 전류제어 루프에 의하여 불평형 상태를 보상하는 방법을 사용하였으며, 통상적으로 전력변환기의 구성시 각상의 리액턴스가 같지 않은 누설변압기 등의 사용을 가능하게 하므로 제안된 전력변환기의 리액턴스가 불평형상태가 되어도 운전시 항상 평형상태로 유지되어 시스템을 안정적으로 구동 시킬 수 있는 제어기법의 설계를 통해 어떤 환경에서도 장치의 안정된 구동특성을 확인하고자 하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권4호
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• pp.498-503
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• 2019

해양산업분야에서는 극심한 대기오염으로 인하여 전기추진선박에 대한 관심이 높아지고 있다. 이로 인해 선내 전력품질의 저하를 개선하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 DFE 정류기의 입력전류 고조파 함유량을 완화시키기 위해 수동형필터, 노치필터, 능동형필터 등을 이용한 다양한 방법이 등장하였다. 그 중에서도 능동필터의 일종인 AFE(Active Front End) 정류장치가 우수한 기술로써 평가받고 있다. 본 논문에서는 공간벡터변조에 의한 AFE정류장치의 전류제어방식을 제안하였다. 기존의 히스테리시스 방식, 삼각파 변조방식 및 공간벡터변조방식을 PSIM을 사용해 시뮬레이션을 수행하여 비교, 분석하였고, 그 결과 공간벡터변조방식이 구조가 간단하고 성능이 가장 우수함을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.24-31
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• 2019

본 연구에서는 항공기용 전원분배장치에서 발생한 소손현상의 원인을 분석하고 개선 방안을 제안하였다. 항공기용 전원분배장치는 교류와 직류로 분류하며, 두 장비 사이에 정류기가 존재한다. 전원분배 장치의 전원이 켜지고 꺼질 때 전원 보드내의 커패시터가 소손되었다. 주요 원인은 정류기에 내장되어 있는 인덕턴스로 인해 과도한 전압이 발생했기 때문이다. 고장이 발생 할 수 있는 경우를 분류하였다. 그리고 그에 따른 영향성을 분석하였으며, 실험적인 방법을 통해서 해결책을 수립하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.257-258
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• 2020

본 논문에서는 고효율·고전력밀도를 위하여 WBG소자를 적용한 3kW 전기자동차용 LDC를 제안한다. SiC소자에 250kHz의 스위칭 주파수를 적용하였으며, 65℃의 냉각수 온도를 기준으로 모든 소자가 110℃ 이하로 온도관리가 될 수 있도록 냉각기를 설계하였다. 또한 센터탭 구조와 전류 더블러 구조 플라나 변압기의 단면적 비교를 통해 전류 더블러 정류기가 토폴로지로 선정되었다. Low Profile을 위하여 통합형 커스터마이징 플라나 코어 및 PCB 레이어를 설계·제작하였고 3kW 1차시 작품으로부터 96.36%의 효율과 3.68kW/L의 전력밀도를 달성하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.25-34
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• 2019

최근, 출력전압의 제어가 가능하고 양방향 운용이 가능한 PWM(Pulse Width Modulation) 정류기가 도입되고 있다. 그러나, PWM 정류기가 적용될 경우, 전력계통측에서 사고발생하면, 회생전력에 의한 사고전류 공급으로 기존의 사고전류 크기 및 방향이 바뀔 가능성이 있다. 또한, 경전철용 급전시스템에서는 장거리 지점에서 사고가 발생하는 경우, 사고전류의 크기가 크게 감소되고, 부하전류와 비슷하거나 더 작은 경우가 발생할 수 있기 때문에 이에 대한 적절한 보호협조 운용 방안이 필요한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 상기의 문제점들을 해결하기 위하여, 경전철용 LVDC 배전선로의 보호기기 운용 방안을 제안한다. 구체적으로는 LVDC 배전선로에서의 거리 및 단락저항별 사고특성을 분석하여, 다양한 조건에서 사고를 적절하게 판별하는 직류선택계전기의 보호협조 운용방안을 제안한다. 또한, 배전계통 상용 해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 AC 계통, PWM 정류기, LVDC 배전선로로 구성된 경전철용 급전시스템의 모델링을 제시한다. 한편, 제안한 보호협조 알고리즘과 모델링을 이용하여 LVDC 배전선로의 보호기기 특성을 분석한 결과, 제안한 운용방식에서는 전류 경사각의 급격한 감소를 판정하는 보호요소를 추가한다. 따라서, 사고지점의 단락저항이 높거나 장거리 선로인 경우에도, 보호기기가 사고전류와 부하전류를 적절히 판별할 수 있어, 본 논문에서 제안한 보호협조 운용알고리즘의 유용성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.861-869
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• 2020

대용량 유도전동기용 인버터 개발을 위한 부하 장치는 고가의 제작 비용 및 제작에 많은 시간이 필요하므로 유도전동기 및 부하 장치를 대체할 수 있는 시뮬레이터 개발에 대한 필요가 증대되고 있다. 기존의 대용량 3상 유도전동기의 인버터용 부하 시뮬레이터는 리액터와 3상 PWM 정류기를 사용하여 시험용 인버터의 전류를 제어함으로써 단지 인버터의 부하로만 작용할 뿐 유도전동기의 특성을 모사하기 어렵다. 본 논문에서는 LCL 필터와 3상 PWM 정류기를 이용하여 3상 유도전동기의 모델과 부하 특성을 모사할 수 있는 실시간 시뮬레이터를 제안한다. PWM 인버터에 흐르는 전류는 3상 유도전동기의 고정자 전류를 모사하며 LCL 필터의 인덕터에 흐르는 전류와 커패시터 전압에 의해 제어된다. LCL 필터의 커패시터 전압은 3상 유도전동기의 회전자 자속에 의해 고정자 권선에 유기되는 유도기전력을 모사하며 인덕터 전류와 PWM 정류기에 의해 제어된다. 3상 유도전동기의 회전자 전류, 고정자 및 회전자 자속, 전동기 토크, 슬립 주파수 및 회전자 속도는 인버터에 흐르는 전류와 유도전동기의 상수로부터 유도된다. MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통하여 제안된 3상 유도전동기용 실시간 시뮬레이터의 전기적, 기계적 모델 특성 및 벡터제어 동작을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.488-490
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• 2007

발전기 제어시스템은 동기발전기의 무효전력 또는 단자전압의 변화에 제어기의 출력신호에 따른 점호제어를 통하여 발전기 계자에 흐르는 전류를 자동조정 함으로써 발전기 단자전압을 목표 값으로 신속하고 안정하게 유지하게 된다. 본 논문에서는 발전기 제어시스템의 위상제어 정류기에서 점호제어 방식에 대하여 살펴보고 점호제어 회로의 특성분석과 실제 발전기 제어시스템에 적용된 결과를 기술하고자 한다.

• 한국과학예술포럼
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• 제20권
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• pp.421-428
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• 2015

전기/하이브리드 자동차, 도금용 정루기 등에 들어가는 전력변환장치는 SCR, MOSFET, IGBT와 같은 스위칭 소자가 필수적으로 사용되며 이를 구동하기 위해서는 Gate Driver가 역시 필수적으로 사용된다. 본 논문에서는 대용량 전력변환장치에 사용되는 스위칭소자 SCR/IGBT를 구동하는데 필요한 Gate Driver를 제안한다. 제안된 Gate Driver는 4개의 BJT를 이용한 H-Bridge를 포함하며, 이는 입력된 DC 전력을 AC로 변환하여 Transformer를 통하여 Isolate 된 전원을 생성한다. 또한 Gate 제어 신호는 입력 전원과 Isolated된 전원이 연결된 Photo Coupler를 통해 Isolate된 제어 신호로 변환하여 실제 SCR/IGBT를 구동한다. 본 논문에서는 Simulation을 통해서 설계된 555 Timer를 통한 H-Bridge 동작을 검증하며 시제품을 제작하여 27V 50,000A 급의 도금용 정류기를 구동시켜 파형을 확인함으로써 제안된 Gate Driver의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.211-212
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• 2015

전동차는 판토그라프를 통하여 전력을 공급받아 견인전동기를 구동시켜 운전을 하는 시스템으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 전력 공급 선로에서부터 견인전동기의 구동까지 추진제어장치의 구성을 기술하고, 교류 가선에서 각 전력변환장치의 제어 방법에 대하여 기술하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.24-26
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• 2018

본 논문은 Solid-state Marx modulator(SSMM)용 10kV, 1kW급 고전압 커패시터 충전기의 설계에 대해 기술한다. 직렬 공진형 인버터를 기반으로 Marx modulator용 충전기 구현을 위해 다수의 커패시터를 동시에 충전할 수 있도록 다단 변압기와 정류기를 사용하는 구조를 제안한다. 변압기 1차 권선으로 단일 턴의 고전압 케이블을 사용하여 설계하고, 작은 누설 인덕턴스만으로 공진 인덕터를 구현하기 위해 DCM(Discontinuous Conduction Mode)를 기반으로 공진 파라메터를 설계한다. 6개의 환형 코어에 각각 2개의 2차 권선을 권취하고 각 2차 권선은 배전압 정류회로와 연결되어 총 24개의 커패시터를 각각 417V로 동시에 충전할 수 있도록 설계한다. 본 논문에서는 DCM영역에서 동작하는 직렬공진형 컨버터의 공진 파라메터 상세 설계에 대하여 기술하고, 24개의 커패시터 직렬 결선을 통한 10kV, 1kW 정격운전 시뮬레이션 및 실험결과를 통해 제안된 회로를 검증한다.