• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.73-82
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• 2015

This paper proposes an ripple reduction algorithm and analyzes the effects of offset and scale errors generated by voltage sensor while measuring grid voltage in grid-tied single-phase inverters. Generally, the grid-connected inverter needs to detect the phase angle information by measuring grid voltage for synchronization, so that the single-phase inverter can be accurately driven based on estimated phase angle information. However, offset and scale errors are inevitably generated owing to the non-linear characteristics of voltage sensor and these errors affect that the phase angle includes 1st harmonic component under using SRF-PLL(Synchronous Reference Frame - Phase Locked Loop) system for detecting grid phase angle. Also, the performance of the overall system is degraded from the distorted phase angle including the specific harmonic component. As a result, in this paper, offset and scale error due to the voltage sensor in single-phase grid connected inverter under SRF-PLL is analyzed in detail and proportional resonant controller is used to reduce the ripples caused by the offset error. Especially, the integrator output of PI(Proportional Integral) controller in SRF-PLL is selected as an input signal of the proportional resonant controller. Simulation and experiment are performed to verify the effectiveness of the proposed algorithm.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.7-13
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• 2008

본 논문은 수치 해석을 이용한 교류형 플라즈마 표시기의 발광 효율 개선에 대한 연구를 주 내용으로 하고 있으며, 긴 전극 간격을 가지는 유지 전극들 사이에 2개의 보조 전극을 삽입한 5전극 신 구조에서의 방전 특성에 대해 분석하였다. 2차원의 수치 해석 결과에 의하면 어드레스 전극에 보조 펄스가 인가되는 구동 파형을 적용했을 때, 신 구조는 일반적인 3전극 면방전 구조에 비해 대략 52[%]의 효율 증가를 보였다. 결과적으로 방전 초기에 보조 전극 사이에서 일어나는 방전의 크기는 축소되고 주방전에 해당하는 유지 전극 사이의 긴 간격에서의 방전은 확장될수록 플라즈마 표시기의 유지 방전에 있어서 VU V생성 효율의 개선 효과는 커진다고 볼 수 있다. 이와 같은 수치 해석 결과에 대한 신뢰성은 실험 결과를 제시함으로써 검증할 수 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.14-17
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• 2008

이 논문에서는 Chireix Outphasing power amplifier를 설계하는데 필수적인 위상분상기(phase splitter)를 설계하고자 한다. 분상기는 $0[^{\circ}]$도 위상의 신호를 $+90[^{\circ}]$와 $-90[^{\circ}]$ 위상을 갖는 신호로 분리한다. Chireix Outphasing Power amplifier는 분상기에서 분리된 $+90[^{\circ}]$와 $-90[^{\circ}]$ 위상을 갖는 신호를 각각 증폭한 후 다시 합하여 선형화 된 최종 출력을 얻는다. 분상기는 Chireix Outphasing power amplifier를 설계할 때 가장 핵심적인 장치이다. 이 분상기는 입력된 신호의 위상을 정확하게 $90[^{\circ}]$ 위상차이를 갖도록 설계하기가 매우 어렵다. 따라서 이 논문에서 위상분상기(phase splitter)는 두 개의 위상을 $180[^{\circ}]((90[^{\circ}]+{\alpha}),\;-(90[^{\circ}])+{\alpha}))$의 차이를 갖도록 시뮬레이션 툴을 이용하여 구현하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.89-99
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• 2008

본 논문은 태양광 발전 추적 시스템의 발전량을 증가시키기 위해 일사량 급변에 대한 추적 장치 기동 시 전력소모를 고려한 새로운 추적 알고리즘을 제시한다. 종래의 태양광 발전에 사용되는 센서방식의 추적시스템은 구름 및 안개 등 급변하는 기후환경에 의해 추적 장치의 오동작의 문제점으로 태양의 정확한 추적이 불가능하다. 또한 프로그램 방식의 경우에는 기후 환경의 외부 요인에 대응하지 못함으로서 추적 장치의 불필요한 동작으로 인한 에너지소비가 발생된다. 이러한 이유로 태양 추적 장치가 실시간으로 태양의 방위각 및 고도 각을 추정하는 경우에도 실제 태양광 발전량은 특정한 위치에 고정되어 있는 경우보다 발전량이 증가하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 전력소모를 줄이기 위한 추적시스템의 새로운 제어 알고리즘을 제시한다. 또한 종래의 태양광 추적 방식과 제시한 방법의 효율을 분석하고, 실증연구를 통하여 제시한 알고리즘의 타당성을 입증한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.100-108
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• 2008

접지전극의 형태, 크기, 재질 및 임펄스전류의 형상에 따라 변화하는 과도접지임피던스는 접지시스템의 성능에 중요한 영향을 미친다. 본 논문은 기존의 실효임펄스임피던스가 실제 과도접지임피던스를 얼마나 효과적으로 나타내고 있는가에 대한 분석과 보다 효과적인 과도접지임피던스 평가방법에 대하여 실험적인 결과를 제시하였다. 실험에 사용된 접지전극은 저항성분과 인덕턴스를 포함한 모의 접지전극과 1[m] 탄소접지봉, 9[m] 일반동봉 그리고 40[m] 매설지선이며, 가변주파수 전류와 임펄스전류에 의한 접지임피던스를 각각 측정하였다. 각각의 값을 비교 했을 때 기존의 실효임펄스임피던스의 값보다는 전압의 최대 값과 전류의 최대 값을 이용하여 과도접지임피던스를 구한 임피던스 값($Z_1$)이 등가주파수에 해당하는 가변주파수 전류에 의해 구해진 접지임피던스에 근접함을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.26-33
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• 2008

본 연구에서는 일반적으로 용접기의 전원장치로 사용되어지는 풀-브리지 회로에 1개의 스위치와 1개의 무손실스너버 부분 공진 커패시터로 구성된 간단한 액티브 보조 부분 공진 스너버를 추가한 새로운 풀-브리지 소프트 스위칭 PWM DC-DC 컨버터를 제안하였다. 제안한 풀-브리지 소프트 스위칭 DC-DC 컨버터 회로는 각 액티브 스위치에 인가된 전압이 DC 버스 라인 전압의 1/2로 되기 때문에 AC 400(V)계 상용전원 라인에 적용할 경우에도 600(V)내압의 스위칭 소자(IGBT)가 적용 가능하며, 기존 회로의 DC버스 라인 스위치에 발생되는 도통 손실을 저감하여 고주파 변압기의 1차측의 전류가 2차측보다 작아지는 저 전압, 대전류 직류 출력을 얻어 수 있었다. 그리고 모든 영역에서 ZCS/ZVS 동작함으로써 저전압, 대전류 직류 출력의 스위칭 전원 장치에 있어 고주파, 고효율, 고출력을 실현할 수 있다. 이러한 모든 사항은 시뮬레이션과 실험 결과로부터 도출하였으며, 제안한 회로의 단점을 보완할 경우에는 차세대형 TIG MIG MAG 아크 용접기용 전원으로 용이할 것으로 판단된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.44-49
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• 2008

계약전력 산정 방법에서 적용되는 계약전력 환산율은 전력용변압기의 용량을 산정하는데 매우 중요한 기준이다. 본 연구에서는 AMR(자동검침시스템) 시스템에 의해 산업용전력사용고객을 대상으로 각 수용가 계약전력과 최근 5년 동안의 최대전력을 조사하였다. 조사된 자료의 전체 특징과 중심적인 경향을 알아보기 위해서 평균값 등의 특징파라메터를 분석하였고, 회귀분석을 통한 선형적인 방법과 비선형적인 방법으로 그 경향을 분석하였다. 따라서 산업용고객의 계약전력 결정에 필요한 계약전력환산율의 특성과 변압기최대이용률이 60[%] 이상인 고객을 중심으로 분석한 회귀분석 모형과의 특성을 비교하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.34-43
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• 2008

상태 공간 평균화 모델은 강압형, 승압형 및 승 강압형 DC/DC 컨버터에 적용이 가능하며, 특별한 계산이 필요 없는 높은 정밀도가 증명된 모델이다. 이러한 모델은 전류연속모드(CCM) DC/DC 컨버터에서 확립되었으며, 본 논문에서는 컨버터의 전류연속모드(CCM) 모델로부터 의미 있는 결론을 유도하고자 한다. 본 논문에서는 스위치 평균모델을 이용한 DC/ DC 컨버터의 전류불연속모드(DCM) 모델링 및 임계특성에 관하여 논하였다. 스위치 평균 모델은 전류연속모드(CCM)와 전류불연속모드(DCM) 사이의 DC/DC 컨버터의 경계 조건에 대한 모델로부터 유추할 수 있으며, 시뮬레이션과 실험에 의해서 스위치의 평균 모델의 주파수 응답 특성을 예측할 수 있었다. 본 연구에서는 MOSFET를 사용하여 입력전압 15[V], 출력전압 24[V], 출력전력 24[W]급 시스템을 제작하여 실험하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.116-126
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• 2008

본 논문에서는 2.4[GHz]와 5[GHz]로 동작하는 Dual-band WLAN 송신기의 설계에 대하여 기술한다. Dual-band WLAN 송신기는 2.4[GHz] 대역과 5[GHz] 대역에서 각각 동작할 수 있도록 설계되었다. 이중대역의 구조를 갖는 송신 부는 2.4[GHz] 과 5[GHz] 주파수에서 동작하는 증폭기와 두 개의 VCO(Voltage Controlled Oscillator)또는 주파수 가변 범위가 매우 넓은 VCO를 사용해야 한다. 이 문제는 크기와 소비전력으로 나타나며, 이를 해결하기 위하여 이중대역 송신 모듈을 제안하였다. 이 송신부는 단일 송신 블럭을 사용하여 입력되는 주파수와 인가하는 바이어스 전압에 따라, IEEE 802.11b/g의 2.4[GHz] 대역신호에 대해서는 증폭기로 동작하고 IEEE로 802.11a의 5.8[GHz] 대역신호는 주파수 체배 방식을 이용하여 출력신호를 얻도록 설계하였다. 출력스펙트럼은 중심주파수에서 각각 +11[GHz], +20[MHz], +30[MHz] offset인 주파수에서 적응형 방식이 아닌 경우와 비교하여 4[dB], 6[dB], 16[dB]의 ACPR특성이 향상되었으며, IEEE 802.11a 무선 랜 송신스펙트럼 마스크 규격을 만족하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.141-147
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• 2008

본 논문에서는 화합물 반도체 및 CMOS 공정을 이용하여 수신기에서 주파수를 하향 변환하는 수신믹서를 설계하였다. 주파수 하향변환 믹서의 기본적인 이론과 구조에 대해 살펴보고 이중평형 믹서 구조와 광대역 특성을 얻기위해 매칭회로 대신 고주파와 국부발진기의 입력단에 싱글엔드 신호를 차분신호로 변환하기 위한 능동발룬을 결합한 믹서회로를 화합물과 CMOS 공정으로 설계한다. CMOS 공정을 이용하여 제작한 능동발룬 내장 믹서는 $2{\sim}6[GHz]$ 대역에서 1[dB] 이하의 이득오차와 $3[^{\circ}]$ 이하의 위상오차를 가지며 $2{\sim}6[GHz]$ 대역에서 변환이득 $-1{\sim}-6[dB]$ 특성을 얻었다. 모의실험 결과 화합물 공정을 이용하여 능동 발룬을 결합한 믹서는 $2{\sim}6[GHz]$ 주파수대역에서 $-2[dBm]$의 국부발진기 입력에 대해 약 7[dB]의 변환이득과 5.8[GHz]에서 -10[dBm]의 입력 P1[dB]특성을 나타낸다.