• 제목/요약/키워드: 직류 전력 변환기

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위상변성기에 의한 새로운 주파변환기의 특성

  • 오상세
    • 전기의세계
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    • 제13권1호
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    • pp.20-23
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    • 1964
  • 본 변환기는 교번자계의 원리에 의한 보통 변환기가 아니고 회전자계의 원리를 이용한 변환기로서 상변환, 주파수변화, A.C.에서 D.C. 전원변환, D.C.에서 A.C. 전원변환, 속도제어, 진상기 등을 얻을 수 있는 경제적이고 능률적인 변환기를 얻을 수 있다. 임의의 다상을 얻을 수 있는 이 변환기는 다상 전원을 필요로 하는 수은정류기 등에 응용할 수 있고 A.C.전원에서 D.C.전원의 대용량전원을 얻어 D.C.전원이 필요로 하는 직류전철의 전원, 직류송전의 전원등에 이용할 수 있고, D.C.전원에서 A.C.전원을 얻어 교류전력기를 운전할 수 있으며 D.C.송전선에서 A.C.로 변환하여 종전의 A.C.배전선에 공급하면 D.C.송전을 이용한 송전손실을 경감시킬수 있고 주파수를 변환하여 속도제어를 하는 등 광범위하게 그 응용이 가능한 것이다.

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무변압기형 계통 연계 인버터의 직류분 검출 (Detecting DC Offset Current for Transformerless Grid-connected Inverter)

  • 박봉희;김승민;최주엽;최익;이영권
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.435-436
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    • 2013
  • 본 논문에서는 효율 개선을 위하여 변압기를 구비하지 않은 계통 연계형 전력변환장치에서의 직류분(DC offset) 검출에 대하여 알아본다. 변압기를 사용하지 않음으로써, 교류 출력에 직류 성분이 혼입하여 계통에 유입되는 경우 직류 성분이 주상변압기 등에 편자 현상 등으로 계통이나 다른 수용가 설비에 고장을 일으킨다. 스위칭 등의 이상에 따른 직류가 계통에 유출되는 것을 시뮬레이션을 통하여 확인해 보고 직류 검출하는 방법을 확인하도록 한다.

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양극성 저압 직류 배전 시스템을 위한 절연형 3레벨 전압 평형기 (Isolated Three-Level Voltage Balancer for Bipolar LVDC Distribution System)

  • 이준영;최현준;심주영;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.87-89
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    • 2018
  • 본 논문에서는 양극성 직류 배전 시스템에 사용할 수 있는 절연형 3-레벨 전압 평형기를 제안한다. 전압 평형기는 양극성 부하에서 발생하는 불균등한 전압을 보상해주는 필수적인 전력변환장치이다. 제안하는 1단 구성의 절연형 전압 평형기는 오직 3-레벨 Dual Active Bridge DC-DC 컨버터로만 구성되고, 기존에 전압 벨런싱을 위해 사용되던 추가적인 비절연형 전압 평형기를 필요로 하지 않는다. 따라서 기존 비절연형 전압 평형기에 사용되는 수동 및 능동 소자를 제거함으로써 전력변환 장치의 전체적인 전력 밀도 및 전력 변환 효율을 향상시키는 장점을 가진다. 새롭게 제안하는 스위칭 방식을 통해 3-레벨 전압 평형기가 절연과 전압 벨런싱 기능을 동시에 수행한다. 3 kW급 전압 평형기의 시작품을 이용하여 제안하는 토폴로지와 제어 알고리즘의 성능과 타당성을 실험적으로 검증하였다.

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직류 링크 무전해 커패시터와 고역률을 갖는 단일 전력변환 AC-DC 컨버터 (Single Power-processing AC-DC Converter with Electrolytic Capacitor-less DC-Link and High Power Factor)

  • 조용원;박천윤;권봉환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.167-168
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    • 2013
  • 본 논문에서는 직류 링크 무전해커패시터와 고역률을 갖는 단일 전력변환 ac-dc 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 변압기 일차측에 전파정류기와 능동 클램프회로로 구성되며, 이 차측은 배전압 회로로 구성되어 별도의 역률 개선 회로와 직류 링크 전해커패시터가 없는 간단한 구조를 가진다. 또한, 역률 개선을 위해 제안된 스위치 제어 알고리즘을 사용하여 고역률을 가지며, 변압기의 누설 인덕턴스와 공진 커패시터에 의해 형성된 공진회로와 능동 클램프 회로에 의해 모든 스위치와 출력 다이오드가 소프트 스위칭을 함으로서 스위칭 손실을 최소화 한다. 본 논문에서는 제안된 회로와 제어 알고리즘의 이론적 해석을 실험을 통해 검증한다.

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부궤환 선택회로를 갖는 단일 인덕터 다중 출력 직류-직류 변환기 (Single-Inductor Multiple-Output DC-DC Converter with Negative Feedback Selection Circuit)

  • 공정철;노용성;문영진;최우석;유창식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권12호
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    • pp.23-30
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    • 2011
  • 본 논문은 경부하에서 전압 안정화 특성을 향상 시키고 독립적인 다중 출력을 생성 시키기 위해 부궤환 선택 회로를 갖는 단일 인덕터 다중 출력(SIMO) 직류-직류 변환기를 설계하였다. 일반적으로 기존의 SIMO 직류-직류 변환기는 고정된 부궤환 루프를 가지고 있어 경부하에서 정확한 출력을 생성 할 수 없다. 제안하는 부궤환 선택회로를 갖는 SIMO 직류-직류 변환기는 0.35um 2-poly 3-metal BCDMOS를 이용하여 설계 하였다. 이변환기는 1.5V 입력과 2.5V, 3.0V의 2중 출력을 가지고 있다. 최대 전력변환효율은 부하가 10mA이때 59%에서 50mA일 때 85%를 가지고 있다.

사이리스터(Thyristor)의 서지(Surge) 전류 내력 평가에 관한 연구 (Surge current endurance evaluation of Thyristor)

  • 정종규;서동우;정홍주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.253-254
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    • 2020
  • High Voltage Direct Current (HVDC) 시스템은 고압 직류송전을 위한 시스템이다. 고압 직류 송전을 위해서는 전력변환기가 교류전력을 직류전력으로 변환해주어야 하는데, 최근에는 모듈형 멀티레벨 컨버터(Modular Multilevel Converter, MMC)가 많이 적용되고 있다. MMC는 다수의 서브모듈이 직렬로 구성되어 있으며 DC-link단에 대용량 커패시터가 없다. MMC의 심각한 사고 중에 하나는 DC측 전력케이블의 단락사고로 시스템에 따라서 수십 kA 정도의 사고전류가 AC측 CB(Circuit Breaker)가 열리기 전까지 수십 ms에서 수백 ms동안 흐른다. 만약 하프브릿지 회로의 서브모듈로 구성된 컨버터에 별도 보호장치가 없으면 단락전류는 서브모듈의 하단 다이오드를 통해서 흐르게 되어 소손되게 된다. 이를 방지하기 위해 단락전류를 바이패스(by-pass) 시키기 위한 별도의 사이리스터를 추가하는데 이 기기의 사양은 DC 단락 전류를 충분히 견딜 수 있어야 한다. 본 논문에서는 사이리스터의 서지 전류 내력을 평가하기 위해 사양을 분석하고 시뮬레이션과 실험을 통해서 검증하였다.

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IGBT-MOSFET 병렬 스위치를 이용한 고효율 직류-직류 변환기 (High Efficiency DC-DC Converter Using IGBT-MOSFET Parallel Swit)

  • 장동렬;서영민;홍순찬;윤덕용;황용하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.460-465
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    • 1998
  • Due to high power ratings and low conduction loss, the IGBT has become more attractive in switching power supplies. However, its turn-on and turn-off characteristics cause severe switching loss and switching frequency limitation. This paper proposes 2.4kW, 48V, high efficiency half-bridge DC-DC converter using paralleled IGBT-MOSFET switch concept, where each of IGBT and MOSFET plays its part during on-periods and switching instants. The switching loss is analyzed by using the linearized model and the opteration of the converter are investigated by simulation results.

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A study of the dielectric test of thyristor valve for HVDC conversion

  • Jung, Teag-sun;Kwon, Jun-bum;Baek, Seung-taek;Yun, Ji-ho;Jung, Yong-ho
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.572-573
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    • 2012
  • 전력 수요 급증과 전력 기술 발전으로 인해, 오늘날 HVDC 기술이 널리 사용되고 있다. 또한 지구 온난화, 녹색 에너지 개발, 스마트 그리드 사업 등으로 인해 세계적으로 HVDC 수요가 급증하고 있는 추세이다. 국내에서도 제주-해남간 HVDC 1호기가 이미 운영 중에 있으며, 제주-진도간 HVDC 2호기가 2012년 완공을 목표로 현재 설치 중에 있다. 2009년 HVDC 사업에 진출한 LS산전은 지난해 변환용 변압기를 국내 최초로 생산한데 이어, HVDC 핵심 요소인 싸이리스터 밸브(thyristor valve)도 개발 완료 하였다. 싸이리스터 밸브는 HVDC 시스템의 변환설비 중 심장 역할을 하는 핵심적인 설비로 교류를 직류로, 또는 직류를 교류로 변환시켜 교류 계통에 전력을 공급하는 장치로, 사용하기 전에 성능을 충분히 검증해야 한다. LS산전은 독자적으로 개발한 싸이리스터 밸브를 IEC 규격에 따라 엄격히 시험하여 성능을 입증하였다. 본 논문에서는 개발 시험의 일부로 수행한 싸이리스터 밸브에 대한 절연 시험(dielectric test)를 소개하고자 한다.

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전압강하 보상모드를 갖는 직류 지하철용 회생인버터 시스템 (Regenerative Inverter System for DC Traction Substation with Voltage Drop Compensation Mode)

  • 김준구;김재형;조기현;원충연;김용기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.213-220
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    • 2008
  • 본 논문에서는 전압강하 보상모드를 갖는 직류 지하철 회생인버터 시스템을 제안하였다. 주 정류기에 고장이 발생하면 직류 지하철은 전원측으로부터 전력을 공급받지 못한다. 실제적으로 사고를 방지하기 위하여 변전소 측에 예비 정류기가 설치되어 있다. 이 논문에서는 전압강하 보상모드가 별도의 예비정류기를 대신하여 회생인버터에 부가된다. 제안된 인버터 시스템은 직류 가선 전압에서 발생한 회생에너지를 계통으로 반환한다. 부가하여, 인버터는 직류 지하철 시스템에서 사용된 전력변환장치에 의하여 야기된 고조파를 보상할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션에 의해서 제안된 제어 알고리즘의 효용성을 설명하였다.