• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07c
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• pp.2119-2122
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• 2000

포항 방사광 가속기의 선형 가속기에서는 80-MW 클라이스트론 부하를 구동하기 위하여 최대 펄스 정격출력 200 MW(400kv 500A, 평탄도 4.4 $\mu s$)인 대출력 펄스 트랜스포머가 요구된다. 펄스 트랜스포머는 펄스 전원공급 장치(Modulator)로부터 대출력 부하(Klystron)로 펄스 에너지를 전달하며 임피던스 정합을 시키는 기능을 한다. 모듈레이터의 고전압 출력 펄스에서 RF 에너지를 발생시키는데 사용되는 유효 출력 에너지는 출력 펄스의 평탄부의 에너지에 해당된다. 그러므로, 펄스 트랜스포머는 빠른 상승시간을 가지는 것이 요구된다. 빠른 상승시간을 얻기 위하여 누설자속, 분포용량이 작게 되도록 설계하여야 한다.

• Journal of the Korea Computer Industry Society
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• v.2 no.3
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• pp.363-368
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• 2001

This paper introduced cascading technique as a new technology composed of two pulse transformers and presented the experimental data and results. To obtain the stable pulse voltage adopted cascading technique, we designed and tested a compact pulse generator by adjusting the load resistors and input voltage. Adopting cascading technique to load, we found that average cascading voltage was about 62$\%$ of theoretical value. Cascading ratio was calculated at almost 19 compared with non cascading voltage.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1756-1758
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• 2003

포항 방사광 가속기의 선형가속기는 2.5GeV 전자빔 용 마이크로웨이브의 발생을 위하여 80MW 급 클라이스트론(klystron) 11대와 입사부 용 65MW 급 클라이스트론 1대를 사용한다. 80-MW 급 클라이스트론 부하를 구동하기 위하여 최대 펄스 정격출력 200 MW(400kv, 500A, 평탄도 4.4 ${\mu}s$)인 대출력 펄스 전원공급 장치(modulator)가 요구된다. 모듈레이터 시스템 용 PFN(pulse forming network) 커패시터의 충전용 입력전원으로써 최대 출력전압 50 kV, ${\pm}$ 0.5% 이내의 전압제어가 가능한 고전압 인버터 전원장치를 적용하여 클라이스트론 부하의 성능시험을 수행하였다. 클라이스트론의 RF 전력과 입력 빔의 특성을 정확히 측정하기 위하여 응답특성이 양호한 측정 장치와 정밀한 측정이 요구된다. 인버터 시스템의 적용에 따른 모듈레이터의 충전 특성을 파악하였으며, 방향성 결합기와 검파기를 설치하여 클라이스트론의 RF 출력을 측정하였다. 본 논문에서는 포항 방사광 가속기의 대출력 펄스 고주파원으로 사용되는 클라이스트론 부하의 성능시험 과정에서 수행하였던 시험장치 개선 및 특성 분석, 고전압(빔전압 320 kV) 및 RF 길들이기의 시험 결과에 관하여 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.109-111
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• 2020

본 논문에서는 ESS용 전류원 Dual-Active-Bridge 컨버터의 저 부하 및 고 부하에서의 효율 향상을 위한 하이브리드 스위칭 알고리즘을 제안하고자 한다. 전류원 DAB 컨버터는 인터리브 구조를 이용하여 배터리 단의 입력 전류 리플을 저감할 수 있고, 전력 변환 효율 개선을 위한 다양한 제어 변수를 도입할 수 있는 등의 장점으로 인해 DC 마이크로그리드에서 ESS용 절연형 양방향 DC/DC 컨버터로 주목받고 있다. 그러나 전류원 DAB에서 종래의 전력 제어 방법인 펄스폭 변조 방식과 위상천이가 결합된 방법 (PWM plus Phase Shift, PPS)의 경우 저 부하 조건에서 높은 피크 전류로 인해 도통 손실이 크며, 펄스폭 변조 방식과 이중 위상천이가 결합된 방법(PWM plus Dual Phase Shift, PPDPS)의 경우 고 부하 조건에서 영전압 스위치 영역이 좁아져 효과적이지 않다. 따라서 본 논문에서는 2차 측의 펄스폭과 위상천이를 독립적으로 제어하는 하이브리드 스위칭 알고리즘을 통해 순환전류를 감소시키고 영전압 스위치 영역을 확장시켜 저 부하 및 고 부하 모두에서 효율을 향상시키고자 한다. 1-kW급 전류원 DAB 컨버터 시작품을 통해 제안된 하이브리드 스위칭 알고리즘의 효율성과 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.49-51
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• 2019

본 논문은 고전압 양극성 펄스 모듈레이터에 대해 소개한다. 모듈레이터는 충전을 위한 공진형 컨버터와 고전압 펄스를 생성하기 위한 12개의 파워셀로 구성된다. 12개의 파워셀은 다중 권선 변압기를 통해 모든 셀이 병렬로 충전되며, 방전 시에는 모든 셀이 직렬로 연결되어 고전압을 생성한다. 12개의 파워셀을 구성하는 48개의 스위치에 절연된 전력과 신호를 동시에 공급하기 위해, 2개의 고전압 케이블로 구성된 양극성 컨트롤 루프가 설계되었다. 최종적으로 10kV, 100A, 3kHz 사양을 갖는 양극성 펄스 모듈레이터가 구현되었으며, 저항부하 및 리액터 부하조건에서 테스트 되었다. 실험결과를 통해 제안하는 양극성 펄스 모듈레이터의 신뢰성이 검증되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.333-333
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• 2010

크라이오 펌프는 크기에 비해 상대적으로 큰 배기속도를 가지고 있고 자체 기체 방출이 적어 비교적 쉽고 빠르게 도달압력을 낮출 수 있다. 또 초고진공 펌프로서 경쟁 상대인 터보분자 펌프보다 기체 돌입에 대한 기계적 사고 가능성이 낮다. 그러나 흡착 패널의 온도에 민감하게 반응하는 배기 성능 측면에서 볼 때 크라이오 펌프의 대유량 및 펄스 기체 부하에 대한 성능 유지 및 회복능력은 의문의 여지가 있다. 크라이오 펌프의 기체부하에 대한 공식적인 성능지표로는 최대배기량(max. throughput)과 교차(crossover)값이 있다. 전자는 연속적인 유량[$Pa{\cdot}m^3/s$]에 대해, 또 후자는 일정 기체량[$Pa{\cdot}m^3$]에 대해 흡착 패널이 20 K를 넘지 않는 가동범위를 구하는 것이다. 교차값은 넓은 의미에서 펄스 기체부하에 대한 성능으로 볼 수도 있지만 원래 목적은 진공용기를 저진공 상태에서 고진공 상태로 전환하는 시점을 정하려는 데 있다. 펌프회사에서 제공하는 사양에는 대부분 아르곤 회복시간(Ar recovery time)이라는 지표가 있는데 이는 아르곤을 상당한 유량으로 흘리다 멈췄을 때 얼마나 빨리 기저 상태로 회복되는가를 나타낸다. 보통 사양서에 제시하지는 않지만 주로 크라이오 펌프의 재생상태를 알아보기 위해 사용하는 걸프(gulp) 시험이 있는데 일정량의 기체를 펄스로 도입한 후 압력변화를 기록하여 재생후 배기성능 회복 능력을 보는 것이다. 이들은 겉보기에 서로 다르지만 한편으로는 서로 중복되거나 연관성을 가지고 있어서 실용적인 면에서 절차들을 비교, 검토 및 개선하고 때에 따라서는 적절히 결합할 수 있는 방안을 모색할 필요성이 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.89-90
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• 2014

본 논문은 자기스위치를 이용한 펄스압축용 시뮬레이터의 개발과 결과에 대해 기술하였다. 이를 위해 펄스압축기술을 소개하고 자기스위치가 적용된 펄스압축 시뮬레이터의 전체구성과 각 구성품의 역할을 설명하였다. 또한 제품제작을 통한 구현과 부하시험을 통해 시험결과를 비교하고 설계의 타당성을 검증하였다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.9
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• pp.1693-1698
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• 2015

This paper proposed a PFM(pulse-frequency modulator) boost converter which has dual pulse-width. The PFM boost converter is composed of BGR(band gap voltage reference generating circuit), voltage reference generating circuit, soft-start circuit, error amplifier, high-speed comparator, inductor current sensing circuit and pulse-width generator. Converter has different inductor peak current so it has wider load current range and smaller output voltage ripple. Proposed PFM boost converter generates 18V output voltage with input voltage of 3.7V and it has load current range of 0.1~300mA. Simulation results show 0.43% output voltage ripple at ligh load mode and 0.79% output voltage ripple at heavy load mode. Converter has efficiency 85% at light lode mode and it has maximum 86.4% at 20mA load current.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.61-62
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• 2012

본 논문에서는 다중 반송파 정현 펄스폭 변조방식으로 제어되는 Cascaded H-bridge 멀티레벨 PWM 인버터의 스위칭 손실 저감을 위한 스위칭 패턴을 제안한다. 부하 담당 전력이 상대적으로 큰 H-bridge 모듈의 스위치는 저주파의 기본 출력 전압 레벨을 형성하도록 동작시키며, 부하 담당 전력이 상대적으로 작은 H-bridge 모듈의 스위치는 고주파의 PWM 파형을 기본파에 가감하여 출력전압 파형이 사인파에 가까워지도록 스위칭 패턴을 형성한다. 본 논문에서는 제안된 스위칭 패턴을 PD, APOD 방식의 다중 반송파 정현 펄스폭 변조방식으로 구현하여 Cascaded H-bridge 멀티레벨 PWM 인버터에 적용시키고 실험을 통해 기존의 스위칭 패턴에 비해 스위칭 손실이 개선됨을 증명한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.167-168
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• 2016

본 논문은 고효율 반도체 기반 펄스 전원 장치 개발에 대해 기술한다. 개발 된 펄스 전원장치는 출력 전압 1-40kV, 펄스 반복율 1-200Hz, 펄스폭 1-300us, 정격 출력 50kW의 사양을 가지고 있다. 제안하는 펄스 전원 장치는 크게 출력 커패시터를 충전하여 고전압을 만드는 충전기 부분과 48개의 IGBT가 직렬로 연결되어 펄스를 만들어 내는 펄스 제네레이터 부분으로 나누어져 있다. 펄스 제네레이터는 파워셀 기반으로 구성되어, IGBT간의 전압 밸런싱 및 IGBT의 동기구동 실패시에 신뢰성 있는 동작을 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한, 제안된 펄스 전원 장치는 새로운 게이트 구동회로를 사용하여 기존에 사용하던 풀다운 저항을 제거하고, 빠른 펄스 하강 시간을 달성 하였다. 개발된 펄스 전원장치로 실험을 수행한 결과, 커패시터 충전기는 최대 충전효율 95% 및 역률 96%를 나타냈으며, 펄스 제너레이터는 게이트 구동회로가 안정적으로 동작하며 최대 40kV, 300us의 펄스를 $2k{\Omega}$ 부하에 인가 가능함을 확인하였다.