• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1172-1175
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• 2004

포항 방사광 가속기의 선형가속기는 2.5GeV 전자빔용 마이크로웨이브의 발생을 위하여 80 MW급 클라이스트론(klystron) 11대와 입사부용 65 MW 급 클라이스트론 1대를 사용한다. 80 MW 급 클라이스트론 부하를 구동하기 위하여 최대 펄스 정격출력 200MW(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 PLS 선형가속기용 국산화 개발 클라이스트론 부하의 성능시험을 수행하였다. 국산화 개발된 S-band 펄스 클라이스트론은 고전압 길들이기 과정을 거쳐 최대 정격 출력 빔 전압 400 kV 이상까지 시험 완료하였다. 클라이스트론의 정확한 RF 출력성능의 측정을 위하여 방향성 결합기와 검파기를 설치하여 측정시스템의 성능을 개선하였다. 본 논문에서는 포항 방사광 가속기의 국산화 개발 1호 클라이스트론 부하의 성능시험을 위한 50 kV 급 인버터시스템 적용과정에서 수행하였던 시험장치 개선과 PFN의 충전 특성을 분석하였다. 또한, 클라이스트론의 고전압 및 RF 길들이기 시험 결과에 관하여 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.177-179
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• 2019

본 논문은 리튬폴리머 배터리를 기반으로 한 40 kV 펄스전원장치의 설계를 다룬다. 기존에 설계된 펄스전원장치는 삼상 380 V AC 입력 전원을 통해 구동되었으나, 이를 배터리 기반 2 kW 용량의 고전압 충전기를 통해 구동하도록 설계한다. 이 고전압 충전기는 44 V 리튬 폴리머 배터리를 기반으로 2 kW의 출력 용량을 갖도록 삼상 델타-와이 변압기 구조의 LCC 공진형 컨버터로 제작된다. 이를 통해 설계된 펄스전원장치는 최대 전압 40 kV, 펄스 폭 1.5 us - 5 us, 최대 펄스 반복율 3 kHz의 사양을 갖는다. 본 논문을 통해 2 kW급 고전압 충전기의 설계 및 분석을 하고 시뮬레이션 결과, 실험 결과를 분석한다. 또한 배터리 기반 40 kV 펄스 전원 장치의 시스템을 설명하며, 저항부하 실험을 통해 안정적인 동작과 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.168-170
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• 2019

본 논문은 효과적인 능동 풀-다운 기능을 위한 새로운 구조의 펄스 파워 모듈레이터를 제안한다. 제안된 능동 풀-다운 방식은 별도의 풀-다운 저항을 사용하지 않고, 펄스 방전 패스에 추가된 다이오드의 역회복 특성을 이용하여 풀-다운 기능을 수행한다. 본 논문에서 사용된 풀-다운 다이오드는 펄스 출력 시에는 정방향 바이어스 상태를 유지하다가, 펄스 출력이 제거되면 비교적 긴 역회복 구간동안 부하의 커패시턴스 성분에 남아있는 에너지가 방전될 수 있는 전류 패스를 제공한다. 이에 따라 제안된 구조의 펄스 모듈레이터는 기존에 제안된 풀-다운 회로에서 발생하는 발열 손실 또는 별도의 복잡한 제어회로와 같은 복잡한 구조의 문제를 보완하고 빠른 펄스 하강시간을 달성할 수 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 기존에 제안되었던 풀-다운 저항 방식과 풀-다운 스위치 방식, 제안하는 방식을 비교하여 제안된 구조의 성능과 우수성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 1997.10a
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• pp.41-44
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• 1997

본 논문에서는 뉴로퍼지제어기를 이용한 유도가열기의 시변부하에 대한 적응 정전력 제어를 하고자 한다. 유도가열기의 정전력 조절을 위해 IGBT를 사용한 위상전이형 펄스폭변조(PWM)와 PLL에 의한 부하공진주파수 추종형 펄스 주파수변수(PFM)가 조절되는 공진 고주파 인버터를 유용한 유도가열기를 설명하고, 실험 제작된 유도가열기에서의 부하에 대한 규정 전력 추종이 잘되고 있음이 실제적으로 논증되어졌다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.540-541
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• 2014

본 논문에서는 터빈-발전기를 비롯한 에너지 저장장치, 추진시스템, 펄스부하 등으로 구성되는 전기 선박의 직류 배전 시스템의 모델링을 제시하고 시뮬레이션을 통해 시스템의 응답을 고찰한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.4
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• pp.366-373
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• 2011

The magnetic switch used in pulsed-power applications is superior in its high repetition rate, high stability, and long lifetime. But magnetic switch was optimized switching operation by manual control. When the load changes, the switching state can not be optimized automatically. In this paper, the auto control method of magnetic switch for high pulsed-power proposed. The magnetic switch is used capacitor charging power supply for high-voltage compressor. The proposed method can be optimized an efficiency of the system by magnetic switch auto control according to load variation. And the proposed method verify the experimental results.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07b
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• pp.1274-1276
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• 2000

크로징 스위치인 아바란치 트랜지스터를 사용하여 수 나노$\sim$수십 나노초의 고전압 펄스를 만들 수 있다. 반도체소자의 발전으로 인하여 빠른 회복시간을 갖는 소자가 개발되어 다이오드를 이용한 오프닝 스위치로도 수 나노$\sim$수십 나노초의 고전압 펄스를 얻을 수 있게 되었다. 본 논문에서는 전자총 그리드 펄서를 개발하기 위하여 자기스위치를 사용한 펄스압축기술(MPC : magnetic pulse compression)과 SOS (semiconductor opening switch)다이오드를 이용한 펄스 발생기에 관한 연구를 수행하였고 실험결과로 $50{\Omega}$부하에 대하여 3 kV, 26 nsec 펄스를 얻었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.15 no.3
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• pp.246-258
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• 2006

A circuit model has been developed to analyze characteristics of the PSII(plasma source ion implantation) pulse system with dynamic plasma load. The plasma sheath in front of the immersed planar target biased with a negative-high voltage pulse is assumed to be governed by the dynamic Child-Langmuir sheath model. Target current is self-consistently varied with the applied voltage by using the voltage-controlled current source in the circuit model. Circuit simulations are conducted with Pspice circuit simulator, and simulated pulse currents and voltages on the target are compared and confirmed with experimental results for various voltage pulses and plasma conditions.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.257-259
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• 2019

본 논문은 광물 탐사를 위한 25kW급 양극성 펄스전원장치에 대해 기술한다. 소프트스위칭 기반의 고효율 LCC 공진형 컨버터와 풀 브리지 기반 양극성 펄스 스위칭부로 구성된 단위 모듈(500V, 12.5A)을 기반으로 설계한다. LCC 공진형 컨버터는 전류의 rms값을 줄이기 위해 공진 전류모양을 사다리꼴 형태로 설계하여 도전 손실측면에서 크게 개선되었고, 높은 전력밀도를 달성하기 위해 변압기의 누설 인덕턴스를 공진 파라메터로 활용한다. 추가적으로, 짧은 펄스폭을 가지도록 설계된 게이트 구동 회로는 출력을 DC에서 8kHz의 넓은 주파수 범위에서 동작시킬 뿐만 아니라 게이트 신호를 전달하기 위한 변압기의 사이즈를 줄이기 위해 제안된다. 단위모듈 형태로 개발된 양극성 펄스전원장치는 4개의 모듈이 직병렬로 결선되어 부하조건에 따라 Grounded dipole mode (2kV, 12.5A) 또는 Loop mode (500V, 50A)로 동작한다. 4모듈 직병렬 운전 시 발생하는 모듈 간 전압 불균형 문제를 해결하기 위해 메인 변압기에 보상권선이 감긴다. 본 논문에서는 개발된 양극성 펄스전원 장치의 설계를 저항부하 실험 및 태백산 탐사시험 결과를 바탕으로 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1463-1464
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• 2006

이 논문에서는 코일의 구조가 변압기형태인 나선형 자속압축 발전기, 켄칭매질인 $SiO_2$ 분말과 동선으로 제작한 퓨즈개방스위치, 두 개의 전극으로 간단하게 만든 스파크 갭 스위치 그리고 수저항 모의부하로 이루어진 대전류 고전압 펄스발생 시스템을 제작하고 출력특성을 분석하였다. 실험결과, 축전기로부터 공급한 364J의 초기에너지를 나선형 자속압축발전기로 증폭을 하고 최대 출력전류에서 퓨즈개방스위치가 동작하여 $120{\Omega}$의 수저항에 펄스상승시간이 56ns이고, 펄스폭이 $0.1{\mu}s$인 180kV의 고전압펄스를 인가하였다.