• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권4호
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• pp.752-759
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• 2013

This paper proposes a method for fault diagnosis and fault-tolerant control of DC-link voltage sensor for two-stage three-phase grid-connected PV inverters. Generally, the front-end DC-DC boost converter tracks the maximum power point (MPP) of PV array and the rear-end DC-AC inverter is used to generate a sinusoidal output current and keep the DC-link voltage constant. In this system, a sensor is essential for power conversion. A sensor fault is detected when there is an error between the sensed and estimated values, which are obtained from a DC-link voltage sensorless algorithm. Fault-tolerant control is achieved by using the estimated values. A deadbeat current controller is used to meet the dynamic characteristic of the proposed algorithm. The proposed algorithm is validated by simulation and experiment results.

• 전기학회논문지
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• 제66권2호
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• pp.447-452
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• 2017

The stator phase winding of a linear pulse motor, which is a new type of linear motor, is comprised of two phases and is structurally characterized by a stacking method in which the winding of one phase is laid on top of the winding of another phase. Such a structural characteristic induces a difference in the flux linkage resulting from the flux of each stator phase winding in the same condition. The difference in the induced flux linkage acts as a kind of thrust ripple component in terms of the generated thrust. Thus, in order to maintain consistent thrust force, a method is required to solve the problem caused by the structural singularity. Hence, in this study, we present a technique for reducing the thrust force ripple generated by the stacking of the stator phase windings of a linear pulse motor through the generation of a compensating current reference value of the current controller in order to keep the torque constant. The proposed compensating algorithm is validated by simulations and experimental results.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권6호
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• pp.1642-1649
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• 2018

A single-stage flyback LED AC-DC converter based on primary-side control under constant current mode is proposed in this study. The proposed converter features low total harmonic distortion (THD) and high power factor (PF). It also consists of a zero-crossing distortion compensation circuit and a variable duty ratio control compensation circuit to deal with the line current distortions caused by fixed duty ratio control. The system model and layout are built in Simplis and Cadence, respectively. The feasibility and performance of the proposed circuit is verified by designing and fabricating an IC controller in the HHNEC $0.35{\mu}m$ 5 V/40 V HVCMOS process. Experimental results show that the PF can reach a level in the range of 0.985-0.9965. Moreover, the average THD of the entire system is approximately 10%, with the minimum being 6.305%, as the input line voltage changes from 85 VAC to 265 VAC.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권4호
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• pp.1088-1096
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• 2017

Load variations on a distribution line result in voltage fluctuations at the point of common coupling (PCC). In order to keep the magnitude of the PCC voltage constant at its rated value and obtain zero voltage regulation (ZVR), a D-STATCOM is installed for voltage correction. Moreover, the ZVR mode of a D-STATCOM can also be used to balance the source current during unbalanced loading. For medium voltage and high power applications, a D-STATCOM is realized by the cascaded H-bridge topology. In the ZVR mode, the D-STATCOM may draw unbalanced current and in this process is required to handle different phase powers leading to deviations in the cluster voltages. Zero sequence voltage needs to be injected for ZVR mode, which creates circulating power among the phases of the D-STATCOM. The computed zero sequence voltage and the individual DC capacitor balancing controller help the DC cluster voltage follow the reference voltage. The effectiveness of the control scheme is verified by modeling the system in MATLAB/SIMULINK. The obtained simulations are further validated by the experimental results using a dSPACE DS1106 and five-level D-STATCOM experimental set up.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권2호
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• pp.1-6
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• 2019

With the increase in number of the athletic population and elderly demographic, the demand for orthopedic splints, which are used to support a damaged body, has rapidly increased. Current splints mainly consist of inner and outer parts, which are multiple fabrics covered with polyurethane and nonwoven fabrics, respectively. However, the laminated materials with directly applied pre-polymer coating lead to a high defect rate because of the uneven thickness on the surface. Thus, this study proposes an indirect coating method using a precise clearance controller, which enables the even application of the coating material on multiple inner parts while maintaining a constant thickness. In addition, a roll-to-roll (R2R) technique is applied instead of the sewing mechanism to bond the inner and outer materials together and enhance the productivity in the final stage. In the advanced methods, there is a storage tank that contains polyurethane, a clearance controller, and pairs of rollers in the upper and lower rows. To improve the quality of the products and optimize the equipment, three controllable factors are determined: the viscosity of polyurethane, angle of the gap controller and number of pairs of rollers in the R2R system.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.269-275
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• 2004

인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.191-198
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• 2007

소형 BLDC(Brushless DC) 전동기는 높은 운전효율과 고토크 특성으로 인하여, 산업용 기계와 가전기기 및 특히 의료용 장비에 널리 사용되고 있다. 일반적인 BLDC 전동기의 경우에 전류(commutation) 구간에서의 토크 리플 억제에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔다. 하지만, 초고속 BLDC 전동기의 경우 설계 특성상 전기적 시정수가 매우 짧아서 전류 구간에서의 토크 리플 보다 통전 구간에서의 토크 리플이 더 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 40000rpm급 초고속 소형 BLDC 전동기의 전기적 시상수에 따른 통전구간에서의 토크리플을 해석하고, 토크 리플 억제를 위하여, 순시 전압 제어기와 고속 히스테리시스 전류 제어기를 제안한다. 제안된 순시 전압제어기는 통전구간에서의 토크 리플 억제를 위하여 운전속도와 부하전류에 적합한 전압을 순시적으로 제어하여 BLDC 전동기에 공급하고, 고속 히스테리시스 전류 제어기는 DSP의 지령전류에 따라, 제어 주기의 샘플링 지연없이 부하전류를 제어하는 시스템이다. 제안된 초고속 소형 BLDC 전동기의 토크 리플 억제를 위한 제어 시스템은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.19-28
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• 2000

고장에 대한 강인성, 높은 출력 전류 특성 및 모듈화의 용이성 때문에 병렬 인버터 시스템은 그활용도가 점차 높아지고 있다. 이러한 병렬 인버터 시스템에서 전체 시스템 전력균형 제어는 주로 주파수 드롭과 전압 드룹 제어 또는 유효전력 과 무효전력 제어를 통하여 이루어지고 있다. 그러나 이러한 제어방법들은 시스템 변수 변동 및 부하변동에 따라 늦은제어 응답특성을 가지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 해결하기위해, 본논문에서는 병렬 인버터 시스템의 각모듈 출력전력을 균등화 시키는 새로운 제어기를 제안하였다. 제안한 제어기는 하드웨어 구현의 용이성, 피크전류 차단 기능들의 특성을 가진다. 또한 본논문에서는 제안한 제어기의 설계 절차를 기술하였으며, 여러 부하조건 및 시스템 파라미터 변동조건에 따라 순시전력균형제어기 동작 특성의 효용성을 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 확인 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.128-137
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• 1999

최근 전력전자기술 및 인버터 회로의 다양한 제어기법의 발달에 따라서 용접기 분야에서의 용접성능 향상에 관한 다양한 연구가 진행되고 있으며 특히{{{{ { CO}_{2 } }} 아크 용접기의 경우 용접성능을 좌우하는 스패터 발생을 최소화 하는 기법이 활발하게 연구되고 있다. 그러나 현재까지는 용접기의 출력전압을 정전압으로 제어하는 방식을 사용함에 따라 용접기의 금속이행과정을 임의로 제어하는 것이 불가능하였고, 특히 스패터가 다량으로 발생하는 저전류영역의 금속이행과정인 단락이행에서의 스패터 저감을 기대하기가 어려웠다. 따라서 본 논문에서는 마이크로프로세서를 이용한 인버터 출력전류의 파형제어기법을 사용하여 인버터 아크 용접기의 출력전류를 순시적으로 제어함에 의하여 스패터 저감, 단락주기의 안정화 및 순간단락현상 감소의 측면에서 용접성능을 개선위한 연구를 수행하였고 이상의 연구에 대한 결과를 제시하였고, 또한 인버터 아크 용접기의 AC/DC 전력변환장치로 SMR(Switched Mode Rectifier)를 사용하여 시스템을 단위역율로 운전하였으며 입력전류의 저차 고조파 억제효과를 얻을 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.43-50
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• 2000

본 논문에서는 국내의 고압 가공배전선으로 일반적으로 사용되는 ACSR-OC의 열회를 검출하기 위하여, 솔레 노아드 와류센서를 가진 비파괴 검사시스템의 설계와 실험을 다루었다. ACSR-OC 도체에 대한 부식기구와 열회 상태를 검토하므로써, 부식이 도채의 유효단면적을 감소시키는 것을 확인하였다. 노화도체의 극심한 부적정도룹 검출하고 정량화하기 위한 실용적인 전기.자기적인 방법올 제시하였다. 고주파 정전류원, 신호처리 부와 모터 구동/제어기로 구생되눈 계측시스템이 설계되고 시험되었다. 이 장치는 센서의 출력을 검출하고 검사도체의 직경변화를 연속적으로 추정하는 기능을 갖고 있다. 그 결과, 와류센서를 가진 부각검출시스템은 가공 재전선의 열화에 기인한 심각한 결함을 추정하고 극심한 노호도체가 단선되기 전에 사전 경고를 하는데 양호한 효용성을 나타내는 것을 확인하였다.