컴퓨터 부하는 현대사회 전반에 널리 사용되고 있다. 개인용 컴퓨터의 스위칭 모드 전원공급 장치는 고조파 전류를 발생시키는 주된 발생원이다. 고조파 전류는 컴퓨터 오동작등 많은 고조파 장해를 일으킨다. 직렬동조필터는 개인용 컴퓨터의 고조파 저감에 매우 효과적이다. 순간전압강하는 전압의 크기가 짧은 시간동안 감소하는 것으로, 순간전압의 변동원인은 주로 계통의 고장, 급격한 부하변동 등으로 발생한다. 컴퓨터 부하는 전압강하에 민감한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 개인용 컴퓨터 부하에 직렬동조필터를 적용하였을 때 고조파 저감효과를 IEC 61000-3-2로 평가하였고, 순간전압강하 영향을 ITI 곡선으로 심도있게 분석하였다.
중성선 전류는 부하 불평형 전류와 3배수 고조파 전류로 이루어져 있다. 중성선 전류의 주요한 원인이 되는 3배수 고조파 전류는 단상 비선형 부하가 사용하는 단상 정류회로에 기인하며, IEC 61000-3-2의 클래스 D에 속하는 TV, 컴퓨터, 모니터가 부하전류 대 3배수 고조파 전류를 가장 많이 발생시킨다. 배전계통에 미치는 고조파 영향의 예를 보이기 위해 고조파를 고려하지 않은 중성선 공용 문제에 대해 현행 배전설비 설계기준을 살펴보고 대책을 살펴본다.
단일단 단일스위치 통기정류기형 플라이백 컨버터를 제안한다. 제안된 단일단 단일스위치에 의해 역률이 개선되었으며 IEC 61000-3-2의 고조파 전류 요구조건을 만족한다. Flyback 컨버터의 경우 2 차 측 정류용 다이오드로 사용되는 쇼트키 다이오드의 전압 강하에 의한 전력손실이 크며, 이러한 전력 손실을 줄이기 위해 정류용 다이오드를 대신하여 도통 저항이 작은 MOSFET을 사용함으로써 전력손실을 줄일 수 있으며 이를 동기정류기 (SR : Synchronous Rectifier)라 한다. 제안된 동기 정류기는 MOSFET의 드레인 소스간의 전압 강하를 이용하여 동작하는 VDSR(Voltage Driven Synchronous Rectifier)이며 효율 향상을 목적으로 한다. 본 논문에서 제안한 단일단 단일스위치 동기정류기형 플라이백 컨버터는 출력 전력 85W (l2V /7.1A)에 적용되었으며 실험결과를 통해 확인할 수 있다.
본 논문은 조명용 LED 구동 장치를 위한 새로운 방식의 Two-stage LED 구동 회로를 제안한다. 제안된 회로는 PFC flyback 회로의 다중 출력을 이용하여 LED 양단에 전압을 인가하여 LED 구동 회로의 출력 전압을 획기적으로 낮출 수 있어 LED 구동 회로에 사용되는 반도체 소자의 전압 스트레스를 크게 줄일 수 있다. 제안된 회로는Universal input에서 25 [W] 이상 조명 장치에 적용되는 IEC 61000-3-2 class C 규제를 만족하고, PWM 디밍을 사용하여 넓은 범위의 휘도 조절이 가능하다. 본 논문에서는 제안 회로의 동작 원리를 설명하고, 시뮬레이션 및 LED에 실제 적용 실험하여 제안 회로의 유용성을 입증하였다.
GHP(Gas Heating Pump) 시스템은 가스 엔진으로 구동되는 압축기로 구성되는 효율적인 냉/난방기이고, 학교나 사무용 빌딩에 널리 쓰이고 있다. GHP는 느린 응답, 큰 시정수와 시간에 따라 변하는 시스템으로 제어하기가 어렵다. 이들 비선형 부하는 고조파 전류를 발생시키고, 전력계통의 정현파 전압을 왜곡시킨다. 고조파 측정 결과로 고조파는 시간에 따라 변하는 특성이 관측되었다. 시간에 따라 변하는 고조파를 해결하기 위해서 쓰이는 가장 보편적인 방법은 누적확률을 사용하는 것이다. 본 논문에서는 GHP부하의 고조파 특성, IEC 61000-3-2에 의한 고조파 평가와 사례연구 시스템의 고조파 시뮬레이션 및 고조파 필터 적용을 심도있게 다루고자 하였다.
This paper presents the design considerations and analysis for an interleaved boundary conduction mode power factor correction buck converter. A thorough analysis of the harmonic content of the AC line current is presented to examine the allowable voltage gain (K value) for meeting the EN61000-3-2, Class D standard while maximizing efficiency. The results of the harmonic analysis are used to derive the required value of K and therefore the output voltage necessary to meet the class D requirements for a given AC line voltage. The discussed design consideration and harmonic current analysis are verified on a 300W universal line experimental prototype converter with an 80V output. The measured efficiencies remain above 96% down to 20% of the full load. The input current harmonics also meet the IEC61000-3-2 (class D) standard.
Moeini, Amirhossein;Iman-Eini, Hossein;Najjar, Mohammad
Journal of Power Electronics
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제17권1호
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pp.106-114
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2017
In this paper, the Selective Harmonic Mitigation-PWM (SHM-PWM) method is used in single-phase and three-phase Cascaded H-Bridge (CHB) inverters in order to fulfill different power quality standards such as EN 50160, CIGRE WG 36-05, IEC 61000-3-6 and IEC 61000-2-12. Non-equal DC link voltages are used to increase the degrees of freedom for the proposed SHM-PWM technique. In addition, it will be shown that the obtained solutions become continuous and without sudden changes. As a result, the look-up tables can be significantly reduced. The proposed three-phase modulation method can mitigate up to the 50th harmonic from the output voltage, while each switch has just one switching in a fundamental period. In other words, the switching frequency of the power switches are limited to 50 Hz, which is the lowest switching frequency that can be achieved in the multilevel converters, when the optimal selective harmonic mitigation method is employed. In single-phase mode, the proposed method can successfully mitigate harmonics up to the 50th, where the switching frequency is 150 Hz. Finally, the validity of the proposed method is verified by simulations and experiments on a 9-level CHB inverter.
본 논문에서는 입력전압을 감지하지 않는 전류연속/임계동작모드 active power factor correction(PFC) circuit을 제안하였다. 기존의 입력전압을 감지하지 않는 PFC circuit의 경우 출력전류가 낮은 경 부하 조건에서 DCM 동작을 수행하고, 이에 따라 PF가 감소하는 문제가 발생한다. 제안한 PFC circuit은 70KHz의 주파수로 CCM 동작을 수행하고, 경 부하 조건에서 최대 200KHz까지 스위칭 주파수가 가변되는 CRM 동작을 수행하도록 하였다. 이를 통해 경 부하 조건에서 PF가 감소하는 문제를 해결하였다. PFC controller IC는 $0.35{\mu}m$ BCDMOS 공정을 이용하여 제작하였으며, 240W급 PFC prototype을 제작하여 실험하였다. 제안한 PFC circuit은 기존의 PFC circcuit 대비 최대 10%의 역률이 향상되었고, IEC 61000-3-2 Class D 규격에 따른 경 부하 조건에서는 최대 4% 역률이 향상되었다.
현대 이동 통신 기술의 급격한 발전과 함께 800 MHz 이상의 주파수 대역에서는 다양한 디지털 변조 방식에 의한 기술이 서비스되고 있다. 그러나 국내에서는 전자기파 방사의 영향에 대한 특별한 검토나 연구가 없이 IEC 61000-4-3에 기반한 방사 내성 시험이 AM 신호로만 수행되고 있으며, 광대역 디지털 변조 신호나 cdmaone(IS-95)나 WCDMA 접속 방식에 의한 PM 신호로는 시험되지 않고 있다. 본 연구는 전자기파 방사 내성 시험의 기술 표준을 검토하여, 국내 전파 환경에 적합한 인가 신호를 분석하고 시험하기 위해 수행되었다. 연구 결과로는 AM 신호보다 PM 신호나 디지털 변조 신호 인가 시, 더 큰 영향을 받는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 국내 통신 기술의 환경에 맞는 정확하고 합리적인 방사 내성의 평가를 위해서는 단편적인 접근이 아닌 대역폭, 물리 채널, 변조 기술, 출력 전력 및 다중화에 의한 신호 등의 복합적 검토와 심층적 연구가 필요함을 보여준다.
본 논문에서는 EUT(Equipment Under Test)의 영상판정에 의한 내성시험을 실시간으로 할 수 있는 자동화 프로그램을 개발하고, 표준 PC 모니터와 전자파의 영향을 받은 모니터의 영상을 비교 분석하였다. 영상의 실시간 판정을 위해 영상 변화 검출을 적용한 알고리즘을 구현하여 전자파 내성 측정의 재현성을 기하였다. EUT 영상의 변화 검출로 PC 모니터와 그 외 장비들의 내성판정이 가능함을 제시하였고, 국제규격과 국내동향에 맞추어 전자파 내성(EMS:Electro-Magnetic Susceptibility, IEC 61000-4-3) 시험의 EUT 내성판정 기준을 위한 방법을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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