In this paper, a ZVS-PWM high-frequency inverter with a PWM control function is applied to commercial system 220[Vrms], and a resonator type ZVS-PWM high-frequency inverter circuit with a fixed-two methods were proposed. The parameters of the transformer model equivalent circuit of a copier fixing device, which is an essential element in the parameter optimization of the proposed circuit, are obtained by using a high-frequency amplifier and its frequency characteristics are described. The proposed method compared to the existing single-ended ZVS-PFM high frequency inverter can suppress the voltage and current peak value of the power semiconductor switching device and reduce the switching loss. The efficiency of the proposed method itself is 98[%] at rated power output. Also, the efficiency of 96[%] can be obtained even at low output, so that the proposed high frequency inverter is very efficient inverter. The total efficiency from the commercial AC input to the inverter output is 93[%] at rated, which is considered efficient for use in copying machines. In addition, the diode bridge loss accounts for the largest portion of the overall system efficiency distribution. On the other hand, the nonparallel filter has a very low loss.
The influences of the load resistance $R_L$ on the magnetoelectric (ME) characteristics of $NiZnFe_2O_4+PZT$ composite were investigated in the non-resonance frequency range. The ME coefficient peak increases with increasing $R_L$, but the frequency indicating the ME coefficient peak decreases with increasing $R_L$. The maximum output power peak is approximately $9.3{\times}10^{-10}mW/Oe$ near $R_L=3.3M{\Omega}$ at f=280 Hz, and the ME coefficient seems to be saturated at $R_L>20M{\Omega}$. This frequency shift effect of $R_L$ shows that the frequency range for an ME sensor application can be modulated with the appropriate value of $R_L$. The ME output voltage has a good linear response to the ac field Hac and shows fair stability over a range of temperatures. The measured non-linearity of this sample is approximately 0.8%. This sample will allow for a low-strength magnetic ac-field sensor. The result from this sample will serve as basic data for a signal-processing circuit system.
본 논문에서는 FACTS 기기의 일종인 전력조류 극대화 및 제어 기능과 함께 외란에 의한 과도시의 전력계통 안정화 기능을 수행할 수 있는 TCSC용 전력시스템 안정화 장치 설계에 대하여 연구하였다. TCSC용 전력시스템 안정화 장치 설계시 파라미터 선정은 복잡한 수식이 필요 없고 계산시간을 감소시키며 적은 반복횟수로도 최적해를 찾을 수 있는 자연 생태계의 진화를 모의한 유전 알고리즘을 이용하였다. 전력 시스템의 저주파 진동에 강인성을 갖는 TCSC는 TCR(Thyristor Controlled Reactor)과 커패시터의 병렬구조에 의해 용량성과 유도성에 걸친 범위가지 연속적으로 제어할 수 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 제안된 방법의 강인성을 검증하기 위해 여러 가지 운전조건에 대해 전력계통 안정도 및 고유치를 해석하여 기존의 안정화 장치를 적용한 경우와 비교함 으로써 유용성을 입증하였다.
This paper describes a controller design and dynamic performance analysis of UPFC based on 3-level inverters. Major attention is focused on the controller design for both shunt and series inverters, including regulator design for the dc link voltage sharing across the dc capacitors. An energy-based approach was investigated for effectively designing the controller. A detailed UPFC model has been developed with EMTP using 24-pulse 3-level inverters to verify this approach. Simulation results about dynamic performance of UPFC confirm effects for increasing transmission capacity and damping low-frequency oscillation. The developed simulation model would be very effective to analyze the dynamic performance of UPFC.
계통연계형 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지부와 발생 전력을 계통에 연계하는 진력변환장치로 크게 나눌 수 있다. 또한 전력변환부는 승압용 컨버터부와 DC전력을 AC로 변환하는 인버터부로 구성된다. 종래 인버터의 주회로 방식은 저주파 트랜스나 고주파 트랜스를 사용하는 방식이 채러되었으나, 최근 이러한 방식에 비해 소형 경량화가 기대되는 트랜스리스 방식이 많이 연구되고 있다. 본 논문의 승압부는 2상 부스트 컨버터를 이용하여 입력 전류와 출력 전압의 리플을 줄여, 각 전력 소자의 전압 스트레스를 줄이고, 입력 리액터를 소형화한다. 그리고, 인버터 부의 출력 고조파 성분을 저감하기 위해 정현파 PWM에서 얻어진 스위칭 시간을 기본값으로 하여 푸리에 급수로 유도한 PWM 스위칭 시간을 채택하였고, PSpice를 이용하여 변환기의 동작을 시뮬레이션하여 그 유효성을 검증하였다.
The battery's State of Health (SOH) is a critical parameter in the process of battery use, as it represents the Remaining Useful Life (RUL) of the battery. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) is a widely used technique in observing the state of the battery. The measured impedance at certain frequencies can be used to evaluate the state of the battery, as it is intimately tied to the underlying chemical reactions. In this work, a low-cost portable EIS instrument is developed on the basis of the ARM Cortex-M4 Microcontroller Unit (MCU) for measuring the impedance spectrum of Li-ion battery packs. The MCU uses a built-in DAC module to generate the sinusoidal sweep perturbation signal. Moreover, it performs the dual-channel acquisition of voltage and current signals, calculates impedance using a Digital Lock-in Amplifier (DLA), and transmits the result to a PC. By using LabVIEW, an interface was developed with the real-time display of the EIS information. The developed instrument was suitable for measuring the impedance spectrum of the battery pack up to 1000 V. The measurement frequency range of the instrument was from 1 hz to 1 Khz. Then, to prove the performance of the developed system, the impedance of a Samsung SM3 battery pack and a Bexel pouch module were measured and compared with those obtained by the commercial instrument.
본 논문에서는 산업 현장에서 전기 신호 측정을 위해 사용되는 디지털 멀티미터를 스마트 폰의 배터리와 디스플레이를 이용하여 개발할 수 있는 방법을 제안한다. 기존 스마트 폰과 연동되는 멀티미터는 대부분 블루투스로 연결되어 배터리 사용에 대한 불편함과 측정 정확도가 낮다는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위하여 스마트 폰의 전원을 공유하여 사용할 수 있는 USB OTG 방식으로 전원 공급과 데이터 전송이 동시에 가능한 스마트 멀티미터를 개발하였으며 저항과 직류 전압, 전류, 교류 전압과 전류를 측정할 수 있는 회로를 개발하였고 측정 데이터를 표시하고 측정하고자 하는 전기신호의 종류를 선택할 수 있는 버튼을 가진 안드로이드 앱을 개발하였으며 제작한 시스템이 정상적으로 동작하는지 공인시험기관의 시험을 통해 현재 판매중인 디지털 멀티미터와 동등 이상의 성능임을 검증하였다. 본 연구 결과를 통해 기존 계측기와 비교하여 동등 이상의 성능을 가지면서 별도의 전원이나 디스플레이가 필요 없는 스마트 계측기의 제작이 가능하다는 것을 확인하였고 향후 다양한 스마트 계측기 개발에 참고가 될 수 있을 것으로 기대된다.
In wireless power transfer (WPT) system, the conventional compensation topologies only can provide a constant current (CC) or constant voltage (CV) output under their resonant conditions. It is difficult to meet the CC and CV hybrid charging requirements without any other schemes. In this study, a switching hybrid topology (SHT) is proposed for CC and CV electric vehicle (EV) battery charging. By utilizing an additional capacitor and two AC switches (ACSs), a double-side LCC (DS-LCC) and an inductor and double capacitors-series (LCC-S) topologies are combined. According to the specified CC and CV charging profile, the CC and CV charging modes can be flexibly converted by the two additional ACSs. In addition, zero phase angle (ZPA) also can be achieved in both charging modes. In this method, because the operating frequency is fixed, without using PWM control, and only a small number of devices are added, it has the benefits of low-cost, easy-controllability and high efficiency. A 3.3-kW experimental prototype is configured to verify the proposed switching hybrid charger. The maximum DC efficiencies (at 3.3-kW) of the proposed SHT is 92.58%.
저전압 전력계통에 사용되는 누전차단기의 서지에 대한 오동작은 심각한 문제이다. 본 논문에서는 누전차단기의 서지에 대한 영향을 분석하기 위하여 IEC 61009-1와 KS C 4613 규격에 따라 누전차단기를 시험하였다. 서지전압 시험은 국내외 규격에 모두 적용되고 있으며, 서지전류 시험에 대해서는 국제규격 IEC 61009-1에만 규정되어 있다. 실험결과로부터 누전차단기는 서지전압에 대해서는 강인하지만 서지전류에 대해서는 오동작을 발생시켰다. 실제로 누전차단기가 설치되어 있는 환경에서는 서지전류의 침입이 빈번하므로, 누전차단기는 서지전류에 의한 오동작 시험이 수행되어야 하며, 국내규격에도 누전차단기 시험에 서지전류에 의한 평가를 포함하여야 할 것이다.
최근에 $CO_2$의료용 레이저의 이용이 증가함에 따라 레이저출력의 안정도, 유지와보수의 편리성, 소형화, 저가격화 등이 요구되고 있으며, 이러한 특성을 충족시키기 위해서본 연구에서는 실험실에서 직접 설계ㆍ제작할 수 있는 저속 축류형의 구조를 채택하였다. 그리고 펄스 발생 장치는 SMPS방식, 스위칭 소자는 수십KHz의 스위칭에 적합한 IGBT를 사용하였고 커패시터에 충전된 에너지를 고압ㆍ고주파 펄스 변압기를 사용하여 고압펄스로 변환 후 방전관에 인가하였다. 레이저 출력은 일정한 펄스폭에서 펄스반복율을 변화시킴으로서 제어가 가능하도록 하였다. 반복율은 10Hz~1KHz까지 가변할 수 있도록 설계하였고 최대펄스 전압은 약 20㎸였다. 실험결과 기존의 출력보다 최대 3% 향상을 얻을 수가 있었고. 최대출력은 동작압력 18 Torr에서 23w를 얻었다. 또한, 90˚에서 SCR를 점호하였고 펄스반복률은 60Hz조건에서 한개의 펄스파형을 포착하여 펄스폭(FWHM:Full Width at Half Maxium)을 측정한 결과 약 3㎳을 얻을 수가 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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