• 전자공학회논문지
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• 제50권8호
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• pp.274-282
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• 2013

본 논문에서는 위상지연필터를 이용한 전류제어 루프를 갖는 선형압축기의 스트로크 제어기를 구현하였다. 선형압축기가 적용된 냉장고나 에어컨의 냉각능력을 제어하기 위해서는 단위시간동안 피스톤의 움직인 거리, 즉 피스톤의 속도를 제어해야 하는데 이때 리니어 모터의 주파수나 스트로크를 조정함으로써 가능하다. 이때, 주파수를 고정하고 스트로크를 변화시키는 것이 일반적이다. 인가된 전류를 정밀하게 제어하는 것이 선형압축기의 동특성을 좌우하는데, 본 연구에서는 전류제어 루프를 갖는 피스톤 진폭 제어기를 제안하고 성능이 우수함을 모의실험을 통해 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권2호
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• pp.399-410
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• 2015

A 6.5 V/50 kA high-frequency switching power supply (HSPS) system composed of 10 power modules is developed to meet the requirements of copper-foil electrolysis. The power module is composed of a two-leg pulse width modulation (PWM) rectifier and a DC/DC converter. The DC/DC converter adopts two full-wave rectifiers in parallel to enhance the output. For the two-leg PWM rectifier, the ripple of the DC-link voltage is derived. A composite control method with a ripple filter is then proposed to effectively improve the performance of the rectifier. To meet the process demand of copper-foil electrolysis, the virtual impedance-based current-sharing control method with load current full feedforward is proposed for n-parallel DC/DC converters. The roles of load current feedforward and virtual impedance are analyzed, and the current-sharing control model of the HSPS system is derived. Virtual impedance is used to adjust the current-sharing impedance without changing the equivalent output impedance, which can effectively reduce current-sharing errors. Finally, simulation and experimental results verify the structure and control method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.326-328
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• 2005

In order to reduce the capital and overall operating cost of a fuel-cell system, a high-efficiency fuel-cell power inverter with a simple framework is required. The high-order two-inductance two-capacitance (LLCC) resonant technique is adopted in this study to implement a low-frequency 60-Hz sine wave voltage inverter utilized in the proton exchange membrane fuel-cell (PEMFC) system. The methodology for inverting dc voltage into low-frequency ac boltage is usually generated by the pulse-width-modulation (PWM) technique. However, the PWM-type inverter output has high-frequency harmonic components. Although an adequately designed filter could be utilized to overcome this problem, there are still some undesirable effects introduced by the high-frequency switching loss, electromagnetic-interference, harmonic current, and load variation. A novel power inverter via the LLCC resonant technique is designed for inverting dc voltage into 60-Hz ac sine wave voltage in the PEMFC system. This circuit scheme has the merits of low harmonic components, soft switching, high efficiency, and simplified implementation. The effectiveness of the proposed resonant inverter used for the PEMFC system is verified by numerical simulations and experimental results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.707-714
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• 2016

차량용 능동안전 시스템은 전방충돌방지, 차선이탈 경보, 차선변경 지원 등이 있으며 소형차에 도입될 정도로 대중화되고 있다. 대표적인 능동안전 시스템인 FMCW 레이더는 가격 경쟁력과 성능개선을 위해 전방과 측면용 레이더의 통합과 위상배열이나 다중 안테나의 적용이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 차량용 FMCW레이더 시스템의 신호처리부를 저가의 DSP로 구현하기 위한 효율적인 방안들을 제안한다. PWM기반의 아날로그 변환, 계산량을 줄이는 근사화 기법, 효율적인 벡터연산 등을 제안하고 구현하였다. 구현된 신호처리 보드는 1.4ms의 펄스 반복간격에서 1024길이의 FFT 처리가 실시간 성능을 보였다. 실제 도로 실험에서 10Hz의 갱신율로 실시간 동작과 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.340-348
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• 2006

본 논문에서는 동적전압보상기 (DVR)를 구성하기 위한 정합 변압기의 돌입전류 제어기법을 제안하였다. DVR 시스템은 배전계통에서 발생하는 순시적 전압강하를 보상하기 위한 직렬전압 주입장치로서, 임의의 전압을 생성하는 PWM 인버터와 전압 평활용 LC 수동필터 및 절연을 위한 정합 변압기 등으로 구성된다. 그러나 정합 변압기의 사용은 변압기내에서 자속 포화현상에 의하여 정격의 수배에 달하는 돌입전류가 발생하여 시스템의 절연파괴를 초래하고 이 때문에 변압기의 정격용량을 2 배 정도로 초과하여 사용하게 한다. 따라서 본 연구에서는 정합 변압기의 자속 포화현상에 따른 돌입전류의 크기를 분석할 수 있는 새로운 모델링 분석기법 및 돌입전류의 크기를 제한하는 자화전류 제어기법을 제안하였다. 모의실험 및 실험을 통하여 제안된 DVR 제어기법의 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.26-34
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• 1999

비선형 반도체 전력변화장치의 사용이 급증함에 따라 전원 측에 발생되는 고조파 및 무효전력을 보상하기 위한 능동전력필터에 관한 연구가 많이 이루어져 왔으며 실용화를 위한 노력이 계속 되고 있다. 그러나 수동필터 대비 능동전력필터의 가격이 아직까지는 고가이기 때문에 이의 상용화가 더디게 진전되고 있는 추세이며, 특히 소·중용량의 능동전력필터의 제어를 위하여 디지털 신호 처리용 프로세서인 DSP(digital signal processor)를 사용하는 경우 아직까지 그 가격이 고가이기 때문에 능동필터의 제어가격을 상승시키는 요인으로 작용한다. 한편 능동전력필터의 가격을 낮추기 위해 아날로그 제어기만을 도입하는 경우 제어회로가 너무 복잡해 지고 제어의 유연성이 떨어지는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 3상 5[kVA]급 농동전력필터의 저가형 제어기를 구현하기 위해 저가의 원칩 마이크로프로세서인 80C196KC를 사용하영 디지털 제어부를 구성하며 이를 통해 보상전류 성분의 계산 및 직류단 일정 전압제어를 수행하고, 능동필터 시스템의 전류제어를 위하여 아날로글 형태의 제어기인 히스테리시스 제어기를 함께 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 보상 시스템의 특성을 해석하였으며 실험에 의해 능동전력필터의 저가화를 위해 설계된 제어기가 고조파 및 무효전력 보상을 충실히 수행함을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.45-52
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• 2006

본 논문에서는 H-bridge cascaded 7-level 인버터로 구동되는 고압 유도전동기에서 발생하는 과도과전압 저감을 위한 LCR 필터의 효과를 분석하였다. 인버터에서 발생하는 스위칭 서지 전압은 유도전동기 입력단자에서 과도과전압을 발생시킨다. 이 과도과전압은 고압 유도 전동기의 고정자 권선에 심각한 전압스트레스를 주어 전동기 절연사고를 발생시키는 주요원인이다. 과도과전압의 영향은 저압유도 전동기 보다 고압 유도전동기에서 더욱더 심각하게 발생한다. 이러한 과도과전압을 저감하기 위한 방안으로 LCR 필터를 선택하였으며, 필터를 인버터 출력단자에 연결하여 과도과전압 스트레스와 링잉을 저감한 것을 전동기 단자에서 전압파형과 고조파 스펙트럼을 통하여 증명하였다. 시뮬레이션은 전자계과도해석 프로그램인 EMTP(Electromagnetic Transients Program)을 사용하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.88-95
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• 2006

본 논문은 분산전원의 주파수 변동에 적응하는 아날로그형의 능동 전력 필터를 제안하였다. 주파수 변동이 심한 분산전원에서 비선형부하에 의해 발생한 고조파의 제거를 위해 전원의 고조파 전류와 주파수가 같고 위상차가 $180[^{\circ}]$인 보상 전류를 투입함으로써 전원의 고조파를 제거하였다. 이때 보상전류의 생성을 위한 기준전류 검출회로는 변동하는 전원 주파수를 추적하고 적응하도록 PLL과 VCGIC(Voltage Controlled Generalized Impedance Converter)를 사용하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 시스템이 주파수가 변동하는 분산전원의 고조파 전류를 효과적으로 제거함을 증명하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권6호
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• pp.1672-1682
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• 2017

For grid-connected LCL-filtered inverters, the inverter-side current can be used as the control object with one current sensor for both LCL resonance damping and over-current protection, while the grid-voltage feedforward or harmonic resonant compensator is used for suppressing low-order grid current harmonics. However, it was found that the grid current harmonics were high and often beyond the standard limitations with this control. The limitations of the inverter-side current control in suppressing low-order grid current harmonics are analyzed through inverter output impedance modeling. No matter which compensator is used, the maximum magnitudes of the inverter output impedance at lower frequencies are closely related to the LCL parameters and are decreased by increasing the control delay. Then, to improve the grid current quality without complicating the control or design, this study proposes designing the filter capacitance considering the current harmonic constraint and using a PWM mode with a short control delay. Test results have confirmed the limitation and verified the performance of the improved approaches.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권4호
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• pp.1034-1044
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• 2019

In medium-voltage and high-voltage high-power converters, the switching devices need to operate at a low switching frequency to reduce power loss and increase the power capacity. This increases the delay of the signal sampling and PWM. It also makes the cross-couplings of the d-q current components more severe. In addition, the LCL filter has three cross-coupling loops and is prone to resonance. In order to solve these problems, this paper establishes a complex vector model of an LCL type grid-connected converter. Based on this model, two multiple decoupling current control strategies with passive damping / notch damping are proposed for the LCL type grid-connected converter. The proposed strategies can effectively eliminate the cross-couplings of the converter, achieve independent control of the d-q current components, expand the stable region and suppress the resonance of the LCL filter. Simulation and experimental results verify the correctness of the theoretical analysis and the feasibility of the proposed strategies.