• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.22-26
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• 2012

본 논문에서는 0.18um CMOS(1P4M) 공정을 이용하여 HDMI용 액티브 광케이블에 적합한 채널당 2.5-Gb/s의 동작 속도를 갖는 광 수신기를 구현하였다. 광 수신기는 차동 증폭구조를 가지는 트랜스임피던스 증폭기, 5개의 증폭단을 갖는 리미팅 증폭기, 출력 버퍼단으로 구성된다. 트랜스임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가진 인버터 입력구조로 구현함으로써 낮은 잡음지수와 작은 전력소모를 갖도록 설계하였다. 연이은 차동구조 증폭기 및 출력 버퍼단을 통해 전체 전압이득을 증가하였고, 리미팅 증폭단과의 연동을 용이하게 했다. 리미팅 증폭기는 다섯 단의 증폭단과 출력 버퍼단, 옵셋 제거 회로단으로 이루어져 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 광 수신기는 $91dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.55 GHz 대역폭(입력단 0.32 pF의 포토다이오드 커패시턴스 포함), 16 pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, 및 -21.6 dBm 민감도 ($10^{-12}$ BER)를 갖는다. 또한, DC 시뮬레이션 결과, 1.8-V의 전원전압에서 총 40 mW의 전력을 소모한다. 제작한 칩은 패드를 포함하여 $1.35{\times}2.46mm^2$의 면적을 갖는다. optical eye-diagram 측정 결과, 2.5-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.933-940
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• 2013

본 실험에서는 실제 태양광 발전용 인버터의 냉각에 사용할 2개의 압출형과 2개의 압입형 히트싱크의 방열 성능을 평가하였다. 두 압입형 히트싱크의 핀의 개수는 62개와 98개, 전열면적은 $2.8m^2$, $5.3m^2$이고, 두 압출형 히트싱크의 핀의 개수는 38개와 47개, 전열면적은 $1.8m^2$, $1.9m^2$이다. 압입형 히트싱크의 방열율은 각각 82.7 %, 86.3 %, 압출형 히트싱크의 방열율은 각각 79.6 %, 81.6 %로 측정되었다. 각 히트싱크의 방열성능 평가결과에서 히트싱크의 전열면적이 증가할수록 방열율이 증가하는 경향을 보였다. 압입형인 S-62 히트싱크는 압출형인 E-47 히트싱크 보다 전열면적이 47.4 % 증가하였음에도 불구하고 방열량은 1.3% 증가하는데 그쳤다. 이는 압출형의 우수한 전열성능 때문인 것으로 판단된다. 또한 압입형인 S-98 히트싱크는 동일한 압입형인 S-62 히트싱크에 비해 전열면적이 89.3 % 증대되었음에도 방열량 증가는 4.4 %에 불과하여 전열면적에 대한 최적화가 필요함을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권8호
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• pp.38-44
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• 2007

본 논문에서는 무선통신용 송신기에 적용 가능한 12비트 80MHz 전류구동 방식의 D/A 변환기를 설계하였다. 제안된 회로는 3비트 온도계 디코더 회로 4개를 병렬 연결한 혼합형 구조를 채택하였다. 제안된 D/A 변환기는 0.35um CMOS n-well 디지털 표준 공정을 사용하여 구현하였으며, 측정된 INL/DNL은 ${\pm}1.36SB/{\pm}0.62LSB$ 이하이며, 글리치 에너지는 $46pV{\cdot}s$이다. 샘플링 주파수 80MHz, 입력 주파수 19MHz에서 SNR과 SFDR은 58.5dB, 64.97dB로 측정되었다. 전력소모는 99mW로 나타났다. 본 논문에서 구현한 12비트 80MHz 전류구동 혼합구조 D/A 변환기는 고속, 고해상도의 성능을 필요로 하는 다양한 회로에 응용과 적용이 가능하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.739-745
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• 2017

선박에서 배출되는 환경오염물질 저감 및 연료 소비를 줄이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 이에 따라 기존의 전력망과 신재생에너지를 연계 시킬 수 있는 직류배전시스템의 한 부분인 전력변환시스템에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 현재 전력변환장치로 주로 사용되고 있는 다이오드 정류기는 부하의 입력전류에 많은 저차고조파가 포함되어 공급전압의 왜곡을 초래하고 전체시스템의 전력품질을 저하시킨다. 일정하지 않은 출력 전압파형은 발전기, 부하기기 등에 오작동 유발 및 인버터 단의 스위칭 소자에 영향을 미치며 스위칭 손실을 증가 시킨다. 본 논문에서는 AFE(Active Front End) 방식 PWM(Pulse Width Modulation) 정류기의 직류출력, 입력 전원의 역률 및 총고조파왜형률(Total Harmonic Distortion)을 개선하기 위해서 PLL회로를 사용한 제어기를 설계하였고, 시뮬레이션 결과 직류 출력전압 파형과 입력전원의 역률이 기존 보다 개선되었으며 총고조파왜형률 또한 IEEE Std514-2014 규정에 적합한 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제3권2호
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• pp.176-183
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• 2014

Three-phase four-wire distribution systems are used for both three-phase three-wire loads and single-phase two-wire consumer appliances in South Korea, Myanmar and other countries. Unbalanced load conditions frequently occur in these distribution systems. These unbalanced load conditions cause unbalanced voltages for three-phase and single-phase loads, and increase the loss in the distribution transformer. In this paper, we propose constant DC capacitor voltage control based strategy for the active load balancer (ALB) in the three-phase four-wire distribution systems. Constant DC capacitor voltage control is always used in active power line conditioners. The proposed control strategy does not require any computation blocks of the active and reactive currents on the distribution systems. Balanced source-side currents with a unity power factor are obtained without any calculation block of the unbalanced active and reactive components on the load side. The basic principle of the constant DC capacitor voltage control based strategy for the ALB is discussed in detail and then confirmed by both digital computer simulations using PSIM software and prototype experimental model. Simulation and experimental results demonstrate that the proposed control strategy for the ALB can balance the source currents with a unity power factor in the three-phase four-wire distribution systems.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.151-158
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• 2014

본 논문에서는 PC를 통해서만 접근 및 통제가 가능한 기존 모니터링 시스템에 N스크린 기술을 적용하여 태양광 발전 모니터링 시스템을 N-스크린 기반으로 설계 및 구현하였다. 이 시스템의 하드웨어는 태양광 발전 모듈과 인버터 및 중계 서버로 이루어져있으며, 소프트웨어는 다음과 같은 세 가지를 고려하여 구현하였다. 첫째, 다양한 스마트 기기를 지원할 수 있도록 N스크린 기술을 적용하였다. 둘째, 서버에 다수의 단말기가 동시 접속 가능하도록 1:N 통신을 고려하였다. 셋째, 서버와 단말기 사이의 보안 문제도 고려하였다. 최종 구현된 시스템은 작동 운영 평가를 통해서 기술적, 경제적 관점에서 좋은 평가를 받았다. 이 기술은 향후 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 산업, 스마트 농업 등 다양한 분야에서 기존 모니터링 시스템을 대체하게 될 것으로 기대한다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제1권1호
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• pp.75-82
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• 1987

종래, 위상제어의 전력전자 회로는 전원에서 고주파분이 많이 포함되고 역율을 저하시키는 원인이 되었다. 그러므로, 본 연구에서는 이러한 영향을 개선시키기 위하여 Optimal PWM 방식을 제시하였다. Optimal PWM 콘버어터는 전원에서 실효 고주파분을 최소화하는 것이며, Optimal PWM 인버어터와 쌍대성이 있음을 알 수 있었다. Optimal PWM 콘버어터의 전류패턴은 Optimal PWM 인버어터의 전압패턴과 같은 스위칭패턴과 제어방법을 얻을 수 있었다. 이러한 PWM방식을 실현하기 위하여 고속 스위칭소자가 필요하게 되었다. 이전에는 강제 전류회로인 싸이리스터가 사용되었으나, 최근에 와서는 전류용 TR 또는 GTO 소자 등을 사용함으로써 이와같은 PWM 특성을 쉽게 실현할 수 있었다. 본 연구에서의 전원에서 실효 고주파 전류를 최소화하기 위한 제어방법, 회로 및 결과를 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.173-178
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• 2010

전기철도는 전력공급시스템과 전기차로 구성되어 있다. 전기철도의 전기차는 대규모의 견인력을 얻을 수 있어 대량수송과 고속운전에 적합하다. 전기차는 모터블록과 견인전동기에 의해서 구동되며, 지령속도에 따라 모터블록에서 견인전동기에 전력을 공급하여 속도가 제어된다. 전기차의 속도제어는 모터블록과 견인전동기의 최소 에너지로 속도를 제어하는 것이 목표이다. 최근의 견인전동기는 직류 및 동기전동기에서 유도전동기를 사용하고 있다. 대부분의 유도전동기는 벡터제어기법을 사용하여 유도전동기의 속도를 제어한다. 본 논문에서는 유도전동기의 벡터제어기법을 이용하여 유도전동기의 속도를 제어하였다. Simulink를 이용하여 제어시스템을 모델링하고, PI 제어기와 Hysteresis 제어기를 이용하여 펄스를 제어하여 전동기의 속도를 제어하였다. 실시간 제어를 위해 IGBT 인버터를 사용하였고, 유도전동기 구동실험에 의해 시스템 성능을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.97-103
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• 2006

본 논문은 회전형 대용량 진단 X-선 발생장치를 모노 블록 형태로 설계, 병원의 모바일 진단장치나, 산업용 X-선 장치로에 적용이 가능한 16kW급 회전 Anode형 모노블럭 X-선 발생장치에 관한 연구이다. 본 장치는 X-선 발생을 위해 회전 Anode 형의 X-선관을 사용하였고, X-선관의 Anode의 회전을 위한 로터를 구동할 수 있는 로터 구동회로를 추가 하였다. 고주파 고전압용 인버터에는 IGBT(600V/300A)소자를 100kHz로 고주파 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. 또한, 기존의 16kW급 대용량 진단 X-선 발생장치를 X-선관과 고전압부를 일체화한 모노블록 형태로 설계, 제작하여 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 동작특성을 실험을 통하여 입증하였다.