• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.403-404
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• 2020

본 논문에서는 단일 2-level 3-leg 전압형 인버터를 사용하여 직렬 연결된 3상 및 단상 표면부착형 영구자석 동기전동기(SPMSM)를 가변속 운전하는 기법을 제안한다. 일반적으로 두 영구자석 동기전동기를 독립적으로 가변속 운전하기 위해서는 각각의 인버터가 필요하지만, 본 논문은 옵셋(Offset) 전압을 사용한 전압 펄스 폭 변조(PWM) 방식으로 인버터를 제어하여 단일 인버터를 사용한 3상 및 단상 전동기 동시 운전이 가능하다. 제안된 방식은 전력용 반도체 소자 수를 줄여 전동기 구동시스템의 가격을 절감시킬 수 있으며, PLECS 시뮬레이션을 통하여 제안된 토폴로지의 유효성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.269-270
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• 2020

여러 모듈을 묶어 하나의 PCS를 구현하는 모듈형 인버터는 대부분 모듈들의 직류단과 교류 단을 공통으로 연결하여 사용한다. 모듈간의 순환전류 등의 문제를 해결하기 위해 PWM 동기화 기법을 사용하고 있으며 교류 단에서의 문제는 이것으로 대부분 해결할 수 있다. 그러나 임피던스가 매우 작은 직류 단에서는 PWM Pulse까지 동일하지 않는 이상 모듈 간 스위칭 전압 차에 의해 순간전류가 발생할 수밖에 없다. 직류 단이 분리된 구조에서는 문제가 없지만 ESS의 경우 대부분 직류 단이 공통으로 묶여있어 그에 대한 대책이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 그에 대한 대책으로 직류 단에 임피던스 네트워크를 적용하는 방안을 제시하며 그 효과에 대해 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.353-354
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• 2020

본 논문에서는 SiC (Silicone Carbide) MOSFET 기반 Buck-Unfolder 토폴로지를 적용한 단상 태양광 인버터를 개발한다. 개발한 인버터의 성능 평가를 위해 3.5kW 급 prototype의 효율 및 전고조파 왜율(THD)을 분석한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.407-408
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• 2020

본 논문은 SiC-MOSFET 기반 전기차용 인버터의 DC-Link 캐패시터 전기용량을 선정하는 방법에 대해 연구하였다. 인버터 시스템에 주로 사용되는 DC-Link 캐패시터는 안정적인 전원 및 고주파 전류 공급 등의 중요한 역할을 한다. 그러나 인버터가 고용량일수록 캐패시터 사이즈가 커지고 무게가 늘어나는 문제가 발생한다. 따라서, 차세대 전력 반도체 소자로 각광 받는 SiC-MOSFET의 높은 동작 주파수의 특성을 활용하여 캐패시터 소형화를 실현시켰다. 또한, PSIM 시뮬레이션을 통해 제안하는 연구의 타당성을 검증하고 Si-IGBT 인버터와 비교하여 그 효과를 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.346-347
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• 2020

This paper presents the two combination methods for leakage current reduction in photovoltaic system PCS. The leakage current in the photovoltaic system generated from the parasitic capacitance existing between the photovoltaic system and ground relevance to common mode voltage caused by PWM switching. Firstly, Leakage current reduced by a PWM method using two carriers with 180-degree phase different. Secondly, the leakage current is more reduced by connecting LCL filter to the mid-point of DC link. This combining method is revealed in PSIM simulation with 1 uF parasitic capacitance.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.227-229
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• 2020

차량 또는 실내에서 사용되는 대부분의 공기청정기는 미세먼지(PM 또는 PM)를 필터만 이용해서 정화하기 때문에 일정 시간 사용하게 되면 필터를 교체해야 하고, 필터를 청소한다고 해도 점점 성능이 저하되어 교체만 한다. 이러한 점이 개선된 플라즈마 공기청정기의 경우 필터 공기청정기에 비해 소비전력이 크다는 문제가 있다. 본 논문에서는 기존 플라이백 컨버터를 이용한 플라즈마 구동이 아닌 단일 스위치 무손실 인버터(국민대 보유기슬)와 펄스 전원(맥동 전압) 인가를 통한 플라즈마 구동 방식을 제안하고, 기존 DBD 플라즈마 방식이 아닌 자력을 이용한 DBD 플라즈마 리액터의 사용을 제안한다. 그리고 실제 실험 및 측정을 통해 제안 방식의 실효성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.112-114
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• 2020

기존 위상천이 풀브리지 컨버터는 입력전압 범위가 넓을 경우, 제어변수인 듀티의 변동이 크게 되어 큰 순환전류가 존재하고, 2차측 정류단 전압스트레스가 커지는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 위상천이 방식을 적용한 3-레그 인버터 타입의 절연형 컨버터를 제안한다. 제안회로는 턴 비의 변화로 입력전압에 상관없이 항상 최대 듀티로 동작하며, 1차측 전류 및 2차측 정류단 전압스트레스를 감소시킬 수 있다. 제안 회로의 타당성을 검증하기 위해, 입력 311V_DC/622V_DC, 출력 50V 6kW급 사양의 프로토타입 컨버터를 설계·제작하였고, 그 실험 결과를 발표한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.338-339
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• 2020

화력 발전에 의한 전력 생산은 환경오염으로 이어지고 이를 극복하기 위해 태양광 발전 혹은 풍력발전과 같은 신재생에너지원을 이용한 전력 생산이 꾸준히 증가하고 있다. 하지만 신재생에너지는 불규칙적인 전력을 생산할 뿐만 아니라 전력 계통의 도선 및 부하의 임피던스에 의해 계통의 전압 및 주파수가 변동한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 계통 연계형 스마트 인버터를 사용하여 신재생에너지를 사용함과 동시에 계통의 안전성을 높일 수 있다. 본 논문은 ESS를 사용한 계통 연계형 스마트 인버터의 Voltage-Watt, Voltage-Var 제어 및 Frequency-Watt 제어를 통해 신재생에너지에 의해 발생하는 계통의 문제를 해결하는 제어 알고리즘을 제안한다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

DC motors are used extensively on shipboard, including as the ship's winch operating motor, owing to their simple speed control and excellent output torque characteristics. Moreover, they were used as propulsion motors in the early days of electric propulsion ships. However, mechanical rectifiers, such as brushes, used in DC motors have certain disadvantages. Hence, brushless DC (BLDC) motors are increasingly being used instead. While the electrical characteristics of both types of motors are similar, BLDC motors employ electronic rectifying devices, which use semiconductor elements, instead of mechanical rectifying devices. The inverter system for driving conventional BLDC motors uses a two-phase excitation method so that the waveform of the back electromotive force becomes trapezoidal. This causes harmonics and torque ripple in the phase current switching period in which the winding wire through which the current flows is changed. Researchers have studied and presented various methods to reduce the harmonics and torque ripple. This study applies a cascaded H-bridge multilevel inverter, which implements a proportional-integral speed current controller algorithm in the driving circuit of the BLDC motor for electric propulsion ships using a power analysis program. The simulation results of the modeled BLDC motor show that the driving method of the proposed BLDC motor improves the voltage waveform of the input side of the motor and remarkably reduces the harmonics and torque ripple compared with the conventional driving method.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• 제49권8호
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• pp.22-26
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• 2012

This paper introduces a 2.5-Gb/s optical receiver implemented in a standard 1P4M 0.18um CMOS technology for the applications of active optical HDMI cables. The optical receiver consists of a differential transimpedance amplifier(TIA), a five-stage differential limiting amplifier(LA), and an output buffer. The TIA exploits the inverter input configuration with a resistive feedback for low noise and power consumption. It is cascaded by an additional differential amplifier and a DC-balanced buffer to facilitate the following LA design. The LA consists of five gain cells, an output buffer, and an offset cancellation circuit. The proposed optical receiver demonstrates $91dB{\Omega}$ transimpedance gain, 1.55 GHz bandwidth even with the large photodiode capacitance of 320 fF, 16 pA/sqrt(Hz) average noise current spectral density within the bandwidth (corresponding to the optical sensitivity of -21.6 dBm for $10^{-12}$ BER), and 40 mW power dissipation from a single 1.8-V supply. Test chips occupy the area of $1.35{\times}2.46mm^2$ including pads. The optically measured eye-diagrams confirms wide and clear eye-openings for 2.5-Gb/s operations.