• 제목/요약/키워드: Thermal Voltage Converter

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광펄스 살균을 위한 다채널 고전압 컨버터의 개발 (Development of the High Voltage Converter for the Pulsed Light Sterilization)

  • 이영우;김형원;최우진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.29-37
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    • 2012
  • As the demand for the fresh non-thermal food is increased, it is required to develop the fast and perfect sterilization method. The conventional sterilization method using ultraviolet lamp has some disadvantages such as imperfect sterilization and longer process time. In this research, IPL(Intense Pulsed Light) sterilization system is introduced to overcome the drawbacks of the conventional system, and suitable power supply architecture for the system is discussed. Since the IPL sterilization system uses Zenon lamps which requires the 600~2,100[V] for the lightning and 16~30[kV] for the trigger, the converter for the system should be able to generate the high voltage and to discharge the large amount of energy instantaneously. In this research a new power system architecture which has a modified forward converter topology with two switches for generating high voltage and a capacitor bank to control the energy for the lightning by switching is introduced.

열전발전을 위한 DC-DC Converter의 입력측 전압·전류 센서없는 최대전력점 추적방식 (Maximum Power Point Tracking Method Without Input side Voltage and current Sensor of DC-DC Converter for Thermoelectric Generation)

  • 김태경;박대수;오성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.569-575
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    • 2020
  • 최근, 화석연료 고갈과 온실 가스 배출에 대한 우려가 높아지면서 신·재생 에너지 기술에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 휴대용 전자기기 및 웨어러블 디바이스의 수요가 증가하고 IT기기들이 소형화되면서 배터리의 크기, 사용시간 등의 한계를 극복하기 위한 기술로 에너지 하베스팅이 있다. 본 논문에서는 열전소자의 V-I 특성곡선과 내부저항을 분석하고, 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O제어방식은 열전소자의 전압, 전류를 측정하기 위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 경제적으로 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 출력전압 조절을 위한 센서1개만을 이용하여 MPP를 추적하는 새로운 MPPT제어방식을 제안한다. 제안하는 MPPT제어방식은 duty ratio와 부하의 출력전압의 관계를 이용하였으며, DC-DC Converter의 출력전압을 주기적으로 샘플링하여 duty ratio를 증가 또는 감소시켜 최적의 duty ratio를 찾아 MPP를 유지하도록 제어된다. DC-DC Converter는 Two-Switch 토폴로지인 Cascaded boost-Buck Converter를 이용하여 회로도를 설계하였다. 제안된 MPPT 제어방식은 PSIM 시뮬레이션을 이용한 모의실험을 통하여 검증하였고, 그 결과 열전소자의 V-I 특성곡선으로부터 얻어지는 MPP에서 전압×전류 및 전력값(V=4.2V, I=2.5A, P=10.5W)과 일치함을 확인하였다.

Top 스위치를 이용한 단일 전력단 역률개선 플라이백 컨버터 (Single Stage PFC Flyback Converter Using Top Switch)

  • 임창섭;권순걸;이현우;김은수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.669-672
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    • 2001
  • Generally, previous converter is divided into two categories to get high power factor and good output regulation. These two categories can be combined a category with a main switch. These converter is called Single Stage PFC Converter. This approach has good electrical characteristics of high power factor and fast output voltage regulation. The cost and size are important factor to design the converter in low power system. Even single stage can reduce the size and cost, but this approach needs to have additional circuit like control, PWM circuit. To improve these demerits, Top switch is one of good choice In reduce and size in low power single stage converter. Because it has the ability of current limit, thermal protection, oscillator, control circuit as well as a main switch ability.

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낮은 변압기 턴비를 갖는 고승압.대전력용 3상 ZVS DC-DC컨버터 (Three-Phase ZVS DC-DC Converter with Low Transformer Turn Ratio for High Step-up and High Power Applications)

  • 김준근;박찬수;최세완;박가우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.242-249
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    • 2011
  • 제안하는 컨버터는 부스트 하프브리지-전압 더블러를 각각 병렬-직렬로 연결하여 출력전력 및 출력전압을 증대시키므로 고승압 대전력 응용에서 소자의 선정이 용이하다. 특히 고주파변압기 턴 비를 작게 할 수 있고 DC 오프셋이 제거되어 최적의 변압기 설계가 가능하며, 3개의 코아로 전력이 분배되어 Low Profile 및 열 분산에 유리하다. 제안하는 컨버터는 전 영역(0 ∼ 1)의 듀티 사용으로 스타트업 및 추가의 클램프회로가 필요 없으며 입력전압 변동이 큰 응용에 적합하다. 또한 넓은 듀티영역에서 스위치의 ZVS 턴온과 다이오드의 ZCS 턴온 턴오프가 성취되므로 고효율을 달성할 수 있다. 제안하는 컨버터를 5 kW급 시작품으로 검증하였다.

저출력저항의 박막 크로멜-알루멜 다중접합 열전변환기 (Thin-Film Chromel-Alumel Multijunction Thermal Converter with Low Output Resistance)

  • 조현덕;김진섭;신장규;이종현;이정희;박세일;권성원
    • 센서학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.288-296
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    • 2000
  • $64{\sim}85\;{\Omega}$의 저출력저항을 갖는 박막 크로멜-알루멜 다중접합 열전변환기의 입력-출력 관계는 근사적으로 제곱법칙을 따랐지만, 전압 감응도는 공기 중 및 진공 중에서 각각 $0.34{\sim}0.67\;V/W$$1.15{\sim}1.48\;V/W$로서 매우 작았고, 공기 중에서 교류-직류 전압 변환오차는 입력이 1 V의 정현파 실효전압일 때 $40\;Hz{\sim}10\;kHz$의 주파수 범위에서 약 +340 ppm으로서 매우 크게 나타났다. 열전변환기의 큰 변환오차는 주로 저출력저항으로부터 기인된 작은 전압 감응도 및 큰 열손실 때문으로 생각되고, 따라서 작은 교류-직류 변환오차를 얻기 위한 최적화가 필요하다.

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열전형 전류 변환기의 교류-직류 전류 변환차이 자동측정시스템 개발 (Development of an automatic measurement system for the AC-DC current transfer difference of the thermal current converter)

  • 권성원;정재갑;김문석;김규태;류제천
    • 센서학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.350-356
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    • 2005
  • We have developed a dual-channel type automatic measurement system to evaluate AC-DC current transfer difference of the thermal current converter(TCC) which is primary standard of AC current. The output drift effect of the TCC is minimized by measuring simultaneously the output voltages of two TCCs using voltmeter. Furthermore, the offset voltage of the voltmeter is cancelled nearly out by taking the average values of two outputs of TCCs measured with the forward-reverse directions using dual channel scanner. The uncertainties of the automatic system were 7 to $86{\mu}A/A$ for 3 mA to 10 A at 40 Hz to 20 kHz, which were evaluated by the comparisons between adjacent range of TCCs and inter-comparison with national measurement institute of Germany(PTB). The capability for ac-dc transfer difference measurement was improved by one order compared with that for the manual ac-dc measurement system.

박막형 크로멜-알루멜 다중접합 열전변환기 (Thin Film Chromel-Alumel Multjunction Thermal Converter)

  • 정인식;김진섭;이정희;이종현;신장규;박세일;권성원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권9호
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    • pp.37-45
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    • 1999
  • 박막형 다중접합 열전변환기의 시간에 따른 출력 전압 변화를 감소시키기 위해 벌크의 저항온도계수가 매우 적은 EVANOHM-S 합금을 박막 히터재료로 사용하였고, 또한 Seebeck 계수차이가 비교적 작은 크로멜-알루멜 열전쌍을 박막 열전퇴(thermopile)의 열전요소로 하였다. EVANOHM-S 박막 히터의 저항온도계수는 약 $1.4 {\times} 10^4/^{\circ}C$ 였고, 크로멜-알루멜 박막 열전쌍의 Seebeck 계수차이는 약 $38 {\mu}V/K$였다. 열전변환기의 출력 전압 변화는 공기중에서 처음 120초 동안 약 0.06%였고, 약 5분간이상 히터의 예열후 출력전압 변화는 현저히 감소하였다. 10 Hz ~ 10 kHz의 주파수 범위에서 열전변환기의 교류-직류 전압 및 전류 변환 오차범위는 각각 ${\pm}$1.6 ppm 및 ${\pm}$0.7 ppm이었고, 10Hz 이하 또는 10 kHz 이상의 주파수에서는 교류-직류 변환오차가 크게 증가하였다.

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제주계통의 전압조정을 위한 MMC-HVDC 시스템 응용 (Application of MMC-HVDC System for Regulating Grid Voltage Based on Jeju Island Power System)

  • 왓나우덩;김일환;이도헌;김호찬
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.494-502
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    • 2014
  • This paper presents a control method of the modular multilevel converter - high-voltage direct current (MMC-HVDC) system to regulate grid voltage on the basis of the Jeju Island power system. In this case, the MMC-HVDC system is controlled as a static synchronous compensator (Statcom) to exchange the reactive power with the power grid. The operation of the MMC-HVDC system is verified by using the PSCAD/EMTDC simulation program. The Jeju Island power system is first established on the basis of the parameters and measured data from the real Jeju Island power system. This power system consists of two line-commutated converter - high-voltage direct current (LCC-HVDC) systems, two Statcom systems, wind farms, thermal power plants, transformers, and transmission and distribution lines. The proposed control method is then applied by replacing one LCC-HVDC system with a MMC-HVDC system. Simulation results with and without using the MMC-HVDC system are compared to evaluate the effectiveness of the control method.

열전형변환기를 이용한 인버터 전압전류의 계측 (Voltage and current measurements of inverter using thermal converter)

  • 박영태;이현구;장석명
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.74-76
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    • 1996
  • This measurement method described in this paper can be applied for the accurate determination for voltage and current of inverter with harmonics. The method, based on a thermal principle, relies on adaptation of the measurement thermal e.m.f to signal of inverter and comparison of AC to DC signals. The performance of the measurement system is compared with calculated results and reference power system. With this method, an accuracy of 0.1% can be achieved.

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An Experimental Fault Analysis and Speed Control of an Induction Motor using Motor Solver

  • Sengamalai, Usha;Chinnamuthu, Subramani
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.761-768
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    • 2017
  • This paper deals with the performance analysis of three phase induction motor considering its stator side faults and operating thermal limits. The speed control of induction motor using three phase boost converter operated by a MOSFET switch and a PI controller is demonstrated and presented in this article. IGBTs switches are used for inverter drive mechanism. The experimental result of speed control of induction motor using voltage control technique clearly shows better accuracy than conventional methods of speed control. A three phase 1HP 415V 0.78 kW 4 Pole induction motor is designed using motor solver software. Based on the parameters used in the software thermal analysis of induction motor is done and torque variation with conductor area, efficiency, output curve, losses in different parts of motor has been obtained. Also different types of faults namely under voltage, over voltage, stator imbalanced voltage, turn to turn, locked rotor bar, wrong alignment of rotor bar with respect to stator are studied and fault analysis is performed. Hence comparison is made based upon the results obtained before and after faults.