• 제목/요약/키워드: Voltage Protection Level

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NMOS 트랜지스터와 싸이리스터 보호용 소자를 이용하는 입력 ESD 보호방식의 비교 연구 (A comparison study of input ESD protection schemes utilizing NMOS transistor and thyristor protection devices)

  • 최진영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.19-29
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    • 2009
  • 보호용 NMOS 소자 또는 lvtr_thyristor 소자를 사용하는 고주파 CMOS IC용 입력 ESD 보호회로 방식을 대상으로, 2차원 소자 시뮬레이터를 이용하는 DC 해석, 혼합모드 과도해석 및 AC 해석을 통해 보호용 소자내 격자온도 상승 및 입력버퍼단의 게이트 산화막 인가전압 측면에서의 HBM ESD 보호강도에 대한 심도 있는 비교 분석을 시도한다. 이를 위해, 입력 ESD 보호회로가 장착된 CMOS 칩의 입력 HBM 테스트 상황에 대한 등가회로 모델링 방법을 제시하고, 5가지 HBM 테스트 모드에 대해 최대 4개의 보호용 소자를 포함하는 혼합모드 과도 시뮬레이션을 시행하고 그 결과를 분석함으로써 실제 HBM 테스트에서 발생할 수 있는 문제점들에 대한 상세한 분석을 시도한다. 이러한 과정을 통해 고주파용 입력 보호회로로서의 두 가지 보호방식의 장단점에 대해 설명하는 한편, 각 보호용 소자의 설계와 관련되는 기준을 제시한다.

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IGBT를 사용한 고전압 스위치에 관한 연구 (Study on High Voltage Switch Using IGBT)

  • 박성수;김성철;조무현;남궁원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.556-558
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    • 1996
  • PLS 2-GeV linac has 11 sets of high power klystron-modulator system as a main RF source for the beam acceleration. The modulators can provide 200-MW peak pulsed power(400-kV, 500-A) with a pulse width of $7.5{\mu}s$(ESW), a maximum pulse repetition rate of 120-Hz at the full power level. The DC power supply provides a 25-kV, 7-Adc and the charging system consists of a charging inductor, charging capacitor, and the diode for reverse current protection. The charged PFN voltage by a LC resonant charging method has two times of the DC high voltage and the pulsed power is delivered to the load by a thyratron switch. To reduced the press of high voltage lit thyratron switch, the command charging is the best method. In this article, the high voltage switch for the command charging method is tested to the start work and the system is presented with the experiment results of the trigger and operational characteristics.

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항공기 탑재 컴퓨터용 간접낙뢰 보호장치 개발 및 검증 (Development and Verification of Lightning Induced Transient Protection Device for Avionics Computer)

  • 심용기;안태식;박준현;한종표;양서희
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.395-402
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    • 2015
  • 본 논문에서는 간접낙뢰로 인한 항공기 탑재 컴퓨터의 손상을 보호하기 위한 간접낙뢰 보호장치의 설계 내용 및 시험 과정을 소개한다. 낙뢰로부터 유도된 서지 전압은 항공기 전기 전자장비의 기능 장애나 손상을 가져오는데 이것을 낙뢰의 간접영향이라 한다. 이러한 항공기의 낙뢰 간접영향으로부터 항공전자 장비를 보호하기 위해서는 항공기에 가해진 낙뢰로 인한 영향성을 분석하고 이에 따른 보호 설계를 각각의 장비에 적용한다. 본 논문에서는 보호대상 장비의 간접낙뢰로 인한 손상을 방지하기 위하여 수행한 RTCA DO-160G Section22의 카테고리 분석과 선정을 통한 간접낙뢰 수준 결정, 선정된 레벨에 따른 보호회로 설계 방법을 소개한다. 또한 설계된 보호회로의 유효성 확인을 위해 수행한 낙뢰 간접영향 검증시험 결과를 보인다.

Detection and Diagnosis Solutions for Fault-Tolerant VSI

  • Cordeiro, Armando;Palma, Joao C.P.;Maia, Jose;Resende, Maia J.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권6호
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    • pp.1272-1280
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    • 2014
  • This paper presents solutions for fault detection and diagnosis of two-level, three phase voltage-source inverter (VSI) topologies with IGBT devices. The proposed solutions combine redundant standby VSI structures and contactors (or relays) to improve the fault-tolerant capabilities of power electronics in applications with safety requirements. The suitable combination of these elements gives the inverter the ability to maintain energy processing in the occurrence of several failure modes, including short-circuit in IGBT devices, thus extending its reliability and availability. A survey of previously developed fault-tolerant VSI structures and several aspects of failure modes, detection and isolation mechanisms within VSI is first discussed. Hardware solutions for the protection of power semiconductors with fault detection and diagnosis mechanisms are then proposed to provide conditions to isolate and replace damaged power devices (or branches) in real time. Experimental results from a prototype are included to validate the proposed solutions.

IEC 기반의 배전계통 플리커 관리기준 연구 (A Study on Flicker Management Standard for Distribution Power System in Korea based on IEC 61000-3-7)

  • 강문호;이흥호
    • 전기학회논문지
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    • 제60권9호
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    • pp.1663-1667
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    • 2011
  • Voltage variation caused by large loads such as arc furnace and large motors, which use the large and instantaneous currents, can cause the voltage flicker. The flicker irritates the human's eyes and also has an adverse effect on protection device, rotating machine and electronic device etc, therefore the flicker needs to be managed effectively. Recently, the Korea power quality standard has been established on the IEC standards. This paper presents the flicker management standard for distribution power system and suggests the flicker transfer coefficients for Korea power system based on the IEC 61000-3-7.

전지관리장치(BMS)의 서지내성 성능향상 기법 (Surge Immunity Performance Enhancement Techniques on Battery Management System)

  • 김용성;임성정;서우현;정중일
    • 전기학회논문지
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    • 제64권1호
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    • pp.196-200
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    • 2015
  • The switching noise in the power electronics of the power conversion equipment (Power Conditioning System) for large energy storage devices are generated. Since the burst-level transient noise from being generated in the power system at a higher power change process influences the control circuit of the low voltage driver circuit. Noise may cause the malfunction of the control device even if no dielectric breakdown leads to a control circuit. To overcome this, this paper proposes the installation of an additional nano-surge protection device on the power supply DC output circuit of the battery management unit.

발전기 형태를 고려한 열병합발전시스템의 배전계통 연계운전시의 순시전압변동 해석 (Analysis on Momentary Voltage Dips with the Interconnection Operation of Utility-interactive Cogneration Systems Considering Their Generator Type)

  • 최준호;김재철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.23-30
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    • 2000
  • 열병합발전 시스템은 환경 친화적인 동시에 상대적으로 고 효율의 에너지 시스템으로서 분산 방전설비의 혁신 기술중 하나이다, 아울러 열병합발전 시스템운 열과 전기의 분산공급에 적절한 발전 시스템이다. 그러나, 열병합발전 시스템의 계통 연계는 전압 소정, 전압변동, 보호협조, 안전등의 제반 연제문제를 수반한다. 특히, 이러한 연계문제 중 열병합발전 시스템의 배전계통 연계.분리 운전은 배전계통의 전압조정 및 변동에 영향을 미칠 것이 예상된다. 최근 수용가 소유의 컴퓨터 및 민감한 전자소자의 사용 증가로 인하여 전력품질온 중요한 고려사항이 되고 있다. 따라서 열병합발전 시스템과 관련한 전압품질은 반드시 분석되어야만 한다. 왜냐하면 전압품질은 전력 품질의 중요한 요소이기 때문이다. 본 논문에서는 열병합발전 시스템의 배전계통 연계 운전에 따른 순서전압변통 에 대하여 컴퓨터 시물레이션을 롱하여 분석하였고、 또한 이의 억제 대책을 제시하였다. 아울러 순시전압변동 측면에서 본 피더 당 열병합발전시스템의 단위 도입 용량을 평가하였다. 본 논문의 결과는 열병합발전 시스템 또는 분산형 전원의 계통 연계 표준. 가이드라인에 유용한 자료가 되리라 믿는다.

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직렬통신을 이용한 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 PWM 구현방법 (The Simplified PWM Method using Serial Communication in Cascaded H-Bridge Multilevel Inverter)

  • 박영민;유한승;이현원;이세현;이충동;유지윤
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.620-627
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    • 2004
  • H-브릿지 멀티레벨 인버터는 여러 개의 단상 Power Cell을 직렬로 연결함으로써 저전압 전력용 반도체를 사용하여 고전압을 얻을 수 있고, 정현파에 가까운 출력전압 파형을 얻을 수 있는 멀티레벨 인버터 토폴로지이다. 본 논문은 산업현장에서 신뢰성을 인정받아 많이 사용되고 있는 직렬통신 방식의 일종인 CAN통신 인터럽터를 이용한 H-브릿지 멀티레벨 인버터 Power Cell의 PU 동기화 및 위상전이 방법에 관한 것이다. 제안된 방법의 주요 장점은 주제어기와 셀 제어기 사이에 직렬통신(CAN)을 사용함으로써 주제어기와 셀 제어기의 신호선의 단순화, 주제어기의 부담 감소, Power Cell의 모듈화, 셀 단위의 보호동작 용이, 확장성 향상 그리고 제어 신호 및 Power Cell의 신뢰성을 향상에 있다. 13레벨로 구성된 H-브릿지 멀티레벨 인버터 시험을 통해 제안된 방법의 타당성과 신뢰성을 입증하였다.

VRFB를 위한 BOP 구성 및 BMS 기능구현에 관한 연구 (A Study on the Configuration of BOP and Implementation of BMS Function for VRFB)

  • 최정식;오승열;정동화;박병철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권12호
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    • pp.74-83
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    • 2014
  • This paper proposes a study on the configuration of balancing of plant(BOP) and implementation of battery management system(BMS) functions for vanadium redox flow battery(VRFB) and propose a method consists of sensor and required design specifications BOP system configuration. And it proposes an method of the functions implementation and control algorithm of the BMS for flow battery. Functions of BMS include temperature control, the charge and discharge control, flow control, level control, state of charge(SOC) estimation and a battery protection through the sensor signal of BOP. Functions of BMS is implemented by the sensor signal, so it is recognized as a very important factor measurement accuracy of the data. Therefore, measuring a mechanical signal(flow rate, temperature, level) through the BOP test model, and the measuring an electrical signal(cell voltage, stack voltage and stack current) through the VRFB charge-discharge system and analyzes the precision of data in this paper. Also it shows a good charge-discharge test results by the SOC estimation algorithm of VRFB. Proposed BOP configuration and BMS functions implementation can be used as a reference indicator for VRFB system design.

A Design of Wide-Bandwidth LDO Regulator with High Robustness ESD Protection Circuit

  • Cho, Han-Hee;Koo, Yong-Seo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1673-1681
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    • 2015
  • A low dropout (LDO) regulator with a wide-bandwidth is proposed in this paper. The regulator features a Human Body Model (HBM) 8kV-class high robustness ElectroStatic Discharge (ESD) protection circuit, and two error amplifiers (one with low gain and wide bandwidth, and the other with high gain and narrow bandwidth). The dual error amplifiers are located within the feedback loop of the LDO regulator, and they selectively amplify the signal according to its ripples. The proposed LDO regulator is more efficient in its regulation process because of its selective amplification according to frequency and bandwidth. Furthermore, the proposed regulator has the same gain as a conventional LDO at 62 dB with a 130 kHz-wide bandwidth, which is approximately 3.5 times that of a conventional LDO. The proposed device presents a fast response with improved load and line regulation characteristics. In addition, to prevent an increase in the area of the circuit, a body-driven fabrication technique was used for the error amplifier and the pass transistor. The proposed LDO regulator has an input voltage range of 2.5 V to 4.5 V, and it provides a load current of 100 mA in an output voltage range of 1.2 V to 4.1 V. In addition, to prevent damage in the Integrated Circuit (IC) as a result of static electricity, the reliability of IC was improved by embedding a self-produced 8 kV-class (Chip level) ESD protection circuit of a P-substrate-Triggered Silicon Controlled Rectifier (PTSCR) type with high robustness characteristics.