• 제목/요약/키워드: alternating current

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마이크로프로세서에 의해 제어되는 연료전지용 전력변환장치에 관한 연구 (A Study on Power Conversion System for Fuel Cell Controlled by Micro-Processor)

  • 김주용;정상화;문상필;류재엽;서기영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.10-24
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    • 2007
  • 본 연구에서는 연료전지의 전압을 $380[V_{DC}]$로 승압하기 위한 새로운 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 $220[V_{DC}]$로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 연료전지용 전력변환장치를 제안하였다. 여기서 기존의 컨버터보다 부품수가 적고 제어가 용이하며, 대용량에 적합한 새로운 DC-DC 컨버터는 2차측에 스위치 $S_5,\;S_6$을 추가로 구성하여 위상천이 폭을 조절함으로써 출력 전력을 제어할 수 있으며, 넓은 출력 전압 조정에서도 $93{\sim}97[%]$의 효율을 얻을 수 있다. 그리고 연료전지와 유사한 출력 특성을 갖는 연료전지 시뮬레이터를 구현하였으며, 적절한 데드 타임 td을 제어하여 고주파 변압기의 여자 전류의 피크값과 고주파 변압기 1차측 전류가 일치하는 부분에서 소프트 스위칭을 실현 시켰다. 또한 직렬 인덕턴스 La를 추가적으로 적절하게 설정하여 2차측의 스위치와 직렬 다이오드에 발생하는 서지 전압과 경부하시에 발생되는 도통 손실을 저감시켰다. 끝으로 TMS320C31보드와 EPLD를 이용한 PWM 스위칭 기법에 의해 동작하는 단상 인버터를 설계, 제작하여 가정용 교류전압 공급에 유용하게 활용할 수 있다.

글로우방전을 이용한 폴리에스테르섬유의 발수가공 (Water Repellent Finishes of Polyester Fiber Using Glow Discharge)

  • Mo, Sang Young;Kim, Gi Lyong;Kim, Tae Nyun;Chun, Tae Il
    • 한국염색가공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.29-41
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    • 1993
  • In order to surface Hydrophobilization of Poly(ethylene terephthalate) (PET) fiber samples were treated in the atmosphere of CF$_{4}$ or $C_{2}$F$_{6}$glow discharge. The sample used in this study was PET film which is 75$\mu$m thick made by Teijin, O-Type(Japan). The cleaned samples were placed in plasma reactor made of pyrex glass cylinder, and plasma processing was carried out by glow discharge of CF$_{4}$ or $C_{2}$F$_{6}$ gas, being continuously fed by gas flow and continuously pumped out by a vacuum system. Electric power source for generate plasma state was sustained alternating current(60Hz) and voltage was sustained 600 volt. The duration of plasma treatment varied from 15 to 120 seconds except special case, the monomer gase pressure varied from 0.02 to 0.3 Torr and power range was 10 to 90 watts. The hydrophobic features of changed PET surface were evaluated by contact angle measurement and surface chemical characteristics were analyzed by ESCA. Results can be summerized as follows. 1. The most favorable setting position of substrate was the center area between the two electrodes. 2. $C_{2}$F$_{6}$ discharge current was lower than that of CF$_{4}$ when same voltage was sustained. Treated efficiency between CF$_{4}$ and $C_{2}$F$_{6}$ did not revealed significant differences under same electric power(wattage). 3. When monomer pressure is very low below 0.02 torr, as though substrate is exposed to CF$_{4}$ or $C_{2}$F$_{6}$ plasma, it tend to be hydrophilic through a little of fluorine bond and a great deal of oxidizing reaction. 4. There brought good hydrophobilization when monomer pressure was more 0.1 torr and duration of glow discharge treatment was over 45 seconds. When monomer pressure was too high, discharge current became low. Although prolong the duration, there was no more high hydrophobilization. 5. According to ESCA analysis, there were a little CF bond and a prevailing CF$_{2}$ bond in CF$_{4}$-treated substrate. There were CF$_{3}$, a little CF and a prevailing CF$_{2}$ bond in $C_{2}$F$_{6}$-treated substrate.d substrate.

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가전기기용 직류전원 모듈 설계 및 신뢰성 특성 해석 (Design and Reliability Evaluation of 5-V output AC-DC Power Supply Module for Electronic Home Appliances)

  • 모영세;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.504-510
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    • 2017
  • 본 논문은 소형 가전기기를 위한 AC DC 파워모듈 설계를 제시하고 효율과 신뢰성 및 안정성 특성을 나타낸다. 제안하는 파워모듈은 PCB 테스트보드에서 PWM 제어 IC 칩, 파워모스 소자, 트랜스포머, 각종 수동소자 (저항, 커패시터, 인덕터)를 사용하여 제작하였다. 본 논문에서 제시한 AC DC 파워모듈 회로 시뮬레이션 결과를 토대로 측정한 실험에서 입력전압은 상용전원 전압 220 V (RMS), 주파수 60 HZ의 교류전압(VAC : Voltage alternating current)을 사용 하였으며, 출력전압, OCP (over current protection), EMI(electromagnetic interference), PWM 신호 펄스, 효율 측정, 패키징 여부에 따른 발열측정 등을 실시하였다. 또한 파워모듈의 온도에 따른 특성변화와 트랜스포머 기준으로 1차측의 회로와 2차측 회로의 절연상태 확인을 하기 위한 내전압 테스트 등의 신뢰성테스트를 실시하였다. 효율 및 신뢰성 측정결과, AC DC 파워 모듈이 5 V의 출력전압, 200 mV의 리플, 약 73 %의 효율, 온도 약 $80^{\circ}C$ 까지 안정적으로 동작함을 확인하였으며, 4.2 kV의 크기로 60초 동안 견디는 내압 성능을 보였다.

대용량 전력 전송을 위한 초전도 전력케이블의 교류손실 특성 분석 (AC Loss Characteristic Analysis of Superconducting Power Cable for High Capacity Power Transmission)

  • 이석주
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.57-63
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    • 2019
  • 점차적으로 늘어나는 전력 수요의 공급을 원활히 하기 위해서 발전 설비 뿐만 아니라 전력을 전송하기 위한 전력케이블의 증설도 반드시 필요하다. 하지만 대부분의 도심지에 전력을 공급하기 위한 전력케이블의 증설은 추가적인 케이블의 설치공사를 위한 공간을 필요로 하고 현재 국내 도심지에 케이블 설치를 위한 공간이 부족한 실정이다. 이에 동일한 사이즈로 더 많은 전력을 전송할 수 있는 초전도 전력 케이블은 부족한 케이블의 설치공간을 극복할 수 있는 대안으로 등장하였다. 하지만 대용량의 전력 전송의 이점을 가지고 있는 초전도 전력케이블은 교류 시스템에서의 일부 손실을 가지고 있다. 따라서 교류 전력 전송 시스템에서 초전도 전력 케이블을 도입하기 위해서는 교류손실의 설계 및 분석이 반드시 필요하다. 이에 본 논문에서는 다양한 초전도 전력케이블의 교류 손실 분석을 통하여 실제 초전도 전력 케이블의 제조 및 실계통 적용에 고려하고자 한다. 단일 초전도 선재에 대한 교류 손실의 이론적인 계산 방법은 존재하지만 많은 수로 구성된 초전도 전력 케이블의 교류손실 계산은 쉽지가 않다. 저자는 초전도의 E-J (Electric field-current density) 특성이 고려된 전자기적 유한요소해석법을 이용하여 다양한 종류의 초전도 전력케이블 교류 손실을 분석하고자 한다. 또한 본 초전도 전력케이블의 교류손실 특성 분석은 실계통에 적용될 초전도 전력케이블의 설계 및 개발에 중요한 요소로 작용될 것이다. [1-4].

전류전압법을 위한 미크로 회전수은 전극 (New Micro Rotating Mercury Electrode for Voltammetry)

  • 최규원
    • 대한화학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.81-84
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    • 1967
  • 수은 표면을 바꾸기 쉽고, 사용하기에 편리한 회전수은전극을 고안하였다. 이 전극은 갈아 맞춘 두 유리 부분으로 되어 있다. 그 중 숫 부분의 끝은 백금선 토막을 녹여 넣은 평평한 면으로 막혀있고, 그 옆에 작은 구멍이 하나 뚫여 있다. 암 부분에는 흠이 파여 있고, 모세관(약 1mm 지름)이 붙어있다. 이 구멍과 흠이 마주치면 두 유리 부분의 수은이 오고갈 수 있고, 사용할 때에는 이 연결을 끊어 수은이 흐르지 못하게 한다. 그러나 백금선 토막이 두 부분을 전기적으로 연결한다. 모세관의 끝은 위를 향하게 굽혀 두어, 노출된 수은 부분이 수용액에 바꿔치지 못하게 한다. 이 노출 수은 표면이 미크로전극으로 작용한다. 이 전극은 센산성용액에서의 전류법 적정에 매우 유용하며, 전기저항이 작은 미크로수은전극이기 때문에 교류 플라로그라피에도 유리하다. 또 정류전극으로서도 매우 편리하다.

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70W 메탈핼라이드용 전자식 안정기의 설계 (A Design of Electronic Ballast for 70W Metal Halide Lamps)

  • 최명호;임성훈;한병성
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.7-13
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    • 1999
  • 본 논문에서는 70[W] 메탈해라이드등을 위한 저전력 고주파 점등방식의 전자식 안정기가 연구되었다. 입력전원은 220[V]의 교류전압이 사용되며 전력처리시스템에 의하여 고주파의 교류전압으로 변환된다. 음향적 공명현상에 의한 등의 물리적 파손을 방징하기 위하여 제안된 안정기는 등에 22[kHz]의 교류전압을 공급한다. 이는 시동시간이나 소비전력감소와 같은 유용한 결과를 나타낸다. 실험결과, 등의 관전압과 관전류는 각각 피크치 155[V]와 0.6[A]이었다. 등의 전광속은 입력전력 82[W]에 대하여 5300[lm]이었으며 발광효율은 64.63[lm/w]를 나타내었다. 평균 완전점등시간과 재점등시간은 각각 3.9분과 4.5분을 나타냈었다.

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피로손상과 비파괴평가 (Nondestructive Evaluation of Fatigue Damage)

  • 권오양
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.54-61
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    • 2000
  • 피로손상이 발생하는 초기단계는 결정립계나 석출물, 그리고 잔류응력과 같은 전위(dislocation)의 이동성에 영향을 미치는 변수에 의해 지배되는 것으로 널리 알려져 있으나, 물리적으로 손상의 발생을 탐지할 수 있는 단계는 미소균열의 발생단계라 할 수 있다. 미소균열은 microcrack으로 부르는 것이 일반적이지만 피로손상의 문제에서만은 short(or small) fatigue crack으로 통용되고 있다. 따라서 미소균열 보다는 소균열 또는 피로 단균열이 더 알맞은 용어일지도 모르는데, 그 크기가 수 ${\mu}m$에서 수 mm의 범위에 걸친 균열의 총칭이다. 이러한 크기라면 대략 통상적인 비파괴시험 방법으로 탐지할 수 있는 범위의 한계 부근에 있으므로 피로손상의 탐지와 관련된 비파괴평가의 역할과 관련하여 새삼스럽게 한번 짚고 넘어가는 것도 의미 있는 일이라 생각된다. 피로와 관련하여 보고된 비파괴평가에 관한 연구는 감히 그 숫자를 헤아릴 수 없이 많으나 그 대부분은 피로균열의 성장 및 전파에 관한 것으로, 피로 단균열과 관련한 연구는 상대적으로 적으며 특히 국내에서는 거의 찾아볼 수 없다. 그러나 피로 단균열의 탐지와 관련하여 지금까지 전세계적으로 보고된 연구 결과는 다수 있으므로 여기서는 주로 비파괴평가로 볼 수 있는 연구에 대해서만 살펴보기로 한다.

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다공성 세라믹관내에서 생성되는 수중 유전체 장벽 방전 플라즈마를 이용한 아나톡신-a의 분해 (Decomposition of Aqueous Anatoxin-a Using Underwater Dielectric Barrier Discharge Plasma Created in a Porous Ceramic Tube)

  • 조진오;좌은진;목영선
    • 상하수도학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.167-177
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    • 2016
  • This work investigated the decomposition of aqueous anatoxin-a originated from cyanobacteria using an underwater dielectric barrier discharge plasma system based on a porous ceramic tube and an alternating current (AC) high voltage. Plasmatic gas generated inside the porous ceramic tube was uniformly dispersed in the form of numerous bubbles into the aqueous solution through the micro-pores of the ceramic tube, which allowed an effective contact between the plasmatic gas and the aqueous anatoxin-a solution. Effect of applied voltage, treatment time and the coexistence of nutrients such as $NO_3{^-}$, $H_2PO_4{^-}$ and glucose on the decomposition of anatoxin-a was examined. Chemical analyses of the plasma-treated anatoxin-a solution using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) and ion chromatography (IC) were performed to elucidate the mineralization mechanisms. Increasing the voltage improved the anatoxin-a decomposition efficiency due to the increased discharge power, but the energy required to remove a given amount of anatoxin-a was similar, regardless of the voltage. At an applied voltage of 17.2 kV (oxygen flow rate: $1.0L\;min^{-1}$), anatoxin-a at an initial concentration of $1mg\;L^{-1}$ (volume: 0.5 L) was successfully treated within 3 min. The chemical analyses using LC-MS and IC suggested that the intermediates with molecular weights of 123~161 produced by the attack of plasma-induced reactive species on anatoxin-a molecule were further oxidized to stable compounds such as acetic acid, formic acid and oxalic acid.

Effect of Ambient Temperature on the AC Electrical Treeing Phenomena in an Epoxy/Layered Silicate Nanocomposite

  • Park, Jae-Jun
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제14권4호
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    • pp.221-224
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    • 2013
  • Effects of ambient temperature on the ac electrical treeing and breakdown behaviors in an epoxy/layered silicate (1 wt%) were carried out in needle-plate electrode geometry. A layered silicate was exfoliated in an epoxy base resin,, using our ac electric field apparatus. To measure the treeing initiation and propagation, and the breakdown rate, constant alternating current (ac) of 10 kV (60 Hz) was applied to the specimen in a needle-plate electrode arrangement, at $30^{\circ}C$, $90^{\circ}C$ or $130^{\circ}C$ of insulating oil bath. At $30^{\circ}C$, the treeing initiation time and the breakdown time in the epoxy/layered silicate (1 wt%) system were 1.4 times higher than those of the neat epoxy resin. At $90^{\circ}C$ (lower than Tg), electrical treeing was initiated in 55 min, and propagated until 1,390 min at the speed of $0.35{\times}10^{-3}mm/min$, which was 4.4 times higher than that at $30^{\circ}C$; however, there was almost no further treeing propagation after 1,390 min. At $130^{\circ}C$ (higher than Tg), electrical treeing was initiated in 44 min, and propagated until 2,000 min at the speed of $0.96{\times}10^{-3}mm/min$. Typical branch type electrical treeing was obtained from the neat epoxy and epoxy/layered silicate at $30^{\circ}C$, while bush type treeing was observed out from the needle tip at $90^{\circ}C$ and $130^{\circ}C$.

Long-Lasting and Highly Efficient TRIAC Dimming LED Driver with a Variable Switched Capacitor

  • Lee, Eun-Soo;Choi, Bo-Hwan;Nguyen, Duy Tan;Choi, Byeung-Guk;Rim, Chun-Taek
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권4호
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    • pp.1268-1276
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    • 2016
  • A triode for alternating current (TRIAC) dimming light emitting diode (LED) driver, which adopts a variable switched capacitor for LED dimming and LED power regulation, is proposed in this paper. The proposed LED driver is power efficient, reliable, and long lasting because of the TRIAC switch that serves as its main switch. Similar to previous TRIAC dimmers for lamps, turn-on timing of a TRIAC switch can be controlled by a volume resistor, which modulates the equivalent capacitance of the proposed variable switched capacitor. Thus, LED power regulation against source voltage variation and LED dimming control can be achieved by the proposed LED driver while meeting the global standards for power factor (PF) and total harmonic distortion (THD). The long life and high power efficiency of the proposed LED driver make it appropriate for industrial lighting applications, such as those for streets, factories, parking garages, and emergency stairs. The detailed analysis of the proposed LED driver and its design procedure are presented in this paper. A prototype of 80 W was fabricated and verified by experiments, which showed that the efficiency, PF, and THD at Vs = 220 V are 93.8%, 0.95, and 22.5%, respectively; 65 W of LED dimming control was achieved with the volume resistor, and the LED power variation was well mitigated below 3.75% for 190 V < Vs < 250 V.