The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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v.6
no.3
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pp.135-140
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2013
In this paper, novel PWM generation method for cascaded H-bridge PWM converter is proposed. The proposed method can solve the unvalancing problem between H-bridges which consist cascade PWM converter without any injection of redundancy switching pattern for solving the load of switches forced from voltage reference of controller.
This paper deals with a novel solid state controller (NSSC) for an isolated asynchronous generator (IAG) feeding 3-phase 4-wire loads driven by constant power prime movers, such as uncontrolled pico hydro turbines. AC capacitor banks are used to meet the reactive power requirement of the asynchronous generator. The proposed NSSC is realized using a set of IGBTs (Insulated gate bipolar junction transistors) based current controlled 2-leg voltage source converters (CC- VSC) and a DC chopper at its DC bus, which keeps the generated voltage and frequency constant in spite of changes in consumer loads. The neutral point of the load is created using aT-configuration of the transformers. The IAG system is modeled in MATLAB along with Simulink and PSB (power system block set) toolboxes. The simulated results are presented to demonstrate the capability of the isolated generating system consisting of NSSC and IAG driven by uncontrolled pico hydro turbine and feeding 3-phase 4-wire loads.
본 논문은 지능형 반도체 변압기용 고압 절연 내력을 갖는 고주파 변압기의 설계 순서와 방안을 제안하고 시제품을 제작하여 동작 검증 및 절연 시험을 완료한 결과를 서술한다.제작된 변압기는 10 kHz의 스위칭 주파수 하에 정격은 15 kW이며, 3권선 방식을 이용하였다. SST의 입력 전압인 $13.2kV_{rms}$및 출력단의 전압 플로팅 현상을 고려하여, polycarbonate를 이용한 내부 보빈과 teflon PTFE를 이용한 외부 보빈 및 가드를 제작해, 30 kV의 절연이 가능하도록 설계되었다. 또한, 정전 유도 현상으로 인해 고려해야 하는 코어와 권선 간의 고압 절연을 최소화하는 방안을 적용하였으며, 근접 효과와 표피 효과를 최소화하는 구조로 설계되었다. 시제품 제작 후 15 kW의 정격 하에 동작 검증을 완료하였고, 내전압 시험을 이용하여 30 kV의 절연 내력을 검증하였다.
The pulsed Nd:YAG laser is the most commonly used type of solid-state laser in many fields. In material processing and medical treatment, the power density control of a laser beam Considered to be significant, which depends on the flashlamp current pulse width and pulse repetition rate. For general laser power supply to control the laser power density, the secondary of the power transformer is connected to the rectifier and filter capacitor. The output of a rectifier is applied to a switching element in the secondary of the transformer. So power supply is complicated and the loss of switching is considerably. In addition, according to increasing pulse repetition rate, charged energy of energy-storage capacitor bank is not transferred sufficiently to flashlamp, and laser output efficiency decreases. In this study, we have ...
A prototype semiconductor switch for the command resonant charging system has been developed for a line type modulator, which charges parallel pulse forming network(PFN) up to voltage of 5 kV at repetition rates of 60 Hz. A phase controlled power supply provides charging of the 4.7 ${\mu}s$ filter capacitor bank to voltage up to 5 kV. A solid state module of series stack array of sixe matched SCRs(1.6 kV, 50 A) is used as a command charging switch to initiate the resonant charging cycle. Both resistive and RC snubber network are used across each stage of the switch assembly in order to ensure proper voltage division during both steady state and transient condition. A master trigger signal is generated to trigger circuits which are transmitted through pulse transformer to each of the 6 series switch stages. A pulse transformer is required for high voltage trigger or power isolation. This paper will discuss trigger method, protection scheme, circuit simulation, and test result.
A number of electromagnetic devices periodically driven by solid-state switches have been analyzed with time-stepping finite element method, which requires much time to reach a steady state. The sensitivity analysis which have been used for the shape design is employed for an efficient calculation of linear magnetodynamics with nonsinusoidal driving sources. The high-order frequency sensitivity from the harmonic finite element formulation is used along with Fourier transform and Taylor series expansion. The algorithm is validated through a numerical example of a single-phase transformer driven by a trapezoidal voltage source.
Kim, Kyung-Chul;Hwang, Young-Rok;Kho, Hun;Jung, Dong-Won;Chung, Hae-Sung;Lee, Dong-Wook;Jeong, Chae-Ho;Lee, Jae-Yoon
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.28
no.6
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pp.99-105
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2014
Power transformers are applied throughout the power system to connect systems of different voltage to one another. Since a ratio differential relay offers high sensitivity in detection of internal faults in power transformers, it is widely used in the main protection system. The use of nonlinear devices such as rectifiers and other devices utilizing solid state switching have been increased in industry during recent years. For nonlinear loads, the load current is not proportional to the instantaneous voltage. This situation creates harmonic distortion on the system. The harmonic could differential relay misoperation if not recognized. This paper aims at analyzing and probing into the influences of harmonics on a ratio differential relay for power transformer protection.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2008.06a
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pp.53-53
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2008
Piezoelectric transformers have been widely used such as DC-DC convertor, invertor, Ballast, etc. Because, the y have some merits compared with electro-magnetic transformers such as step-up ratio, high efficiency, small size and lg hit weight, etc. Piezoelectric transformer require high electromechanical coupling factor kp in order to induce a large out put power in proportional to applied electric field. And also, high mechanical quality factor Qm is required to prevent mechanical loss and heat generation. In general, PZT system ceramics should be sintered at high temperatures between 1200 and $1300^{\circ}C$ in order to obtain complete densification. Accordingly, environmental pollution due to its PbO evaporation. Hence, to reduce its sintering temperature, various kinds of material processing methods such as hot pressing, high energy mill, liquid phase sintering, and using ultra fine powder have been performed. Among these methods, liquid phase sintering is basically an effective method for aiding densification at low temperature. In this study, In order to comparis on low temperature sintering and solid state sintering piezoelectric transformers, rosen type transformers were fabricated u sing two PZT ceramics compositions and their electrical properties were investigated.
Kim, Chol-Ho;Park, Hong-Sun;Kim, Chong-Eun;Moon, Gun-Woo;Lee, Joong-Hui
Journal of Power Electronics
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v.9
no.3
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pp.472-480
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2009
In this paper, a charge equalization converter with parallel-connected primary windings of transformers is proposed. The proposed work effectively balances the voltage among Lithium-Ion battery cells despite each battery cell has low voltage gap compared with its state of charge (SOC). The principle of the proposed work is that the equalizing energy from all battery strings moves to the lowest voltage battery through the isolated dc/dc converter controlled by the corresponding solid state relay switch. For this research a prototype of four Lithium-Ion battery cells is optimally designed and implemented, and experimental results show that the proposed method has excellent cell balancing performance.
This paper describes a gate driver that operates numerous semiconductor switch in the solide-state pulsed power modulator. the proposed gate driver is designed to receive both the isolated drive-power and the on/off pulse signals through the transformer. Moreover, the IGBT-switch can be quickly turned off by adding protection circuit. Therefore it protects the IGBT-switch from the arc condition that frequently occurs in high-voltage pulse application. To comprehend operating characteristic of each IGBT-switch in pulse output condition, the device consisting of a high efficiency soft-switching capacitor charger and two series stacking IGBT-switch is developed. Finally, the relability of the proposed gate driver and the device for its test are proved through PSpice simulation and experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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