Development of 20kV 10kW High Voltage DC Power Supply and Remote Controller

20kV 10kW급 고전압 직류 전원장치 및 원격제어기 개발

본 논문은 20kV 10kW급 고전압 직류 전원장치와 원격제어기의 개발에 대해서 기술하고 있다. 개발된 고전압 직류 전원장치는 다양한 고전압 시스템에 적용하기 위해서 출력전압이 최대 20kV까지 가변 가능하도록 설계되었으며 먼저, 펄스파워 시스템에 필요한 고전압 캐패시터 충전용 전원장치로서 사용하여 동작특성과 신뢰성을 확인하였다. 고전압 직류 전원장치는 단상 고주파 공진형 인버터 방식을 채용하였으며 스위칭 주파수를 최대 100kHz까지 가변시켜 출력전류를 제어하였다. 또한 인버터 출력이 인가되는 고전압 변압기에 2대의 단상 변압기를 사용하여 각각의 출력부담과 전기적 절연내력을 낮출 수 있었다. 한편, 고전압 시스템에 적용 할 때, 조작자의 안전성을 높이고 동작상태를 실시간으로 진단하기 위해서 원격제어기를 개발하였으며 다양한 조건에서의 시뮬레이션과 실험을 통해 개발된 고전압 전원장치와 원격제어기의 동작특성을 확인하였다