Proceedings of the KIEE Conference (대한전기학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
권호 표지

High Efficiency Output Filter Design and Application for High Accuracy and High Stable Switching Type MPS

고정밀, 고안정 스위칭 전자석 전원장치를 위한 고효율 출력필터의 설계 및 응용

  • Kim, S.C. (Pohang Accelerator Laboratory/POSTECH) ;
  • Ha, K.M. (Pohang Accelerator Laboratory/POSTECH) ;
  • Huang, J.Y. (Pohang Accelerator Laboratory/POSTECH) ;
  • Choi, J.H. (Pohang Accelerator Laboratory/POSTECH)
  • 김성철 (포항가속기연구소/포항공과대학교) ;
  • 하기만 (포항가속기연구소/포항공과대학교) ;
  • 황정연 (포항가속기연구소/포항공과대학교) ;
  • 최진혁 (포항가속기연구소/포항공과대학교)
  • Published : 2006.07.12
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Abstract

포항가속기 연구소의 선형가속기에는 22개의 솔레노이드 전자석, 16개의 사극전자석 그리고 전자빔의 궤도 조절을 위한 16개의 2극 전자석이 있다. 선형가속기의 빔을 저장링으로 공급해주는 빔 전송선에는 22개의 사극전자석과 13개의 빔 궤도 조절용 이극 전자석이 있다. 전자빔의 정밀 제어를 위하여 전자석의 전원장치는 출력전류 분해능은 16bit 이상이고 출력전류의 안정도는 최대출력에 대하여 ${\pm}50ppm$ 이하의 고정밀 고안정도가 요구된다. 이를 위하여 풀-브릿지 4상한 DC/DC 컨버터를 이용한 전자석전원장치를 개발 하였다. 전원장치의 입력전압 직류 40V이고 출력전류는 단방향 전원장치는 최대 50A/50V 이고 양방향 전원장치는 ${\pm}20A/20V$이다. 스위칭 주파수는 50 kHz이다. 전원장치의 출력부에 필터가 없으면 출력전류에는 스윗칭과 관련된 주파수 성분이 포함 되고 전자빔은 이들 주파수 성분에 대하여 영향을 받게 된다. 이러한 이유로 출력 필터의 cut-off 주파수는 5 kHz 이하가 되어야 한다. 본 논문에서는 고정밀 고안정 스윗칭 전자석전원장치를 위한 출력필터의 설계, 제작 그리고 이를 적용한 전자석전원장치에 대하여 논의 하고자 한다.

Keywords