A new power-stage design and analysis to modularize power regulator of the KOrea Multi-Purpose SATellite

다목적 실용위성 전력조절기 모듈화 구현을 위한 새로운 전원단 설계 및 해석

KOMPSAT series use software-controlled unregulated bus system in which the main bus is directly connected to a battery and the duty-ratio for PWM switch is controlled by the on-board satellite software. This paper proposes a new power-stage circuit that can be available for modularization of the power regulator which is used at the software-controlled unregulated bus system satellite. And we analyze the proposed power-stage operation according to its operating modes and verify it by performing software simulation and hardware experiment using prototype. We construct a parallel-module converter which is composed of proposed power-stages and perform experiment to verify modular characteristics of the proposed power-stage. Finally, we verify the usefulness of the proposed power-stage by comparing above results with those of a parallel-module converter made of conventional power-stages.

다목적 실용위성(KOMPSAT) 시리즈는 버스전압이 배터리 전압과 동일하며, 전력조절기(power regulator)의 스위칭 듀티 값(duty-ratio)이 위성탑재 소프트웨어에 의해서 제어되는 소프트웨어 제어방식의 비 조절형 버스 시스템(unregulated bus system)을 사용한다. 본 논문에서는 이와 같은 소프트웨어 제어방식의 비 조절형 버스 시스템의 전력조절기 모듈화에 적용 가능한 새로운 전원단 회로를 제안하며, 제안된 전원단의 모드별 동작 특성을 해석한다. 다음으로 컨버터 병렬동작에서 발생할 수 있는 모듈간 전류 불균형(current unbalance)에 대한 제안된 전원단의 타당성을 검증하기 위해 제안된 전원단을 적용한 병렬모듈 컨버터의 prototype제작하여 모듈별 전류 분배(current sharing) 특성을 시뮬레이션 결과와 비교 검토한다.