환경오염과 화석에너지의 고갈 및 가격 급등에 따라 신재생에너지에 대한 관심이 고조되고 있고 특히 태양광발전시스템은 전 세계적으로 그 수요가 폭발적으로 급증하고 있다. 본 논문에서는 태양광발전시스템의 최종단에서 가장 중요한 역할을 하는 태양광 인버터의 특별 사양에 대해 약술하고 당사에서 개발한 중소용량 인버터와 발전소용과 해외시장 진출을 목표로 개발 중인 250kW급 태양광 인버터에 대한 개발사례에 대하여 기술한다.

본 논문에서는 2.5MW급 풍력터빈에 적용된 이중여자 권선형 유도발전기 제어를 위한 풍력발전시스템의 핵심요소인 전력변환장치 제작기술과 풍력발전시스템 제어를 위한 요소기술에 대해 기술한다. 2.5MW급 풍력터빈을 계통연계하기 위해서는 풍력제어기와 컨버터를 설계하고 상호 인터페이스등을 고려하여 적절한 풍속조건에서 계통측에 발전전력을 전달하여야 한다. 또한, 최근 계통 사업자측에서 요구하는 Grid-code에 대응하기 위한 제어알고리즘을 설계하여야 하고, 타워의 진동억제를 위한 축진동 억제 알고리즘 등을 추가로 전력변환장치에 적용하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 2.5MW급 풍력터빈용 PCS개발을 위한 각종 제어알고리즘과 H/W설계기술에 대해서 기술한다.

This paper describes design procedure and control strategy of HDC(High side DC/DC Converter) and MCU(Motor Control Unit) for diesel hybrid electric vehicle. In designing HDC and MCU for HEV high power density and reliability is strongly needed to meet the demand of automotive industry. In order to achieve the high performance of a controller, MPC5554 based control board is developed. An optimized film capacitor and inductor are also developed for high efficiency driving. Skim 63 IGBT module of SEMIKRON for automotive is used for power switching device. The most efficient cooling model for optimal size and reliability were verified by simulation. These procedures are verified by bench or driving test and the results are present in this paper.

We have been trying to do our every efforts in various division in order to get more highly competition of products in steel industry, Especially, for the industry of cold mill, We are making high degree durability & elegant of steel plate from high quality plating & coating. Recently, Induction heating equipments are used to be choose in order to heat the steel plate in processing of drying and of curing after plating and coating are done. This paper will describe the theory of induction heating, consideration matters to decide power supply, structure of heating coil & manufacturing, operating methods etc, also it will present installation reference.

저온 플라즈마를 이용한 탈황탈질 시스템은 한 개의 반응기에서 오염물질을 동시에 제거함으로써 설비가 매우 compact하고 운전비가 저렴한 장점을 가지고 있다. 본 논문은 펄스 고전압 방전에 의한 저온플라즈마를 이용하여 Sox, Nox동시 제거를 위한 전원장치의 회로 구성과 전원장치의 동작특성을 설명하였다. 그리고 당사의 탈황탈질 시스템 기술현황 및 향후계획을 논의하였다.

An electrical balance of plant(EBOP) of a 600kW molten carbonate fuelcell (MCFC) has to transit from grid-connected(GC) mode to grid-independent(GI) mode when a grid is in a fault conditions. A minimum transition time is limited by four cycle for a 600kW MCFC to ride through a grid fault. In this paper, we propose a control algorithm of a 600kW EBOP for a MCFC system. The EBOP has three operation modes, i.e., GC mode, GI mode, and grid-synchronized(GS) mode. The EBOP controls output currents in a GC mode and regulates output voltages in GI or GS mode. GS mode is defined as an interface between GC mode and GI mode to make a mode transition smooth, i.e., limitation of inrush currents, regulation of output voltages within ANSI standard. Simulations and experiments carried out to verify the effectiveness of the proposed control algorithm.

본 논문은 현재 연료전지의 전력변환시스템에서 고주파 절연방식 중 많이 사용 되고 있는 Full-Bridge컨버터를 시뮬레이션 툴(ORCAD)을 이용하여 조건을 각각 달리하여 해석하였다. 전류의 부담을 줄이는 방법으로 사용하는 MOSFET을 병렬로 여러개 연결할 경우와 스위칭 주파수를 변화시켰을 경우 각각의 손실을 알아보았고 이를 통하여 효율개선의 방안을 제시하였다.

For high voltage DC-DC converters, the parallel operation of several high voltage source modules is necessary to reduce the material cost. In the conventional parallel operation with HDC module control unit, it is difficult to repair the HDC system for the failure of control unit. To overcome these problems, new parallel operating algorithm for high voltage DC-DC converter is presented. The proposed algorithm has no main control unit and each module can be selected as the master according to the operating conditions. Therefore, one of modules can be replaced as the master immediately when the previous master module is failed. In addition, the extension of extra modules can be simple.

This paper proposes soft switching boost converter operating in zero current switching(ZCS) mode for photovoltaic and fuel cell power generation. The proposed topology is capable of reducing the size, and capability of passive element by using soft switching, and it allows for reduction of IGBT switching losses, for the increased of switching frequency. A detail mode analysis of operating in presented. We present the converter topology, principle of operation and simulation results obtained from the PSIM simulator. The performance of the proposed technique in evaluation on 1kW(380V,2.6A) experimental prototype circuit operating at 30kHz.

A novel lossless current sensing technique for a synchronous buck converter is presented. The inductor DCR method is generally used as a low cost and lossless current sensing technique of DC/DC converters. It is however difficult to obtain the accurate current value for the conventional DCR method because the inductor resistance varies depending on the operating frequency. In order to overcome this problem, an improved current sensing technique is proposed, which has the separated DC and AC sensing circuits. The concept and operation of the proposed method are explained and the experimental results are provided to show its effectiveness.

This paper is given a full detail of mathematical analyses of input current for novel active type power factor correction(PFC) AC-DC converter of step up-down added electric isolation. These are compared with harmonics components of input current for a conventional PFC converter of electric isolation type. The proposed PFC converter is constructed in using a new loss-less snubber circuit to achieve a soft switching of control device. Also the proposed converter for discontinuous conduction mode(DCM) eliminates the complicated circuit control requirement and reduces the size of components. The input current waveform in the proposed converter is got to be a sinusoidal form of discontinuous pulse in proportion to magnitude of ac input voltage under the constant duty cycle switching. Therefore, input power factor is nearly unity and the control method is simple. Particularly, the stored energy of loss-less snubber capacitor is recovered with input side and increases input current from resonant operation. The result is that input power factor of the proposed converter is higher than that of a conventional PFC converter. Some simulative results on computer and experimental results are included to confirm the validity of the analytical results.

In this paper, a three-port bidirectional modular circuit applied in charging and discharging equalization for lithium-ion battery strings is proposed. This circuit consists of four MOSFETs and one transformer which provide a simple structure to be easily modularized. Compared to conventional individual cell equalization schemes, it utilizes the transformer as the energy transfer element, allowing direct transfer of energy between arbitrary two cells of three-cell battery module, thus improving the equalization efficiency significantly by using much less number of equalizers for long battery strings. Simulation results are presented to validate the circuit operation and confirm its capability to equalize the three-cell battery module.

This integrated magnetic (IM) transformer is proposed for a phase shifted full bridge (PSFB) converter with zero voltage switching (ZVS). In a new IM transformer, the transformer is located on the center leg of E-core and the output inductor is wound on two outer legs. The proposed circuit is analyzed electrically and magnetically. An E-core is redesigned and implemented. The proposed IM transformer is experimentally compared with the conventional one through a 1.2kW prototype converter.

컨버터의 제어는 보통 아날로그 제어기를 기반으로 한다. 전용 아날로그 상용 IC들로 복잡한 회로의 장점을 극복하고 있고 이로 인해 기본성능을 수행하고 저가격화와 사용상의 편의를 얻을 수 있다. 그러나 이러한 장점은 디지털 제어기의 성능 개선과 가격의 하락으로 전용의 IC에 필적하는 파워 컨버터의 응용을 가능하게 만들었다. DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터간 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 본 논문에서는 이와 같은 디지털 제어기의 장점과 실용성을 제시하고자 소신호 모델식을 기반으로 하여 디지털 모드 제어기를 설계하고, 이를 구현하기 위해 원칩 마이크로컨트롤러인 microchip사의 dsPIC30F2020을 사용하였다. 마이크로컨트롤러를 이용한 DC-DC 컨버터의 실용성을 검토하였다.

A concern about micro grid connection system is elevated. The reason is that carbon dioxide emission is regionally restricted to prevent the drain of fossil fuel, high oil prices and global warming. The existing photovoltaic DC-DC converter is operated by the full-bridge method. However, the configuration is complicated because a phase shift method is required to raise an efficiency. A photovoltaic DC-DC converter connected with second layered half-bridge converter and boost converter is proposed in this paper. This proposed DC-DC converter is easy to control and has an advantage of reducing the size. Finally, the validity of the proposed converter is verified by the experimentation.

본 논문은 중용량급 전원회로의 구성을 간략화 할 수 있는 절연형 AC-DC 컨버터의 구조와 그 제어 방법을 제안한다. 제안하는 회로의 구조는 병렬 전력 처리를 기반으로 한다. 병렬 모듈의 기능을 각각 AC 입력 전류의 위상을 제어하는 역률개선(PFC) 기능과, 콘덴서에 저장된 에너지를 이용하여 DC 전압을 생성하는 DC-DC 컨버터의 기능으로 분리한다. 병렬 모듈의 최종 출력단을 서로 직렬 연결하여, PFC 모듈이 생성한 전압과 DC-DC 컨버터 모듈이 생성한 전압을 서로 더해서 출력하는 구조이다. 이러한 구조를 통해서 기존의 병렬형 AC-DC 컨버터에 대비하여 반도체 소자의 내압을 감소시킬 수 있고, 최종 DC 전압의 동작응답특성 향상이 가능하다. 회로의 동작모드 분석이 실시되었고, 제어기 구현 방법이 제시되었다. 제안된 구조는 PDP 전원회로에의 응용을 위해서 400W(출력전압-200V, 출력전류-2A)급 실험용 회로를 구현하여 동작검증을 실시하였다.

간단한 회로구조의 소형 LED 백라이트 제어기의 구현을 위하여 2.5W LED 4개를 각 섹터로 구분지어서 섹터별로 제어를 하는데 목적을 두었다. LED의 전류를 제어하기 위한 스위칭 구동회로 부분을 설계, 구현하고 스위칭을 구동하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation)을 마이크로컨트롤러를 이용하여 제어하였다. 섹터제어 회로 부분을 구현하기 위하여 저가의 8비트 마이크로컨트롤러인 PIC16C73B를 사용하였다. 또한, RS-232 통신을 이용하여 각 섹터의 LED 제어 및 휘도를 제어하였다. 이러한 구성을 바탕으로 제어기를 제작 및 실험을 하였으며, 본 논문을 통하여 실험의 타당성을 증명하도록 한다.

Recently, power supplies with low voltage/high current output are widely used, but conventional power supplies have large power loss, and thus the system efficiency is low. However their control technique is complicated and their elements are many. In this paper, Implementation of High Efficiency Soft-switching Flyback Converter is presented. The proposed converter has been implemented to verify the proposed topology with 5V/20A prototype and theoretical operation under various load condition and universal input voltage range.

본 논문에서는 영전압 스위칭 풀브릿지 DC-DC 컨버터의 회로방식에 대한 전력변환 효율 특성을 빠르고 효과적으로 분석 할 수 있는 방법에 대해 보고한 것이다. 먼저 기존회로에서 내부손실이 없는 이상적인 등가회로를 유도하고 스위칭 동작 파형을 이용하여 주요부분에 대한 전류의 실효값을 유도하였다. 이상적인 등가회로에 내부손실 저항을 삽입하고 전류의 실효값으로부터 주요소자의 전도손실을 계산하여 컨버터의 전력변환손실과 효율을 예측할 수 있도록 하였다. 해석 방법의 타당성을 검토하기 위해서 입력전압 400V, 출력전압 12V, 최대전력 720W의 시험용 회로를 구성하여 해석 결과와 비교 하였다.

본 논문에서는 새로운 부스트 하프브릿지 컨버터를 제안하고 그 정상상태 해석결과를 보고한 것이다. 특히 부스트 하프브릿지 컨버터의 기본형과 한 개의 코어를 사용하여 인덕터를 공유 결합 시킨 인덕터 공유결합형 부스트 하프브릿지 컨버터를 동시에 제안하였다. 제안된 컨버터는 반도체 스위치와 주요 소자를 이상적으로 가정하여 내부손실을 무시한 등가회로를 유도하였고 등가회로로부터 스위치의 상태에 따른 상태별 등가회로로부터 주요 소자에 대한 특성식을 나타내었고 최종적으로는 컨버터의 정상상태 특성식을 유도하였으며 특성의 타당성을 확인하기 위해서 회로 시뮬레이션을 수행하였다.

The topology of active clamp forward converter provides ZVS characteristic and also the stress of voltage and current is smaller than that of the conventional forward converters. The benefits of this technique include a higher efficiency at a high switching frequency, lower EMI/RFI. In this paper, the active clamp forward converter is designed for operation in wide range voltage and has 19.5V/120W ratings with efficiency more than 90%.

본 논문은, 전력계통 내의 순시 파형으로부터 전력품질 자동진단을 위한 인공지능형 단상전력품질 진단기를 제안한다. 진단하는 전력품질은 전압강하(Sag), 전압상승(Swell), 과도현상(Transient) 및 전고조파함유율(THD) 이다. 인공지능 구현을 위해서 인공신경망 이론을 이용하였으며, 시뮬레이션 및 TI DSP 320C6713 사용하여 하드웨어를 구현하였다. 인공신경망의 학습을 위하여, 00변전소에서 일년(2007년)동안 측정한 데이터 중에서 Sag, Swell, Transient 특성이 명확히 관측된 150주기의 파형과 정상상태의 50주기 파형으로 구성된 총 200주기의 데이터를 사용하였다. 측정된 파형을 1/60[sec.]마다 256번 샘플링하여, FFT 및 웨이블렛 변환을 시행하여 얻어진 값을 인공신경망 학습에 사용하였다. 상용프로그램 PSIM을 이용하여 인공신경망 학습을 시뮬레이션하였으며, DSP 프로세서를 이용하여 하드웨어로 구현하여 검증하였다.

Recently, the interest on power quality has been hot issue because the equipments cause voltage disturbance and become more sensitive to the voltage disturbance. The DVR(Dynamic Voltage Restorer) is one of the Custom Power Device that can compensate the voltage. DVR operates as a series connected compensator whose output voltage can be controlled system voltage. And the magnitude of compensation voltage is limited by the characteristics of system and load. Compensation capability of DVR was simulated by EMTDC under several condition. This paper analyzed effect of DVR's compensation at power quality test center which has SSFG(Sag, swell, and Flicker Generator, CPDs(SSTS, DVR, DSTATCOM), and loads.

전력변환장치들을 이용한 기기의 사용증가로 인해 전력 품질을 저하시키는 요인이 증가하고 있으며 이에 따라 부하 기기의 오동작 및 과열로 인한 전기 안전사고도 증가 하고 있다. 따라서 전력품질 분석기의 올바르고 손쉬운 사용이 요구되고 있다. 본 논문에서는 NI(National Instrument)의 버츄얼 인스트루먼트(Virtual Instrument)기술을 이용하여 개발된 전력품질 분석 프로그램에 대해 논하고자 한다.

석유를 포함한 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제로 인하여 자연에너지를 이용한 소규모 태양광발전이 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 web상에서 모니터링이 가능한 3[kW]급 태양광 발전 인버터의 설계 및 구현방법을 제시한다. 설계된 인버터는 독립형이며, Boost Converter를 이용하여 350[Vdc]를 400[Vdc]로 승압한 이후 SPWM 방식을 이용하여 교류 파형을 얻어낸다. LC 필터를 통과한 출력파형은 실효치 220[Vac], 주파수는 60[Hz]의 상용전원이고, THD는 5% 이하이다. 또한 350[Vdc]의 10% 레벨에서는 Boost Converter의 Duty를 자동 조정하여 출력단의 전압을 400[Vdc]로 유지할 수 있는 기능을 포함한다. 또한, 출력단의 전압과 전류를 센싱한 후, PC에서의 모니터링 시스템을 구축하였다. 이를 통해 인버터에 포함된 PC를 서버로 활용하여, LAN이 가능한 곳에서는 인버터의 상태와 발전량을 알 수 있다.

현재 전력사업 분야에서는 산업화의 발전과 더불어 전력수요의 갑작스러운 증가와 전 세계적인 지구 온난화 문제를 해결하기 위해서 환경 친화적인 분산전원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 분산전원 시스템의 안정성 및 고효율 운전을 위해 계통과 분산전원 상호간의 영향에 대한 연구를 하였다. 계통과 분산전원의 연계시 계통전원의 악영향에 대한 PV 시스템의 응답특성을 과전압 및 부족전압, 순간정전, 전압 써지 등으로 구분하여 각각에 대한 응답특성을 확인하고, 분산전원의 이상 출력이 계통에 미치는 영향을 IEEE 929-2000의 규정을 바탕으로 시뮬레이션 환경을 만들고 각각의 경우에 대한 응답특성을 주파수 허용 변동범위(59.3Hz~60.5Hz)로 확장하여 계통과 PV시스템 상호간의 영향 및 응답특성을 확인 할 수 있었다.

This paper presents the modeling and power quality analysis of Jeju island power system connected with wind farm, and thermal power plant. It is for indicating the influence of wind farm operation in steady and transient state in Jeju island power system during the HVDC system overhaul period. For the computer simulation, three kinds of main item are modeled, which are 67[MW] wind farm, thermal power plant and Jeju power load. To analyze the influence of the wind power generation to the Jeju power system, two kinds of simulations are carried out by using the PSCAD/EMTDC program. One is the steady state operation under the variable speed wind, and the other is the transient state operation when all of wind farms in Jeju island are disconnected from the Jeju power grid instantaneously on the rated power output. With the comparison of these results, it is useful for analyzing the power quality of Jeju power system versus wind power generation.

The demand of a three phase PWM inverter for the purpose of power control or grid-connecting is increasing. This inverter is connected to a grid through an L-filter or LCL-filter to reduce the harmonics caused by switching. An LCL-filter can reduce the harmonic of a low switching frequency and generate a satisfactory level of grid side current with a relatively low-inductance than an L-filter. But the additional poles caused by the LC part affects a stability problem due to induced resonance of the system. This paper presents a compensation method using a power theory to improve performance, the designed LCL-filter system and to reduce the stability problems caused by resonance. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by simulations.

본 논문은 이중여자 유도형(DFIG) 풍력발전 시스템에서 유효전력과 무효전력을 직접적으로 제어하기 위해 가변구조제어의 일종인 스위칭 이득기반의 선형궤환(LFSG)제어기법을 제시한다. 개조된 직접전력제어기법 (DPC)과 공간벡터변조방식(SVM)은 제안하는 제어기법을 실현하기 위해 이용된다. 개조된 직접전력제어원리를 이용해서 설계된 LFSG제어기법은 널리 사용되고 있는 자속기준제어기법(FOC)에 비해서 간단한 제어구조로 강인성과 빠른 응답특성을 보인다. 시뮬레이션결과는 제안하는 제어전략의 타당성과 강인성을 확인해준다.

In this paper, novel phase angle following algorithm for the single phase grid-connected inverter is proposed. Gird-connected inverter needs phase angle detection for synchronization grid voltage with the inverter output. In case of single phase grid-connected inverter, zero crossing detection and virtual 2-phase PLL using digital all pass filter or digital low pass filter are used conventionally. But these methods have a weakness for harmonics, noises and ripples. The proposed method of PLL achieve DFT(Discrete Fourier Transform) using Goertzel algorithm. It can extract fundamental voltage of grid. As a results, it can obtain phase angle using digital all pass filter without effect of harmonics, noises and ripples. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm.

신 재생에너지자원의 적극적인 활용을 위해서 에너지 절약 및 대체기술, 대기환경 평가 등을 위한 신재생에너지자원의 표준데이터 작업이 요구되며, 장기간에 걸쳐 데이터를 꾸준한 수정과 보완이 이루어져야 할 것이다. 이에 앞서 본 연구에 의해 얻어지는 지역별/자원별 데이터를 토대로 관련 기술 분야에 활용될 수 있도록 관련 자료의 측정 수집 및 전송은 물론 방대한 데이터가 보다 용이하게 활용될 수 있도록 지속적인 IT기술 접목을 통한 다양한 응용시스템 및 에너지원 발굴의 기반환경이 필요하다. 이러한 배경으로 본 연구에서는 지역 특성을 고려한 최적의 신 재생에너지 이용 발전 시스템 구축 방안을 도출하고, 신 재생에너지 발전 시스템 최적 운용을 위한 데이터베이스를 구축하여 지역별 신 재생에너지 통합관리 운영 시스템 개발을 최종 목표로 한다.

It is possible to suppress voltage drops, power loading fluctuations and regeneration power lapses for DC railway systems by applying an energy storage system. Recently the electric double layer capacitor (EDLC) of the rapid charge/discharge type has been developed and used in wide ranges. The on board energy storage system with supercapacitor for railway vehicles presented in this paper seems to be a reliable technical solution with an enormous energy saving potential. In this paper, an efficient charge and discharge control method of a bidirectional DC-DC converter using the supercapacitor is proposed.

앞으로의 에너지 고유가 시대를 대비하여 수소의 생산에 대한 연구를 활발히 진행되어지고 있다. 여러 가지 수소를 생산하는 방법 중 본 연구에 사용되는 방법은 개질반응법으로써 스팀(수증기)개질 방식을 사용하는 1KW용 개질시스템에 관한 연구이다. 본 장치는 천연가스를 이용하여 1m3/hr을 생산하는 수증기 개질시스템이다. 크게 세가지로 나누어 지는데, 첫째 시스템 제어부, 둘째 가스 및 물 공급부, 셋째 개질기이다. 본 연구에서는 이 개질 시스템의 운전 특성과 모니터링에 대해서 알아보고자 한다.

In grid-interconnection system, a fast, robust and precise phase angle detector is most important to grid synchronization and the active power control. The phase angle can be easily estimated by synchronous dq PLL system. On the other hand under unbalanced voltage condition, synchronous dq PLL system has problem that harmonics occur to phase angle or magnitude of grid voltage because of the effect of the negative sequence components. So, To eliminate the negative sequence components, the PLL method using APF (All Pass Filter) in a stationery reference frame to extract positive sequence components under unbalanced voltage condition is researched. In this paper, we propose a new PLL method with decoupling network using APF in a synchronous reference frame to extract the positive sequence components of the grid voltage under unbalanced grid. The cut-off frequency of APF in a synchronous reference frame can be set to twice of the fundamental frequency comparing with that of APF in a stationery reference frame which is the fundamental frequency. The proposed PLL strategy can detect the phase angle quickly and accurately under unbalanced gird voltages. Simulation and experimental results are presented to verify the proposed strategy under different kind of voltage dips.

This paper deals with the design for speed controller to drive PMSM by matrix converter without DC-link circuit as the power conversion system of AC servo motor drive. To design the speed controller of PMSM drive, the closed-loop transfer function of speed controller is calculated and then the frequency-domain response characteristics are analyzed by bode plot using Matlab. Based on the results by bode plot, the speed control gains are determined. As the real effects of controller designed in the frequency-domain display in the time-domain, the performance of speed controller is confirmed by the step response of speed controller. The design examples are shown and its validity of the design method mentioned in the paper is verified through PSIM simulation.

전동기 구동시스템의 모델링을 위해서는 부하의 부하토크, 관성계수, 마찰계수 등의 정보에 의한 부하 모델링이 반드시 필요하다. 하지만 기본적인 부하모델의 제정수와 단순화된 운동방정식만으로는 기계적 각 부분에서의 발생하는 현상에 대한 해석이 불가능 하다. 본 논문에서는 엘리베이터 도어 구동시스템을 대상으로 기계 해석 분야의 해석 프로그램인 RecurDyn과 전력전자 분야의 시뮬레이션 프로그램인 Simplorer의 Co-Simulation을 통한 부하 모델 및 구동 시스템의 해석 가능성과 해석 범위를 분석하고 실험을 통해 타당성을 검증하고자 한다.

AC 전동기용 다이나모 시스템은 동력흡수방식을 중심으로 제작되어 많이 사용되고 있으나, 속응성 및 내구성등이 열악하여 유지 보수등에 다소 어려움을 겪고 있어 소형 전동기를 중심으로 유도전동기를 이용한 다이나모 시스템에 관한 연구가 증가하고 있는 추세이다. 현재 소형 AC 전동기를 이용한 다이나모 시스템에 관한 연구가 진행되어 있으나 수십 kW급 전동기의 운전에만 제한되어 있다. 본 논문에서는 200kW급 AC 다이나모미터의 설계 및 제어에 대하여 서술한다. 기존 데이터 취득방식의 단점을 보완한 초고속 통신모듈을 내장한 데이터 송수신 시스템을 이용하여 AC 다이나모미터의 특성을 개선하였다. 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 시스템의 설계 및 제어를 검증한다.

Generally, because of the cost and the restricted manufacture standard, the motor control for home appliance have been used the method using hall sensors or the sensorless method. In the conventional sensorless method using home appliance, the resistor and the back-EMF coefficient are varied by the motor speed and the load torque. Therefore, these variations cause the position error when the sensorless control is operated. This paper proposes the compensation method for sensorless position error using 2-hall sensor pulse signals.

본 논문은 청소차에 쓰이는 IPMSM을 위한 적절한 제어기법을 연구하고, 이를 위한 제어기 보드를 개발하였다. 청소차에 쓰이는 전동기는 주행용, 브러쉬용, 흡입용이 있으며, 용도에 따라 최대 토크 제어 기법과 최적 효율 제어기법을 적용함으로서 목적에 맞는 효과를 기대할 수 있다. 또한 이러한 제어 기법을 적용할 수 있는 제어기 보드를 제작하였다.

The suspension systems currently in use can be classified as passive, semi-active and active. The passive suspension systems are the most commonly used due their low price and high reliability. However, this system cannot assure the desired performance form a modern suspension system. An important improvement of suspension performance is achieved by the active systems. This paper treats active damper system and applying DC-Motor. In this system, all the energy for active control is supplied from the damper, which regenerates energy. And simulations by sky-hook control.

In this Paper, the modeling of the electromagnetic damper for automobile suspension is presented and the validation of the model is demonstrated by experiments. An electromagnetic damper, composed of a rotary DC motor, and a ball screw and nut. The damper then operates as a linear electric actuator. The damper then operate as a linear electric actuator. The results indicate the proposed system is feasible and it is proved that the electromagnetic damper has better than oil damper of passive control system.

This paper describes a method of approximate reasoning for fuzzy control of servo system, based on decomposition of -level fuzzy sets. It is propose that logic circuits for fuzzy PI+PD are a body from fuzzy inference to defuzzificaion in cases where the output variable u directly is generated PWM. The effectiveness for robust and faster response of the fuzzy control scheme is verified for a variable parameter by comparison with a PID control and fuzzy control. A position control of DC servo system with a fuzzy logic controller successfully demonstrated.

This paper describes the current characteristics of outage generator for microgrid in outage mode operation. The outage can be generated with 3-phase voltage disturbance generator. The STS current becomes very huge during the first cycle of the outage, and the magnitude of the current depends on the time impedance, series transformer leakage inductance, interfacing reactor of PCS, and the maximum allowable PCS output current. The current and load voltage waveform are analysed through simulation.

본 논문은 계통연계형 연료전지 PCS(Power Conditioning System)에서 최적의 승압효율을 갖는 Boost Converter의 설계를 위해 Boost Converter내의 각 소자의 선정에 따른 손실 및 분석을 통하여 최적의 소자선정 방법의 이해를 목적으로 한다. Boost Converter의 설계를 위한 소자선정을 위해 Or-CAD 16.0의 PSPICE Simulator을 사용하여 그 결과를 확인하였다.

The output voltage of synchronous generator is regulated constantly by field current control in excitation system. Most of ship generator exciter system uses the thyristor phase controlled rectifier. However this rectifier is difficult to realize that the speed control system because its control period is slower than MOSFET and IGBT type converter. Therefore, this paper deals with PMG(Permanent Magnet Generator) type digital excitation system using MOSFET for ship synchronous generator. The organization of this excitation system is very simple. When the generator is under the short circuit accident, the output voltage becomes zero state and AVR can not operate. Thus generator requires the function for flowing output current through CBS. The performance of the proposed system is evaluated on a 10kVA experimental prototype circuit in place of real ship generator.

This paper presents a PID controller and PI-PI dual loop controller for a single-phase inverter. The control parameters of conventional controllers are very difficult to make. But parameters of controllers based on pole-assignment are easy to make. Simulation results are presented for the system under R-L load, no load and change reference voltage.

The Former High Efficiency Inverter(the power restoration process) system process has advantage which is the energy reduction rather than the Former Inverter(the resistence damping process), However, under repair and remodeling, the power facilities capacity is not easy to increase that the former High Efficiency Inverter needs to increase the Power Facilities Capacity of 20~30% than the Inverter(the resistence damping process) so Therefore we are going to suggest the system which is not going to make an increase the power facilities capacity and is applicable the High Efficiency Inverter.

부존 자원의 고갈과 전력 수요의 증가에 따라 대체 에너지의 개발이 시급해 지고 있다. 인류가 관심을 가지는 대체 에너지 중에서 풍력 발전은은 발전단가가 저렵하여 친환경 청정 에너지원으로서 실용화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 독립형 풍력 발전 시스템에 주로 채택되는 농형 유도 발전기를 대상으로 주어진 풍속에 최대 출력을 만드는 발전전략을 제시하고 Psim 프로그램으로 시뮬레이션하여 검증하였다.

지구온난화와 화석연료의 고갈 등 에너지관련 문제들이 발생함에 따라 제한된 자원의 효율적인 소비가 중요한 연구주제로 다루어지고 있다. 특히 자원수입국인 우리나라의 경우는 국제 유가 급등과 같은 에너지파동에 상당히 민감하기 때문에 에너지 관리를 통한 정확한 수급정책 수립 및 효율적인 소비생활이 무엇보다 중요하다. 이를 위해 우선적으로 취할 수 있는 해결책 중의 하나가 댁내 가전기기의 불필요한 전력낭비를 최소화하는 것이다. 이번 연구에서는 전력선통신(PLC)기반 원격검침 인프라를 활용하여 1차적으로 가전기기의 대기전력을 지능적으로 관리함으로써 전력낭비를 최소화하고 2차적으로 전력소비모니터링 서비스를 제공함으로써 사용자가 능동적으로 전력소비를 줄일 수 있도록 하는 지능형 홈에너지 관리시스템을 개발하였으며, 실제 수용가를 대상으로 구축, 운영함으로써 향후 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

This paper deals with the electric energy saving system for lighting with power conditioning, which aims at the integration of power quality improvement and energy saving. The system consists of a CCVSI(Current-Controlled Voltage Source Inverter) and VCVSI(Voltage-Controlled Voltage Source Inverter). The CCVSI is connected in parallel to a grid, which can be operated to compensate the reactive power demanded by nonlinear and variation loads. The VCVSI is connected to the CCVSI through the DC capacitor (DC side) and in series on the AC side(lighting load), which can perform the energy saving. The operation of the proposed system is confirmed through the simulation and its usefulness is discussed.

본 논문은 대용량 충 방전 커패시터 부하를 갖는 CCPS (Capacitor Charging Power Supply)의 충전시간 제어방법을 제안한다. 기존의 대용량 Capacitor charger들은 LC공진탱크 및 스위칭 주파수를 개 루프 방식으로 제어한다. 이와 같은 제어 방법은 LC 공진탱크의 파라미터 변화로 인해 충전시간 제어가 불가능하다. 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위해 Zero-crossing 방법을 이용 전류의 공진주파수를 검출한 뒤 스위칭 주파수를 가변 함으로서 원하는 시간과 안정성을 동시에 만족 할 수 있는 피드백 제어 방법을 제안한다.

Generally, Capacitor charging power supply (CCPS) consist of the full-bridge inverter, LC resonant tank and capacitance load. The multi-connection systems are normally used for high voltage or high power application. In this paper, conventional parallel operation resonant type and proposed series operation PWM type CCPS for pulse corona occurrence of DeSOx, DeNOx system using magnetic pulse compressor make a comparison. The effect of proposed CCPS is verified by circuit characteristics analysis of parallel operation resonant type and series operation PWM type, and it is confirmed by simulation result.

Currently workmen take charge of the maintenance work of bridges. But the process of sealing cracks in damage bridge is dangerous, costly, and labor-intensive operation Labor turnover and training are increasing problems related to crack sealing crews, and as traffic volumes increase, crack sealing operations become increasingly disruptive to the general public. Automation crack sealing can reduce labor and road user costs, improve work quality and decrease worker exposure to bridge hazards. This research aims to develop an automated damage bridge crack sealing system and developing of algorithms for hybrid controlling.

Ultrasonic welder joins with a horn and a booster for amplification of the mechanical displacement. This coupling generates other resonance points at a frequency range lower than the piezoelectric material's resonance frequency. Therefore, frequency variation range through PLL control was proposed in order to prevent reaction to these resonance points.

인공위성에서 궤도 변경에 사용되는 추진계를 제외한 인공위성 본체와 탑재체의 모든 기능은 전기에너지를 이용하여 임무를 수행한다. 이러한 전기에너지가 태양전지 배열기에 의해 생성되는 만큼, 태양전지 배열기의 설계는 인공위성 개발에서 매우 중요하다. 인공위성을 위한 태양전지 배열기는 발사시의 충격과 우주환경에서의 방사능에 대한 노출을 직접적으로 받으므로 견고하게 제작되어야 하며, 인공위성의 수명 말기까지 위성 운용을 위한 충분한 전력을 생산하도록 설계되어야 한다. 본 논문에서는 저궤도 인공위성을 위한 태양전지 배열기의 제작 및 설계에 관하여 기술한다.

인공위성의 전장품들은 전장품의 특성에 적합한 전력 형태를 요구하고, 전력계에서는 이러한 다양한 전력 분배 요구에 따라 전력을 공급해야한다. 또한, 전장품의 오동작이 타 전장품에 영향을 미치지 못하도록 차단하는 안전장치를 기본적으로 갖추어야 한다. 본 논문에서는 인공위성의 전장품들이 요구하는 전력 분배 방식을 구분하고, 이에 적합한 안전장치를 갖는 분배 모듈의 설계에 관해 기술한다.

스칼라 제어에 속하는 V/F 방식은 기본파 전압의 실효값과 주파수를 독립변수로 하여 평균적인 토크를 제어함으로 제어가 쉽고 구현이 간단하여 산업계에서 널리 쓰이고 있다. 그러나 주파수의 변화에 따라서 전동기 내부 임피던스도 변화하기 때문에 단순히 주파수만을 가변 하는 것만으로는 약계자에 의한 토오크 부족이나 과여자에 의한 여자 포화등에 의해 역률과 효율이 떨어진다. 또한 순시적인 토오크 제어가 불가능하여 전동기의 고성능 제어가 어렵다. 본 논문에서는 벡터제어를 적용한 엘리베이터 도어용 유도전동기 구동 시스템을 제안하고 실험을 통해 그 성능을 확인하였다.

국내 원격검침시스템은 전기, 가스, 수도 사업자가 독립적으로 시스템을 개발하고 있어 각 검침시스템간의 상호운영성을 보장하지 못할 뿐만 아니라, 원격검침시스템 개발에 대한 중복투자가 이뤄지고 있다. 고속전력선통신 기반의 통합검침시스템을 구축하고 통신프로토콜을 통일하게 되면 각 사업자별 검침용 통신비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 장비의 유지보수 비용도 절감할 수 있어 저비용으로 효율적인 원격검침이 가능하게 될 것으로 예상된다. 본 논문에서는 전력선통신기반의 통합검침 시스템의 구성과 설계된 통합검침시스템의 성능을 검증하기 위한 실증시험망 구축결과에 대해 소개한다.

최근 전원부의 소형화 경향에 따라 에너지 변환 소자인 변압기의 소형 경량화 요구가 가속화 되고 있다. 전원부의 고효율 소형화를 위해서 평면 변압기가 대두되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 8[W]급 플라이-백(Flyback) 평면 변압기의 PCB(Printed Circuit Board) 패턴을 FERROXCUBE 사의 평면 변압기 설계 방법을 따라 개념 설계를 하였다. 120[kHz]의 스위칭 주파수에서 동작하는 평면 변압기의 자계 분포(magnetic intensity), 와전류(eddy current), 전계 분포(electric intensity)를 유한 요소법(Finite Element Method)을 이용하여 분석하였다.

제논램프를 점등시키기 위해서는 램프방전 초기에 수십kV의 고전압펄스를 발생시켜주어야 한다. 고전압펄스의 생성은 주로 transformer의 전자기유도작용을 이용한다. 지금까지는 주로 1개의 고주파 transformer를 이용하여 고전압펄스를 발생시키는 회로가 구성되어 왔다. 이 경우 회로가 단순해지는 이점이 있지만 transformer의 부피가 커지게 되어 상대적으로 보드에서 많은 공간을 차지하게 되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 단점을 해결하고자 고주파 transformer 1개를 사용하는 대신 소형의 고주파 transformer 2개를 2단계 step-up 회로로 구성하였다. 제안된 회로의 구성과 동작에 대하여 분석하였고 실험을 통해 제안된 회로가 유용함을 검증하였다.

재택근무와 소규모 창업 등 사무 환경의 변화 에 따라 프린터와 복합기의 소형화가 요구 되고 있다. 이러한 소형화에 의해 프린터 내부의 발열 요소들이 제한 된 공간에 배치되어, 기기 내부의 열 유동 및 발열 개선은 제품의 수명과 안정성 확보를 위한 중요 사항이 되었다. 본 논문에서는 프린터와 복합기의 내부 요소 중 주요 발열원인 전원 공급 장치에 대하여 Computational fluid dynamics (CFD) software 인 ICEPAK을 이용하여 중요 부품의 배치 조건에 따른 대류 와 온도 특성을 확인 하고, 최적화 된 부품 배치 방법을 제안한다. 또한 제안하는 부품 배치 방법을 적용한 초박형 프린터용 50W 급 전원 공급 장치를 제작하여 실제 온도 특성이 개선됨을 확인한다.

This paper presents the synchronous soft switching boost converter. It is shown that the proposed converter effectively reduces conduction loss by using MOSFET device in place of diode in the conventional boost converter. Also, this soft switching boost converter can reduce switching loss using ZVS method through resonant inductor and capacitor. The proposed synchronous soft switching boost converter is suitable for PV generation system.

매트릭스 컨버터(Matrix Converter:MC)는 기본적으로 9개의 양방향 스위치를 이용한 전력변환장치이다. 입력 전압의 크기에 따라 일정 범위 내의 전압을 합성할 수 있으며, 다이오드 정류기를 이용하는 인버터에 비해 입력전류를 정현파로 만들 수 있는 장점을 가지고 있다. 다수의 스위치를 이용하여 출력전압을 합성하기 때문에 제어가 복잡하다는 단점이 있으나, 반대로 여러 가지 방법으로 전압을 합성할 수 있는 가능성과 회로 구성의 확장 가능성이 크다는 장점도 있다. 본 논문에서는 입력 전압의 순시적인 선간전압을 이용한 새로운 공간 벡터 변조(Space Vector Modulation: SVM)방법을 제안하고, 기존 SVM과 동일한 구현 가능성 및 새로운 유사 멀티레벨(Multi-level) SVM으로의 확장성을 보인다. 유사 멀티레벨 SVM을 사용하였을 경우 출력 전류의 리플이 감소하고 고조파 특성이 개선됨을 Matlab 시뮬레이션을 통해 검증한다.

This paper proposed dc-dc converter with continuous output current for battery charger. If we charge energy storage device by conventional boost converter, current flows into the discontinuous and as a result reduces the life-time of battery. The output voltage of dc-dc converter should be higher than voltage of across the battery, specially if charging by PV there is a fluctuation of voltage due change of insolation and temperature, therefore will boost and regulate this voltage. The proposal converter includes forward converter and the output voltage of the proposal converter looks like an input voltage and forward output voltage's add. This topology was tested on simulation and experimentation. Simulation and experimentation results indicated that the proposal topology is useful for battery charging because the output current of the converter flows continuously and perfectly.

본 논문에서는 높은 승압비를 갖는 응용에 적합한 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 작은 듀티로 높은 승압이 가능하므로 기존의 단상 또는 다상의 컨버터에 비해 스위칭 소자의 전류 스트레스가 작고, 전압 정격이 출력전압 보다 작은 장점이 있어 작은 도통 손실을 갖는 소자의 선정이 가능하다. 또한 기존의 다상 병렬연결 인터리빙 부스트 컨버터와 마찬가지로 인터리빙을 적용 할 수 있다. 제안한 컨버터의 이론적 분석을 행하고, 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

기존의 부스트 컨버터에서는 출력 전압이 커질수록 스위치의 전압 및 전류스트레스가 커지고 다이오드 역방향회복에 의한 서지로 인해 실제 사용 가능한 승압비가 제한된다. 본 논문에서는 높은 승압을 요구하는 대전력 응용에도 적합한 새로운 비절연 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 듀티비 0.5로 약 6배의 승압비를 가지며 CCM에서도 영전압 스위칭이 가능하다. 또한 스위치 및 다이오드 전압정격이 출력전압의 1/3로 되고 인터리빙이 가능하여 입출력 수동소자의 정격도 작다. 다이오드도 ZCS 턴오프 동작으로 역방향 회복에 의한 서지가 없다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 설명하였고 이론적 해석과 시뮬레이션 및 실험파형을 통해 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 5kW급 이상의 연료전지 PCS를 위한 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 승압비가 매우 높고 듀티를 0에서 1까지 사용하므로 변압기등 주요 소자를 최적으로 설계할 수 있다. 또한 전류원이면서도 클램프 회로와 스타트-업 회로가 필요 없을 뿐만 아니라 넓은 부하영역에서 영전압 턴 온이 가능하다. 기존 3상 컨버터와의 비교 분석을 수행하였으며 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 연료전지자동차의 저전압 배터리 충 방전을 위한 새로운 3상 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 12V 저전압측의 높은 전류정격 때문에 기존의 풀브리지 방식으로는 적절한 스위치의 선정이 어렵지만 제안한 3상의 전류분배로 스위치의 선정과 변압기의 제작이 용이하다. 그리고 제안한 변압기 결선으로 턴비가 작아져 누설인덕턴스가 작아진다. 또한 비대칭 PWM에 의한 모든 스위치의 ZVS 턴온과 저전압 측에서는 동기정류 방식을 적용하여 효율을 상승시켰다. 제안하는 컨버터의 동작원리를 기술하고 3.5kW 시작품을 제작하여 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증한다.

본 논문에서는 수 kW급 이상의 연료전지 응용을 위한 고효율 전압원 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 전압원 컨버터임에도 작은 턴비(기존 풀브리지의 1/2 이하)를 가지며 입 출력 전류 리플이 작다. 또한 클램프 회로의 동작으로 다이오드 서지전압 제거는 물론 저전압측 순환전류를 큰 폭으로 감소시켜 스위치의 도통손실과 변압기의 동손을 최소화하였고 전 부하영역에서 하측 스위치의 ZVZCS를 성취하여 스위칭 손실을 최소화 하였다. 또한 유효 듀티를 증가시켜 누설인덕턴스에 의한 듀티 손실을 보상하였다. 본 논문에서는 제안하는 컨버터의 동작원리를 서술하고 1.5kW Prototype을 제작하여 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

This paper presents a space vector pulse width modulation (SVPWM) technique for four-switch three-phase (4S3P) inverter topology. The method aims to apply Field Oriented Control (FOC) of Induction motor using 4S3P. The simulations are carried out and the experimental results are given to verify the feasibility of this method.

계통연계형 인버터는 전류의 리플 저감을 위하여 필터를 사용하는데, 구조가 간단하여 많이 사용되던 기존의 L필터는 인버터의 정격이 증가함에 따라 필터의 크기도 증가되고 큰 인덕턴스 값으로 인하여 좋지 않은 동특성을 갖게 된다. 따라서 발전용 PCS등 대용량의 경우 작은 인덕턴스로 동일한 고조파특성을 가질 수 있는 LCL 필터를 사용하는 것이 유리하다. 그러나 LCL필터의 사용 시 공진이 발생할 수 있으나 이러한 문제에 관해서 다루어진 예가 많지 않다. 본 논문에서는 대용량 계통연계 인버터의 LCL 필터 설계 및 노치필터를 이용한 액티브댐핑의 원리를 제안한다. 제안한 방법은 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증한다.

본 논문에서는 3상 VSI의 CVCF 제어를 위해 폐루프 비간섭 DQ 제어기 설계를 제안한다. DQ 제어기를 설계하기위해서 두 개의 간섭항을 폐루프 분리를 통하여 해석적인 PID 제어기를 설계한다. 제안한 PID 제어기는 시간응답을 만족하도록 설계하여 시뮬레이션을 통해 검증한다.

This paper deals with the implementation on a Field Programmable Gate Array (FPGA) of PWM switching patterns for a voltage multilevel inverter. The reference data in main microcontroller is transmitted to the FPGA through 16 general purpose I/O ports. Herein, three-phase reference voltage signals are addressed by the last 2-bit (bit 15-14) and their data are assigned in remaining 14-bit, respectively. The carrier signals are created by 16-bit counter in up-down counting mode inside FPGA according to desirable topology. Each reference signal is compared with all carrier signals to generate corresponding PWM switching patterns for control of the multilevel inverter. Useful advantages of this scheme are easy implementation, simple software control and flexibility in adaptation to produce many PWM signals. Some simulations and experiments are carried out to validate the proposed method.

A LLC resonant converter with hold-up time extension technique for computer power supply is proposed. Since the proposed circuit has a current boost-up capability of resonant inductor regardless of the input voltage level and the load power condition, operating near the resonant frequency, it can provide the power to the load as the input voltage drops to half of reflected output voltage to the transformer primary. This extends the hold-up time of computer power supply and improves the system power density and conversion efficiency at nominal input voltage. The experimental results with prototype are given to confirm the validity of the proposed circuit.

본 논문은 전류경계영역(Boundary Conduction Mode:BCM) 역률개선(Power Factor Correction:PFC) 플라이백 Converter의 전류 대신호 모델을 제시하였다. 역률개선 플라이백 Converter의 Small Signal Model을 확립하였으며, 60W급 전원회로의 구현을 통해 제안된 모델링의 유용성을 검증하였다.

This paper deals with a new single-phase Z-source matrix converter (SZMC) topology. Unlike other conventional configurations, the proposed SZMC is not only a step-up frequency converter but also a step-down frequency converter and a voltage boost capability. Thus, the proposed SZMC is also called a frequency step-up/down and voltage step-up converter. A safe-commutation strategy is used in SZMC as free-wheeling operation to eliminate voltage spikes on switches. The operating principles and experimental results of the proposed SZMC are presented.

다양한 기능을 동시에 구현하는 최근의 전자제품을 위한 전력 시스템은 다양한 종류의 전원을 구비해야 하며, 고효율 저가격 특성이 필수적이다. 이를 위해 본 논문은 단일 변압기를 이용한 중 용량급의 고효율 저가격형 다중출력 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 단일 변압기를 이용하고, 요구되는 출력 당 추가된 1 개의 보조 스위치만으로 구현되므로 저가격화에 유리하다. 또한 제안된 회로의 모든 전력 스위치들은 ZVS 및 ZCS가 가능하므로 스위칭 손실을 최소화 할 수 있다. 최종적으로 제안된 컨버터 및 전원시스템의 우수성과 이론적 분석의 타당성 검증을 위해 42" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시한다.

In this paper, dynamic overmodulation strategies are proposed for two phase full bridge inverter. The four step operation to use maximum voltage in limited DC link is described and minimum distance, same angle and minimum switching state overmodulation techniques are presented. The simple scalar arithmetic based algorithms are proposed to implement the overmodulation techniques. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithms.

본 논문에서는 LCD TV의 인치에 따라 다르게 적용되는 기존의 전원 구동 분리형 시스템과 전원 구동 IP 시스템을 검토하여, 두 시스템의 장점만을 모아 LCD TV 전원 시스템의 표준화가 가능한 새로운 방식의 구동 전원 통합 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 가격 및 효율이 우수한 2단 구성으로 이루어져 있고, 안전규격을 만족하기 위하여 EMI측면에 유리한 1:1 Trans.를 사용하였다. 인버터 부의 최적 동작을 위해 인버터 구동신호의 주파수와 시비율을 고정하고 펄스 개수를 제어하는 Pulse Count Modulation(PCM)방식을 채용 하였다. 제안 시스템의 인버터단은 전 부하 범위에서 영전압 스위칭이 가능하여 스위치의 발열이 우수하고, 별도의 전류 평형 Trans.가 필요치 않으므로 Balance Coil의 삭제가 가능하다. 이로 인해 신뢰성이 높은 제품 구성이 가능하고, PCB Size 축소 및 제품 제작 단가가 낮아지는 장점을 갖는다. 최종적으로 제안 시스템을 기존 시스템과 비교 및 실험적 검증을 통하여 제안 시스템의 그 우수성을 확인한다.

There are many types of grid-connected inverter controllers; Synchronous Reference Frame (SRF)-based controller is the most popular methods. SRF-based controller is capable for reducing both of zero-steady state error and phase delay. However, SRF-based controller has a complex algorithm to apply in real application such as digital processor. Resonant controller is also reduced zero-steady state error, but its transfer function has a high order. In this paper, a simple proportional control is applied for grid connected inverter with LCL filter. LCL filter is a third order system. Applying a simple proportional controller is not increased the order of closed loop transfer function. By this technique, the single phase model is easily obtained. To reduce steady state error, proportional gain is set as high as possible, but it may produce instability. To compromise between a minimum steady state error and stability, the single phase model is evaluate through Root Locus and Bode diagram. PSIM simulation is used to verify the analysis.

An inductor-capacitor-inductor (LCL) filter are widely adapted in grid-connected inverter applications. In this paper, the harmonic attenuations of the LCL filter are quantitatively analyzed, and then the design optimization of two inductance values, which are related on a cost and a size, is illustrated. Based on the design optimization, the LCL filter employing a Symmetric Geometry is proposed. Through the equivalent circuit analysis of the proposed LCL filter, the operating characteristics and validity are presented in detail. In addition, simple proportional-integral (PI) current controller suitable for the LCL Filter is designed to mitigate the resonance problem. From simulation results, it is seen that the proposed LCL filter and control method have a sufficient attenuation and stability for the high frequency distortions and load variations.

상태 공간 평균화법을 이용한 단상 인버터의 동적 모델링을 통해 제어 특성을 해석하고, 계통 연계시 인버터 출력 전압, 계통 임피던스, 계통 전압의 관계를 분석하여 시스템의 유효 전력과 무효 전력 흐름의 특성을 파악 하였다. 본 논문에서는 DQ 기반 전력제어 방법을 제안하였고 이를 근거로 전력 제어기를 설계하였다. 시뮬레이션을 통해 제안한 전력 제어 알고리즘의 타당성과 유용성을 검증하였다.

현재 멀티레벨 인버터는 고압 대용량 시스템에 많이 사용되고 있으며, 연구 또한 지속되고 있다. 현재 일반적으로 사용되는 멀티레벨 방법으로는 Neutral Point Clamp(NPC), H-Bridge 케스캐이드, 플라잉 커패시터가 멀티레벨이 있다. 본 논문에서는 Neutral Point Clamp 토포로지 중 다이오드 클램프 멀티레벨을 이용하여 3상 유도전동기용 하이브리드 다이오드 클램프 멀티레벨 인버터를 구성 하였다. 그리고 신호 발생 방법으로는 Subhamonic PWM 방식을 사용하였으며, 유도 전동기 제어는 간접벡터제어로 제어를 함으로써 유도 전동기 구동용 하이브리드 다이오드 클램프 멀티레벨 인버터의 적합함을 검증 하였다.

The electronic products such as laptop PC, cellular phone, robots and etc. need the DC power source. Recently, the secondary battery is frequently used as the portable DC power source and it needs forming process. In this paper, we proposed the bidirectional converter that the battery can be charged with high power factor and the discharged energy is regenerated into AC power source. In the charging mode, the converter acts as the boost rectifier. And the AC input current is controlled in phase with the AC input voltage. As a result, the power factor is improved nearly to unity. In the discharging mode, the DC power of battery wasted in resistor is regenerated to the AC bus line. Finally, the validity of the proposed bidirectional converter is verified by computer simulations and experimentation.

DC 전력을 AC 전력으로 변환시키는 인버터의 직류단 캐패시터는 직류단의 안정화, 정전시 필요한 에너지의 저장 등의 목적을 가지고 있다. 큰 사이즈의 직류단 캐패시터는 주로 전해 캐패시터를 사용하는데, 전해 캐패시터는 그 부피가 클 뿐 아니라 수명 또한 여타 반도체 소자에 비하여 짧아 전체 전력변환 시스템의 수명을 단축시킨다. 따라서, 직류단 캐패시터의 크기를 줄이기 위하여 많은 연구가 진행되어왔다. 이 논문에서는 직류단의 전압 안정도를 해치지 않는 최소한의 캐패시터의 크기에 대하여 살펴보고, 그 이하 크기의 캐패시터를 사용할 수 있도록 하는 제어 방법을 제안한다.

As generally recognized, the driving performance of a SRM at higher speed will be degraded due to the effects of back electromagnetic force (EMF). This phenomenon can be improved via voltage boosting. So in this paper an improved converter of enhancing the performance for four-phase switched reluctance motor (SRM) is proposed. By using one additional capacitor and switches, an extra controllable boosted voltage can be produced during the rise and fall periods of a motor phase current. Then this active boosted voltage can reduce the effect of EMF on the current, particularly at high speeds. The attractive features of the proposed converter are as follows: obtaining boosted voltage to improve performance of SRM with same numbers of switch and diode as asymmetric converter, having higher control flexibility and capability of boosting voltage compared with passive boosting converters, possessing lower cost and simple control in comparison with existing active boosting converters. The performances of the proposed circuit are verified by the simulation and experiment results.

Bearingless switched reluctance motors (SRM) have combined advantages of conventional SRM and magnetic bearings. Therefore in this paper based on novel structure of Bearingless SRM, an accurate mathematic model of radial force is deduced. Meanwhile in order to realize steady suspending, a novel radial force control method- Direct Instantaneous Radial Force Control (DIRFC) is presented. The effectiveness of new model and DIRFC is proved by the simulation results.

A novel white-LED (light emitting diode) backlight system for 46"LCD TVs which involves the average current controlled X-Y channel driving method is proposed, which is composed of 1 converter and row and column channel switches. In the conventional X-Y channel driving driven with a constant voltage source, the driving current of LED increases because the threshold voltage of LED decreases when LED temperature goes up. To maintain the luminance of backlight constant, the average current controlled X-Y channel driving will be employed. Finally the results are confirmed by experimental results.

This paper proposes an individual charge equalization converter using selective two current paths for series connected lithium-ion battery strings. In the proposed equalizer, a central equalization converter acting as a controllable current source is sequentially connected in parallel with individual batteries through an array of cell selection switches. A flyback converter with a modified rectifier realizes a controllable current source. A central equalization converter is shared by every battery cells through the cell selection switch, instead of a dedicated charge equalizer for each cell. With this configuration, although the proposed equalizer has one dc-dc converter, individual charge equalization can be effectively achieved for the each cell in the strings. Furthermore, since the proposed equalizer would not allocate the separated dc-dc converter to each cell, such that the implementation of great size reduction and low cost can be allowed. In this paper, an optimal power rating design guide is also employed to obtain a minimal balancing size while satisfying equalization requirements. A prototype for eight lithium-ion battery cells is optimally designed and implemented. Experimental results verify that the proposed equalization method has good cell balancing performance showing small size, and low cost.

In this paper, a novel active boost converter for SR drive is proposed. An active capacitor circuit is added in the front-end. Based on this active capacitor network, when boost switch turns off, this network seems as passive capacitor network. And the voltage of boost capacitor can keep balance with dc-link voltage automatically. In the capacitor network, discharging voltage is general dc-link voltage in parallel-connected capacitors; charging voltage is double dc-link voltage in series-connected capacitors. When boost switch turns on, two capacitors are connected in series, and discharging voltage is up to double dc-link voltage. So the fast excitation current can be obtained from this mode. Profit from fast excitation and fast demagnetization mode, the performance and output power can be improved. Some computer simulations are done to verify the performance of proposed converter.

본 논문은 자동차용 능동 전륜 조향 제어 시스템을 소개한다. 능동 전륜 조향 장치는 조향의 편의성과 안정성을 위하여 조향비를 가변하거나 유사시 능동적으로 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit : ECU)이 액추에이터를 제어해 주는 시스템이다. 최근 전자 샤시 시스템의 개발 추세인 샤시 통합 제어 관점에서 능동 전륜 조향 장치의 역할을 설정하고 성능 만족을 위한 제어기 구조에 관하여 설명한다. 설계된 제어 시스템을 3,300cc급 대형 승용차에 적용하여 그 유용성을 검증하였다.

본 논문은 조명용 LED 구동 장치를 위한 새로운 방식의 Two-stage LED 구동 회로를 제안한다. 제안된 회로는 PFC Flyback 회로의 다중 출력을 이용하여 LED 구동 회로에 사용된 소자의 내압 저하가 가능하고, 기존의 Two-stage LED 구동 회로에 비해 높은 효율을 갖는다. 제안된 회로는 Universal Input에서 25W 이상 조명 장치에 적용되는 IEC61000-3-2 Class C 규제를 만족하고, Digital Dimming을 사용하여 넓은 범위의 휘도 조절이 가능하다. 본 논문에서는 제안 회로의 동작 원리를 설명하고, 시뮬레이션 및 LED에 실제 적용 실험하여 제안 회로의 유용성을 입증하였다.

본 논문은 낮은 입력 DC전압에서 높은 음의 DC전압을 출력하는 높은 전환 비의 극성 반전 형 DC/DC 전력 변환 회로에 관한 것으로써, 하나의 스위치, 하나의 인덕터, 그리고 다수개의 캐패시터와 다이오드로 구성된다. 기존의 극성 반전 형 DC/DC 컨버터 회로와 비교하여, 고압 변환 트랜스포머 대신에 인덕터를 사용할 수 있어, 자기 소자의 부피 및 크기는 물론 원가저감이 가능하다. 또한 자려 발진(Self Oscillation) 방식을 사용하여 별도의 제어 IC가 필요 없으므로, 회로구성이 대단히 간단하고, 저가격의 전원 회로를 만들 수 있다. 또한 다이오드들의 전압 스트레스가 감소하여 저가격 고성능의 고압 변환장치 구현이 가능하다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고, 타당성을 Simulation 및 실험을 통하여 검증한다.

태양전지에 관한 많은 모델이 제안되어 왔으나 대부분은 특정 일사량에서 측정된 태양전지의 I-V 특성커브를 기준으로 보간법을 사용하여 운전점을 구하는 모델링 방식을 사용하고 있으며, 태양전지의 동특성 모델에 관한 연구는 매우 드물다. 효율적인 에너지 변환을 위한 고성능 전력변환기의 설계를 위해서는 태양전지의 정특성 및 동특성에 관한 정확한 정보가 요구된다. 태양전지의 정특성은 제조사에 의해 일반적으로 측정되어 공개되므로 용이하게 이해될 수 있으나 동특성은 그렇지 못하다. 본 논문에서는 임피던스 분광법(Impedance Spectroscopy)을 이용하여 태양전지 모듈의 동특성 모델을 개발하고, 개발된 모델의 유용함과 정밀함을 실험을 통해 검증 하였다. 개발된 동특성 모델은 정밀한 태양전지 시뮬레이션과 새로운 MPPT 알고리즘 개발에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

최근 환경 파괴와 에너지 고갈에 대한 문제들이 사회의 큰 문제로 대두 되면서 풍력발전의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 LabVIEW를 이용하여 이더넷(Ethernet) 환경에서의 풍력발전 원격감시 제어시스템을 구현하였다. 제안된 원격감시 제어시스템은 풍력발전 시스템의 MCU와 W5100의 SPI(Serial Peripheral Interface)를 통한 이더넷 통신용 하드웨어를 구축하였으며, NI사의 LabVIEW를 이용하여 서버상의 HMI(Human Machine Interface) 소프트웨어를 구현하였다. 본 연구의 실험을 위해 영구자석형 동기 발전기(PMSG:Permanent Magnet Synchronous Generator)를 이용하여 풍력발전 시스템 모델을 구현하고 이를 이용하여 원격감시 제어시스템의 성능을 검증하였다.

슈퍼커패시터는 전력밀도가 높고 사이클 수명이 긴 무공해 소자로 신재생에너지원이나 배터리의 동특성 보상 및 수명연장을 목적으로 그 사용이 증대되고 있다. 본 논문에서는 이러한 슈퍼커패시터의 정확한 동특성 모델을 임피던스 분광법(Impedance Spectroscopy)을 이용하여 개발하고, 개발된 모델의 유용함을 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 주파수영역에서 개발된 모델은 시간영역으로 등가 변환되어 Matlab/Simulink를 이용하여 시뮬레이션 되었고, 실험결과와 비교되었다. 다수의 제조사에서 제작된 비슷한 용량의 슈퍼커패시터들의 임피던스 모델을 개발하고 전압에 따른 커패시턴스의 변화를 비교하고 분석하였다. 또한, 상용 장비로는 모델링이 불가능한 고압 슈퍼커패시터 모듈의 모델링을 수행할 수 있는 새로운 방법을 제안하고, 제안된 방법에 의해 개발된 모델의 유용함을 실험을 통해 검증하였다.

고립된 소규모 전력시스템에 소형 풍력발전기를 계통연계 운전할 때 나타날 수 있는 전압변동을 예측하기 위한 방법에 관해 연구하였다. 이를 위하여 고립된 계통에 연결된 기존발전소 및 부하, 변압기, 풍력발전기의 간략화된 시뮬레이션 모델을 PSCAD/EMTDC를 기반으로 구성하고 실제 설치된 풍력발전기의 운전 특성과 비교하였다. 특히, 연계점의 전압변동을 해석적으로 예측하기 위하여 전원측 등가 임피던스와 부하측 등가 임피던스로 구성된 간략화한 모델을 제안하였으며 제안된 방법으로 계산된 전압변동량이 시뮬레이션 및 실측 데이터와 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과는 소형 풍력발전기 계통연계 시스템 설계 및 사전검토 단계에서 안정성과 신뢰성을 확보 하기위한 도구로 활용될 수 있다.

Tuning of the speed controller in the linear servo applications needs the accurate information of a mover mass including a load mass. Therefore this paper proposes the mass estimation method of a permanent magnet linear synchronous motor(PMLSM) applied at the vertical axis by using the recursive Least-Squares estimation algorithm. First, this paper derives the deterministic autoregressive moving average(DARMA) model of the mechanical dynamic system used at the vertical axis. Results obtained by the Matlab/Simulink simulation show that the mass of a PMLSM applied at the vertical axis can be accurately estimated both at no-load and at load.

일반적으로 마이크로 전원으로 연료전지 발전장치는 100w ~수백kw의 용량을 가지며 종전의 대규모 전력설비와 비교하여 높은 신뢰도를 갖는 고품질의 전력을 공급할 수 있다. 본 연구에서는 소형 분산에너지원으로서 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell )연료전지를 사용하는 발전장치의 PSIM 모델을 설정하고 부하변화에 대한 연료전지 발전장치의 출력전압의 강인성을 살펴보았다. 연료전지 발전장치의 교류출력의 강인성은 선형 부하 및 비선형 부하가 급변하는 과도상태에서 파악하였다.

향후 가까운 미래에 정부에서 주도하고 있는 10만호 보급사업 등을 포함한 대규모 태양광발전산업의 보급에 따라 특정지역에서는 계통연계형 태양광 전력변환기(PV PCS)의 고밀도 연계가 예상된다. 이 때 지금까지는 이론적으로만 가능할 것으로 여겨졌던 현상 인 단독운전 현상이 발생할 수 있는 확률이 높아지게 된다. 본 논문에서는 전력변동기법 중 하나인 무효전력변동기법에 대하여 단독운전검출 성능을 향상시키기 위한 한 방법으로 Digital Phase-Locked-Loop(DPLL)의 주파수계산을 이용하여 그 효용성을 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

본 논문에서는 연료전지를 위한 독립형 3kW급 인버터 시스템을 제안한다. 논문에 사용된 연료전지는 26V에서 46V의 가변적인 출력을 가지므로 220V의 교류전압으로 변환하기 위해서 높은 변압비를 가지는 DC/DC 컨버터로에서 400V의 DC링크 전압으로 승압되고 최종적으로 DC/AC 인버터를 통해서 220V의 교류전압으로 변환된다. 또한 DC/DC 컨버터의 직류출력전압을 저장하여 연료전지 초기구동과 제어기 전원에 공급함으로써 독립적인 시스템으로써 동작할 수 있다. 본 논문에서 제안한 시스템은 각 부분별 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

계통연계형 태양광 PCS는 주로 전압원 인버터와 전압의 승압을 위한 DC/DC컨버터, 즉 이단구조로 구성된다. Z-소스 인버터는 DC/DC컨버터 없이 전압을 승/감압할 수 있다. 3k급 계통연계형 태양광 PCS에 Z-소스 인버터를 적용하여 일단구조로 설계하였고 PSIM 시뮬레이션과 실험을 통하여 타당성을 검증하였다.

태양전지는 일사량 및 온도에 의해 출력 특성이 변화하여 최대전력을 얻을 수 있는 위치도 변화한다. 따라서 태양전지의 동작점을 최대 전력점에서 동작하게 하는 최대전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking) 이 필요하다. 본 논문에서는 One switching cycle 내에 최대전력점을 추종하는 MPPT 제어 방법을 제안한다. 이 방식은 빠르게 최대 동작점을 찾을 수 있고 고효율을 가지며 다른 방식에 비해 구성이 간단하다. 새로 제안된 제어기법의 타당성을 검증하기 위하여 MPPT 실험을 수행하였다.

The international oil price now has been going up every each day, about 120 USD per a gallon April 2008, so that most of countries in the world are concern of the the shortage of petroleum and the development of new and renewable energy resources. This paper presents optimal design and operational features of stand-alone 500W PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) system which can be a substitute instead fossil fuel. The stack of PEMFC is composed of 35 laminated graphites, and a unit cell of the stack has electrical characteristics as below; 14W, 0.9V, 15A. The other components of BOP(Balance of Plant) are composed of hydrogen and nitrogen tanks, regulators, 3way solenoid valves, mass flow meters, etc.

Solar Array는 일사량 및 온도에 의해 얻을 수 있는 최대전력이 변화한다. 또한 Solar Array의 전압에 따라 출력 전력이 변화한다. 따라서 태양전지의 동작점을 최대 전력점에서 동작하게 하는 최대 전력점을 추적(MPPT:Maximum Power Point Tracking)하는 제어 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 Solar Array의 전압과 전력의 상관관계를 이용하여 최대 전력점을 추종하는 제어 시스템을 제안한다. 이 방식은 빠르게 최대 동작점을 찾을 수 있고 높은 전력 변환 효율을 가지며 다른 방식에 비해 구성이 간단하다. 제안된 제어기법의 타당성을 검증하기 위하여 MPPT시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

본 논문의 목표는 실제 시스템과 가장 유사한 이중여자 유도발전기(Doubly-Fed Induction Generator)의 시뮬레이터를 구현하고 실험을 통해서 그것을 검증하는 것이다. 바람의 속도를 2D 룩업 테이블을 이용하여 데이터화 한 후 터빈 모델의 입력으로 인가한다. 터빈 모델의 파라미터는 실험용 이중여자 유도발전기의 것과 동일하게 설정하여 실제 시스템과 유사하게 하였다. 지금까지는 이중여자 유도발전기를 모사하기 위하여 매트랩(Matlab) 등을 이용하였지만 실제와 다소 다르다는 문제와 구현하기 힘들다는 문제를 가지고 있었다. 하지만 본 논문에서는 심플로러(Simplorer)를 이용하여 쉽고 정확한 시뮬레이터를 구현하였다. 터빈과 이중여자 유도발전기는 기어를 이용하여 직결함으로써 실제 시스템과 매우 가깝게 모사하였으며 이중여자 유도발전기의 회전자를 여자시키기 위해 이산 캐리어 변조 방법을 이용하여 매트릭스 컨버터를 구동하였다. 그리고 실험을 통해서 시뮬레이터의 결과와 실험 결과의 비교 및 검증을 한다. 궁극적으로 어떤 지역의 바람의 품질과 발전량 등 중요한 정보를 얻기 위해 실제 크기의 발전기를 설치하지 않고 본 논문에서 개발한 시뮬레이터를 이용하여 쉽게 그 정보들을 얻을 수 있다.

기존의 발전용 연료전지 PCS 는 주로 DC-DC 컨버터 없이 인버터만 있는 방식이거나 3상의 DC-DC 컨버터에 인버터를 사용하는 방식이다. 본 논문에서는 발전용 연료전지 PCS의 부피저감과 고효율을 위한 DC-DC 컨버터의 최적 설계를 제안한다. 제안하는 DC-DC 컨버터는 DCM에 의한 소프트 스위칭으로 스위칭 주파수를 증가시킴과 동시에 상수를 증가시키는 방식으로 다상의 인터리빙으로 인해 필터 부피가 작아져 전체 PCS 효율을 높게 유지하면서 부피를 저감할 수 있다. 본 논문에서 PCS의 이론적 효율계산을 통해 DC-DC 컨버터의 최적 상수를 선정하였다.

최근 IEC는 변전소 자동화 시스템의 국제표준인 IEC 61850을 기반으로 하는 풍력 발전단지의 원격 감시 제어를 위한 통신시스템 표준인 IEC 61400-25를 발표하였다. 본 논문에서는 가상의 풍력 발전 통신 시스템을 SISCO 사의 "MMS-EASE Lite" 개발 도구를 사용하여 풍력 발전의 원격 감시 제어를 위한 서버와 클라이언트 간의 MMS 통신 서비스를 구현한다. 또한 IEC 61400-25 기반의 웹 인터페이스 구현을 위하여 뛰어난 확장성을 가진 XML(Extensible Markup Language, 확장성 생성 언어) 언어를 사용하여 풍력 발전단지의 논리 노드(Logical Node)를 구성하고, 원격 감시를 위한 웹 인터페이스를 구현하는 방법을 제안하고 실제 인터넷 환경에서 검증한다.

In this paper, an X-Y channel dimming light emitting diode (LED) backlight with temperature compensation for in LCD TVs is proposed. It shows local dimming effects such as reduced power consumption and high dynamic contrast ratio even with much less number of LED drivers than that of the conventional two-dimensional local dimming method. Moreover, the image distortion caused by temperature variation of LED block can be effectively compensated. The validity of the proposed dimming method is verified by simulation and experimental results based on a RGB-LED backlight of a 32-inch LCD TV.

Galvannealed Sheet Steel, which is being widely used in the automotive industry, is made by reheat after dip zinc galvanizing process. By this, A Fe-Zn alloy is created which enhance anticorrosive property and weldability. This paper describes basic design for 2000kW induction heating inverter system for galvannealling process and test result of 250kW inverter module which is used in parallel to form 2000kW inverter system.

24V DC power system of commercial vehicle includes 28V alternator and 24V battery bank (two 12V battery bank in series). BEQ(Battery Equalizer) provides efficient and reliable 12V DC power to 12V electrical load in 24V DC power system. In addition to providing 12V DC power, BEQ ensures that battery voltages remain equal which extends battery life. It is the most cost effective and efficient solution for dual voltage systems. BEQ made by Hyundai MOBIS is specifically designed to provide reliable 12V DC power for 12V ABS(Anti-lock Brake system).

실제 휴대폰 환경에서 쓰이고 있는 전력 시스템이 어떻게 되어 있는지 고찰해보고, 어떤 것들이 문제가 되고 있으며, 그 해결방안으로는 어떤 것들이 있는지 알아본다. 각 regulator의 정의와 그 spec에 대하여 장단점 분석과 함께 실무적으로 어떻게 응용되고 있으며 미래의 발전방향은 어떻게 될 것인지 고찰한다. SoC(System on Chip)의 결정체인 휴대폰에서 전력 시스템 디자인이 차지하는 그 영향에 대해 논하고 그 application 관점에서 체크리스트를 만들어보기로 한다.

A link voltage adjustment converter employing load power estimator for notebook computer adaptor is proposed. It is consisted of the boost converter as a power factor correction stage and the LLC resonant converter as a DC/DC conversion stage with a newly introduced link voltage adjustment method employing load power estimator, which helps to reduce the transformer size and peak of output voltage ripple, maintaining high efficiency over all the load condition. Experimental results with 85W converter are given to verify the validity of the proposed circuit.

최근에 환경친화적인 관점에서 많은 형태의 무수은을 이용한 형광램프가 연구되어오고 있다. 그 중에서도 제논을 이용한 형광램프는 수은을 대체하는 방전기체의 조건을 만족하고 있다. 따라서 제논을 이용한 면광원의 구동 시 지금의 수은이 들어간 광원의 구동에 있어서 안정기요건이 차이가 있으므로, 본 논문에서 제논을 이용한 면광원을 위한 안정기를 제안한다. 제안된 면광원 안정기는 크게 AC입력 측의 PFC (power factor correction)부분과 면광원을 구동하는 인버터 부분으로 구성되어있다. 특히, 인버터 부분에서는 제논 면광원의 특성에 대응하기 위해서 정전력회로, 아크 방지 기동회로 등이 포함되어 있다.

In this paper, a brief introduction to a new synchronous generator, which has an exciter with hetero poles, is given. A new automatic voltage regulator is designed for the new synchronous generator.

소 용량 혹은 저가형 UPS의 동기 방법 및 고장 시 절환 방법을 나열하고 그 장단점을 설명한다. 제안의 요지는 가장 간단한 동기 판별기능이 없는 동기화 회로를 사용하는 저가형 UPS에서 발생 될 수 있는 순환전류를 시뮬레이션 하고 이를 바탕으로 최적의 효과를 갖는 절환 시스템을 제안 하고 시뮬레이션을 통해 문제점과 타당성을 입증 한다.

In this paper, an improved full bridge inverter is presented to get multiple output for UV lamp and barrier discharge. It has a structure of two equivalent half bridge inverters and one full bridge inverter. The outputs of the proposed circuit can be controlled using frequency and PWM independently. To verify the proposed circuit, theoretical analysis and experimental results has been done using a prototype power supply.

탄소나노튜브를 이용한 이미터 전계방출 면광원용 안정기를 제안한다. 안정기는 고전압 직류전압 부분과 양극의 펄스를 생성하는 부분으로 구성되어 있다. 탄소나노튜브를 이용한 전계방출 램프는 3가지의 전극 (애노드, 게이트, 캐소드)으로 구성되어 있는데, 애노드와 게이트 사이에는 고전압 직류가 공급되고 게이트와 캐소드 사이에는 양극의 펄스가 공급된다. 램프 및 안정기를 보호하기 위하여 과전류, 과전압, 과온도에 대한 보호 기능을 추가하였고, 실험을 통하여 제안된 방식이 탄소나노튜브 램프 구동을 위한 적합함을 검증하였다.

본 논문은 중용량에 적합한 새로운 이중출력 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator및 추가되는 제어 IC 없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터의 제어방식은 펄스폭 변조(PWM)와 동시에 주파수 변조(PFM)를 통해 이루어지며 Master 와 Slave 출력을 각각 주파수, 듀티로 제어함으로써 Slave 출력을 위한 별도의 Post-Regulator 및 제어 IC가 필요 없기 때문에, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 또한 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터와 같이 스위칭 소자의 영전압 스위칭이 보장되는 동시에, Post-Regulator 로 인한 손실이 없기 때문에 효율 및 발열 특성이 매우 우수하다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 우수성과 신뢰성 검증을 위해, 실제로 50" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안된 컨버터의 타당성을 검증한다.

A resonant converter suitable for applications of wide input variation is proposed. A half-bridge converter and a phase-shift converter are combined in primary and the secondaries of each transformer are connected in series which makes four voltage levels. Furthermore, by adopting resonant converter scheme, a resonant capacitor is connected with the secondaries of the transformers in series and an output inductor is removed. Zero voltage switching is achieved from full load to no load. The analysis of the resonant converter and experimental results of 200W prototype is presented to verify the features of the converter.

Studying for environmentally-friendly and efficient energy source is now actively under way on because problems like environmental pollution and exhaust of natural resources are in issue. Pure Cell which is an alternative energy source has low voltage and high current characteristic, therefore boost up voltage converter and DC-AC converter is required to use as a common power source. In this paper, DC-DC converter which has high efficient and high power density is proposed and verified by experimental result.

A new family of single-phase Z-source ac-ac converter(SZAC) based on single-phase matrix converter (SPMC) is proposed in this paper. Compared to conventional Z-source ac-ac converter, the proposed SZAC has unique feature: providing a wide range of output ac voltage with buck/boost in-phase (maintaining phase angle) and buck/boost out-of-phase (reversing phase angle) operation. A new commutation strategy is used to eliminate voltage spikes on switches. The operating principle of the proposed SZAC is presented. Analysis and experimental results are also presented.

Generally additional leakage inductance and two clamp diodes are adopted into the conventional phase shift full bridge (PSFB) converter for reducing the voltage stress of secondary rectifier diodes and extending the range of zero voltage switching (ZVS) operation. However, since additional leakage inductance carries the ac current similar to the primary one, the core and copper loss oriented from additional leakage inductance can be high enough to decrease the whole efficiency of DC/DC converter. Therefore, in this paper, a new ZVS phase shift full bridge converter with separated primary winding (SPW) is proposed. Proposed converter makes the transformer and additional leakage inductor with one ferrite core. Using this method, leakage inductance is controlled by the winding ratio of separated primary winding. Moreover, by manufacturing the both magnetic components with one core, size and core loss can be reduced and it turns out the improvement of efficiency and power density of DC/DC converter. The operational principle of proposed converter is analyzed and verified by the 1.2kW prototype.

Hold-up time is a special requirement for the front end DC/DC converter in a server power supply. It forces the converter with the variable switching frequency to operate in a wide switching frequency range, which makes the regulation difficult and reduces the power density. In this paper a novel frequency controlled half bridge converter with the hold-up time extension circuit is proposed. During the hold-up time, the auxiliary switches are turned on, thus the resonant inductance is reduced and the voltage conversion ratio is increased. Therefore, the output capacitor of the power factor correction (PFC) circuit can be decreased, and the converter can have high power density. The proposed converter is verified by experimental results from a prototype with 700W, 400V input, and 12V output.

Three-level Diode Clamped Multilevel Inverter, generally known as Neutral-Point-Clamped(NPC) inverter, has an inherent problem causing Neutral Point(NP) potential variation. Until now, in many literatures NP potential problem has been investigated and lots of solutions have also been proposed. However, in the case of NP potential variation was rarely published from the standpoint of reliability. In this paper, NP potential is analytically investigated both normal and fault conditions under carrier based PWM. Subsequently, relation between fault detection time and size of capacitor is analyzed. This information is explored by simulation results, which contribute to enhance the reliability of the NPC inverter system.

본 논문에서는 새로운 H-bridge 멀티레벨 인버터 구조를 제안한다. 제안된 구조는 기존의 H-bridge 멀티레벨 인버터 구조보다 사용하는 스위칭 소자수가 적어 시스템 크기, 비용, 전력 손실, 노이즈 감소로 보다 효율적인 동작이 가능하다. 또한 레벨 수가 증가할수록 스위칭 소자는 비례적으로 감소하여 High level에서 보다 더 효율적인 동작이 가능하다. 제안된 H-bridge 멀티레벨 인버터 구조의 타당성을 검증하기 위해 PSpice 시뮬레이션을 수행하였고 제안된 구조의 우수성을 검증하였다.

A modified boost converter with magnetic coupling is presented to reduce the reverse recovery loss while maintaining low conduction loss of the rectifiers. By utilizing a coupled inductor and a set of diodes, the current passing the boost rectifier is transferred to an auxiliary loop before turn-off, allowing low di/dt for reduced recovery loss. Moreover, the boost inductor is brought inside the bridge rectifier to reduce conduction loss by decreasing the number of conducting diodes during switch turn-off. Experimental results of a 500W prototype are provided to verify the increase in efficiency and validity of the proposed converter.

기존 위상천이 풀 브리지 컨버터의 경우 구조가 간단하고, 모든 스위치의 영전압 스위칭 동작이 가능하기 때문에 고전압/대전력용으로 널리 사용되고 있다. 그러나 위상천이 풀 브리지 컨버터의 경우 환류구간동안 입력 에너지가 출력으로 전달되지 못하고 순환하므로 도통손실이 큰 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 환류구간이 존재하지 않으며, 출력인덕터 전류 리플을 최소화 할 수 있어 대전류 시스템에 매우 적합한 새로운 Double Ended 능동 클램프 풀 브리지 DC/DC 컨버터를 제안한다. 최종적으로 제안된 회로의 정상상태 동작에 관하여 이론적으로 분석하고, Psim 모의실험을 수행하며, 실제로 1.2KW급 서버용 전원장치에 적용하여 타당성을 검증한다.

본 논문은 대용량에 적합한 새로운 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, PFM-SBC(Series-Boost Capacitor) 풀 브리지 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 스위칭 주파수에 따라 직렬 부스트 캐패시터의 전압을 증감하여 출력전압을 제어하는 방식이며, 50% 고정 시비율로 구동하기 때문에 기존 위상천이 풀 브리지 회로에 존재하는 환류 구간이 발생하지 않는다. 또한 넓은 부하 영역에 대해 영전압-스위칭이 보장되므로 효율 및 발열 특성이 우수하며, 출력 인덕터 전류 리플이 작은 장점이 있다. 본 논문에서는 기존 컨버터들의 특성을 분석하고, 제안된 회로의 이론적 해석 및 PSIM 모의실험을 수행하며, 이를 실제로 1.2KW급 서버용 전원장치 프로토 타입 제작을 통하여 제안된 SBC 풀 브리지 컨버터의 타당성을 검증한다.

A new interleaved forward converter, adopting series-input parallel-output structure with a common transformer reset circuit, is proposed in this paper. Series-input structure distributes the voltage stress on switches, which makes it suitable for high input voltage application. Paralleling output stage with an interleaving technique enables the circuit handle large output current and reduces filter size. In addition, since two forward converters share one active-clamp circuit for the transformer reset, its primary structure is simplified. All these features make the proposed converter promising for high input voltage applications with high efficiency and simple structure.

This paper proposes an output inductor-less active clamp forward converter employing current boost-up circuit for high power density adaptor. By applying the proposed current boost-up circuit, the proposed converter has low conduction loss and low voltage ringing of the secondary rectifier. This paper presents the analysis of the proposed converter and a comparison between the proposed converter and the conventional converter through experiment.

This paper presents the integrated magnetic circuit designing method for phase shift full bridge(PSFB) converter. The integrated magnetic circuit is implemented on redesigned of EI core. The transformer windings are located on center leg and the two inductors are located on the outer legs with air gap. Based on the equivalent circuit model, the principle of operation of the PSFB converter is explained. The operation and performance of the proposed circuit are verified on a 1.2 kW prototype converter. The analysis and design of the integrated magnetic circuit is verified through the experimental and simulation results.

본 논문에서는 고정형 30KW태양광발전시스템 운전특성을 해석하고 이론을 바탕으로 실 시스템을 적용 운용시 시스템의 운전특성 및 발전량을 비교 분석하였다. 장기적인 일사량 측정 데이터 수집을 통하여 그래프화, 모티터링 시스템에 관한 연구를 살펴보았다.

The charge equalizer design for a series connected battery string is very challenging because it needs to satisfy many requirements such as implementation possibility, equalization speed, equalization efficiency, controller complexity, size and cost issues, voltage and current stress, and so on. Numerous algorithms and circuits were developed to meet the above demands and some interesting results have been obtained through them. However, for a large number of cells, for example, eighty or more batteries, the previous approaches might cause problems. Such problems include long equalization time, high controller complexity, bulky size, high implementation cost, and high voltage and current stress. To overcome these circumstances, this paper proposes a charge equalizer design method based on a battery modularization technique. In this method, the number of cells that we consider in an equalizer design procedure can be effectively reduces; thus, designing a charge equalizer becomes much easier. Furthermore, by applying the previously verified charge equalizers to the intramodule and the outer-module, we can obtain easy design of a charge equalizer and good charge balancing performance. Several examples and experimental results are presented to demonstrate the usefulness of the charge equalizer design method.

Cost effective and high efficiency energy recovery circuit (ERC) using an address voltage source is proposed. Different from prior ERC, the proposed circuit uses a voltage source to charge a panel and a current source to discharge the panel. As a result, it can be achieved zero voltage switching (ZVS) of switches in H-bridge inverter and zero current switching (ZCS) of switches of the ERC. Moreover, the proposed ERC can obtain high efficiency, high performance and the decrease of the cost and the size.

본 논문에서는 Ansoft의 PExprt를 소개하고 PExprt를 사용하여 변압기 및 인덕터를 설계하는 방법을 다루었다. PEprt에서 지원하는 FEM 해석을 이용하여 설계된 변압기와 인덕터를 Simplorer용 모델로 변환하고 시뮬레이션에 사용함으로써 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다. 변압기와 인덕터의 실제 제작을 통하여 PExprt의 설계 결과를 확인하고 실험 결과를 통하여 FEM 해석을 통한 Simplorer 모델의 동작을 확인하였다.

본 논문에서는 전류 불연속 모드(DCM)로 동작하는 두 개의 스위치를 가지는 플라이백 컨버터(Two Switch Flyback)를 응용한 배터리 이퀄라이저(Battery Equalizer)를 제안한다. 제안된 배터리 이퀄라이저는 스위치와 다이오드를 공통으로 사용해 추가되는 능동 소자의 수를 최소화 한다. 또한 스위치 양단의 전압 스트레스를 배터리 스택(stack) 전압으로 제한 시켜 낮은 정격 전압을 가지는 스위치를 사용 가능하게 하여 가격을 줄이고 효율을 높인다. 이론적 분석과 실험을 통해 제안한 배터리 이퀄라이저의 성능을 검증한다.

HVDC용 AC/DC 컨버터들은 본질적으로 무효전력을 발생한다. 본 연구에서는, 수전단 전압의 비정현성에 의한 점호실패에 강인하여, 최소 점호각 제한을 적게 할 수 있고, 동일 출력 DC전압 조건하에서 무효전력 발생을 적게 할 수 있는, 보조 컨버터를 사용한 새로운 HVDC용 AC/DC컨버터의 구조를 제안한다. 또한 제안된 HVDC용 AC/DC 컨버터를 Proto-type으로 제작 및 실험을 행하여, 제안된 방식의 타당성을 입증하였다.

연료전지차 및 하이브리드차용 전기구동시스템의 냉각성능은 차량의 동력성능을 보장하기 위한 중요한 요소이다. 각 단품의 성능 확보를 위해 냉각수를 허용 온도 이하로 관리해야 하며 이때 라디에이터 방열량과 냉각수 유량이 중요 변수가 된다. 본 논문에서는 현대자동차 연료전지차량의 모터, 인버터를 포함한 100kW 전기구동시스템의 최적 냉각 설계를 위하여 차량주행모드에 따른 전기동력부품의 발열량을 이론적으로 산출하고, 시험을 통하여 냉각시스템의 성능을 검증하였다.

본 논문은 댐핑 저항을 사용하지 않고 LCL필터를 사용한 계통 연계형 PWM 컨버터를 제어하기 위해 종속(cascade) 구조를 갖는 궤환선형화 제어기법을 제안한다. 제안된 제어 알고리즘은 2[MW] DFIG 풍력발전 시스템에 적용한 시뮬레이션과 3[kW] AC/DC PWM 컨버터에 적용한 실험을 통해 그 타당성이 검증된다.

같은 정격을 가진 배터리 일지라도 온도나 노화에 따라 용량, Direct current internal resistance(DCIR)이 서로 다른 값을 나타낸다. 또한, 용량과 DCIR의 상관관계가 항상 성립하는 것은 아니다. 이러한 특성으로 인해 펄스파워 관련 State of health(SOH)를 알기 어렵다. 이번 논문에서는 해밍네트워크를 이용한 리튬이온 배터리의 특성을 분석, 연구하였다. 펄스파워는 전압의 함수이다. 배터리 충방전 프로파일을 이용하여 전압패턴들을 선정한 후 특성 파라미터를 이용하여 해밍네트워크에 사전에 학습시킨다. 다음, 임의의 배터리 데이터를 통계 처리하여 전압패턴 특성 파라미터를 추출한 후 신경회로망에 입력하여 학습한 전압패턴들 중 임의의 배터리에 맞는 배터리를 선정한다. 패턴선정은 상온에서 10개의 리튬이온 프레시 배터리(1.3Ah)가 이용되었고 검증을 위해 DCIR 값을 구하였다.

This paper presents the training system of myoelectric hand prosthesis controlling according to myoelectric signal generated in the human muscle. The training system consist of a trainer, a program for training. The experimental results proved the reliability of proposed training system.

한국전력공사는 강진변전소에 FACTS 설비인 80MVA UPFC를 (주)효성과 공동으로 개발하여 2003. 5월 준공하였다. 강진 UPFC는 40MVA 병렬인버터와 40MVA 직렬인버터로 구성되어 있으며, 대용량 인버터 핵심기술은 지멘스와의 기술제휴로 개발되었다. 한국전력공사는 UPFC 운영을 통하여 확보된 기술을 기반으로 제어기술을 국산화하고 있으며, 현재 유지보수용으로 GTO 밸브 시험 장비를 개발하였다. 본 설비는 기존 수작업에 의한 GTO 밸브의 건전성 시험을 자동화하고, 자료를 체계적으로 이력 관리함으로써, UPFC 설비의 신뢰성 향상에 도움을 줄 것으로 기대된다.

용량성 부하를 사용하는 응용사례가 늘어남에 따라 에너지 회수 회로의 중요성 또한 더욱 부각되고 있다. 특히, 고전압 구동의 경우 에너지 회수를 하지 않을 경우 손실이 크게 발생하며 충방전시 돌입 전류로 인한 노이즈 문제 또한 발생하게 된다. 본 논문에서는 단권변압기를 사용한 새로운 형태의 에너지 회수 회로를 제안한다. 제안한 회로는 모든 스위치가 동일한 전압, 전류 스트레스를 받으며 항상 스위치를 통해 흐르는 전류가 대칭적으로 분배되기 때문에 도통 손실을 줄일 수 있으며 단권변압기를 통하여 용량성 부하가 연결되기 때문에 영전압 실패시 발생 할 수 있는 돌입 전류로 인한 전자파 발생 및 도통, 스위칭 손실을 막을 수 있다는 장점을 갖는다. 이에 대한 이론적 해석과 시뮬레이션과 용량성 부하를 이용한 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

A new plasma display panel sustaining driver using single side sustaining technique with the dual resonant method is proposed. Since this circuit enables to reduce switches in energy recovery circuit with keeping voltage stress like that of prior circuit, it can be low cost circuit comparing with a conventional driver. To integrate sustain function into one side with single power source in the driver, a charge pump method is adopted to make negative sustaining voltage and achieve dual resonant energy recovery on sustaining modes.

This paper studies the instability between homopolar generator and constant power load with negative impedance characteristics, provides the design method of homopolar generator system which overcomes the instability. In case of magnitude and phase of impedance of source and load mismatch, control instability of source can occur. For the safety of phase of load impedance, the gain of P, I controller with sufficient phase margin is applied through analysis on the simulation model of generator system, and the gain limit of load impedance is ensured by limitation of the gain margin of generator system. The stability of power system can be increased by considering and analyzing the impedance of source and load.

본 논문에서는 실험적으로 구한 엔진 토크 참조 표를 이용하여 엔진의 비선형 모델을 구하고 이를 각각의 운전 점에 대해 선형화한 엔진 모델을 제시하였다. 이러한 선형화된 엔진 모델을 이용하여, 전기식 조속기를 사용한 디젤 엔진의 속도 제어에 있어 발생하는 안정성 문제를 해석하였다. 제시한 디젤 엔진 모델을 이용하여 속도제어기의 비례, 적분 미분 이득을 설정하고 이 값을 바탕으로 모의실험 및 실험을 통하여 제시한 모델의 타당성을 검증 하였다.

본 논문에서는 2상 SPMSM을 이용하여 이동로봇의 이동 및 정지를 담당하는 일체형 엑츄에이터를 제작하였다. 이 일체형 엑츄에이터는 동기모터, 브레이크, 드라이브의 조합으로 이루어지며 이동로봇 등에 있어서 동작 및 성능을 좌우하는 구동장치의 핵심부품으로써 이동로봇의 품질 및 성능을 좌우한다고 할 수 있다. 그리하여 이 일체형 엑츄에이터의 핵심부품인 2상 SPMSM과 이를 제어하기 위한 구동장치에 대한 제어시스템을 제안하고 이를 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

This paper deals with a single-phase impedance-source dynamic voltage restorer (Impedance-DVR) to mitigate voltage sag/swell for the critical loads. The proposed system is composed of passive filter and impedance-source topology inverter. As an ESS(Energy Storage System) of the proposed system is employed the Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC). To calculate and control the compensation voltage, single-phase $^id-^iq$ theory in dq rotating reference frame and PI controller are used. Simulation results under voltage sag and swell are presented to show the performance.

본 연구에서는 장거리 배전선로의 전압 고조파 확산을 억제하기 위한 HBML 능동전력필터(HBML-AFU : H-Bridge Multi-Level Active Power Filter Unit)를 제시하였다. 버스(Bus)의 전압 고조파는 60Hz 버터워쓰 대역통과필터(BPF : Band Pass Filter)에 의하여 검출하였다. 제안된 시스템의 보상전원으로는 배터리($24v{\times}2=48v$)를 사용하였다. 제안된 시스템의 타당성은 PSIM시뮬레이션에 의하여 과도상태 및 정상상태에서 확인하였다.

본 논문에서는 불평형, 고조파, 잡음 등에 의해 왜곡된 3상 전원으로부터 정확한 위상각을 검출하는 PLL(Phase Locked Loop) 방법을 제안한다. 역상분과 고조파를 포함하는 왜곡된 3상 전원을 동기좌표계 d-q축 전압으로 변환하면 기본파 성분에 의한 일정한 d-q축 전압에 역상분과 고조파에 의한 맥동이 포함된 형태의 전압이 된다. 상태관측기는 이러한 전압에서 맥동성분을 제거하고 기본파 전압만 추출하여 이를 동기좌표계 PLL의 입력으로 사용함으로써 왜곡된 전원조건에서도 정확한 위상각을 검출할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법의 성능을 검증하였다.

In this paper, differences between average power theory and instantaneous power theories are considered in view point of practical application.

According to the development of power switching device technology, the power conversion system is used from the small electric power units to the large industrial instruments. These instruments are operated as harmonic sources in the grid and the harmonics cause zero sequence harmonics in the neutral line. To reduce zero sequence harmonics, the zigzag transformer is used conventionally. But the zigzag transformer can reduce only 60~70% of harmonics. In this paper, hybrid power filter for zero sequence harmonics reduction and the harmonic detection method are proposed.

LLC 공진형 컨버터는 주스위치의 ZVS와 출력정류단의 ZCS가 가능하여 높은 효율로 동작하고, 출력단에 인덕터를 사용하지 않는 장점으로 널리 사용되고 있다. LLC 공진형 컨버터의 출력단 구조는 크게 변압기의 센터탭(Center Tap) 방식과 출력정류기를 Full Bridge로 구성하는 방식이 있는데, 정류기 손실과 재료비 측면을 고려하면 센터탭 방식이 유리하다. 그러나 센터탭으로 분리된 2차측 권선간의 누설 인덕턴스 차이로 인하여 컨버터 동작의 반주기 마다 공진이 어긋날 수 있고, 출력정류단에 흐르는 전류의 RMS 크기도 매 반주기마다 달라져서 동작효율의 감소를 가져올 수 있다. 따라서 본 논문에서는 LLC 공진형 컨버터의 수학적 모델로부터 2차측 권선의 누설 인덕턴스 차이의 영향을 예측하고, 그 영향을 최소화할 수 있는 권선법을 제안한다. 또한 400W급 컨버터에서 실험을 통하여 제안한 방식을 실증하고자 한다.

On this paper, digitally controlled push-pull dc-dc converter and dc-ac inverter for induction motor control are presented, which is used one DSP(digital signal processor). This system has 12V battery input for the push-pull converter, and the push-pull converter generates 300V output for induction motor inverter input. In order to compensate the push-pull converter, the transfer function of push-pull converter is derived and digital PI compensator is adapted. Through bode diagram, stability of digital controlled push-pull converter is analyzed. To verify the proposed system, digital simulation of the induction motor drive using digital push-pull converter are performed.

본 논문은 다양한 종류의 전원을 구비해야 하는 다중출력 전원 시스템을 위한 영전류 스위칭 LLC 공진형 Post-regulator를 제안한다. 기존의 LLC 공진형 컨버터는 정밀한 다중 출력을 얻기 위해 추가의 DC/DC 컨버터가 구성되었고, 이는 전력 변환 효율 감소 및 제조 원가 상승의 단점을 갖고 있다. 제안된 컨버터는 각 소자의 내압 및 전류 스트레스가 작고, 요구되는 출력 당 1 개의 보조 스위치만으로 구현되므로 저가격화에 유리하다. 또한 전력이 전달되는 시점의 공진 전류의 초기값을 가변함으로서 정밀하게 제어되는 다중 출력 전압을 획득할 수 있고, 각 전압의 출력 순서 제어도 가능한 장점이 있다. 뿐만 아니라, 독립된 공진탱크를 이용하기 때문에 공진탱크 설계가 용이하며, 최근 전자 제품의 추세인 슬림화의 요구에 부응할 수 있다. 또한, 제안된 Post-regulator의 모든 전력 스위치는 ZCS가 가능하므로 스위칭 손실을 최소화 할 수 있다. 최종적으로 본 논문에서 제안한 영전류 스위칭 LLC 공진형 Post-regulator를 제작하고, 고찰된 실험결과를 제시하여 제안된 컨버터 및 전원시스템의 우수성과 이론적 분석의 타당성을 검증한다.

본 논문은 중용량 및 대용량에 적합하며 다중 출력 전원시스템의 슬림화에 유리한 새로운 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 관한 것으로써, 별도의 Post-regulator 및 제어 IC의 추가없이 정밀한 이중출력이 가능한 새로운 방식의 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 두 개의 트랜스를 이용하여 각 출력 단에 대한 독립된 두 개의 공진탱크를 갖기 때문에 탱크 설계가 용이하고, 다중출력을 필요로 하는 전원시스템의 소형화 및 슬림화에 유리하다. 또한 두 개의 출력을 각각 주파수와 듀티로 제어함에 따라 Post-Regulator 가 필요 없으며, 이로 인해 기존 LLC 공진형 DC/DC 컨버터에 비해 효율 및 발열 특성이 매우 우수하며, 저가의 컨버터 구현이 가능하다. 최종적으로 제안된 컨버터의 우수성과 타당성 검증을 위해, 실제로 42"" FHD급 PDP 용 전원회로를 위한 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시한다.

본 논문에서는 DC/DC단의 넓은 입력문제를 해결할 수 있는 새로운 형태의 컨버터를 제안한다. 제안된 DC/DC 컨버터는 출력전압을 조절하기 위해 정류회로 뒤에 하나의 스위치와 하나의 다이오드를 추가하였으며 추가된 스위치의 시비율로 출력 전압을 조절하기 때문에 1차측 스위치의 고정 시비율로 동작시킴으로써 변압기 설계가 쉬워지고 1차 측의 큰 전압 스트레스도 해결된다. 제안된 컨버터의 이론적 해석과 설계 방법이 제시되었으며, 실험을 통해 검증하였다.

고압 전원 장치(High Voltage Power Supply)는 근래에 와서 산업전반에 응용이 매우 광범위하게 확산되고 있고 고전압 장치가 필수적으로 이용 되어야 하는 분야가 점차 확산되고 있다. 응용분야로는 신소재 개발과 플라즈마 응용을 위한 공업용과 민생용, 의료기기용, 군사용, 또한 프린터에 이르기까지 다양하게 있다. 가정이나 사무실에서 쉽게 접할 수 있는 IT장비인 프린터인 경우에도 전원 공급 장치의 측면에서는 화상형성에 있어 가장 필수적인 안정적이고 다기능을 가지는 고압 전원장치를 적용하고 있고, 수요 또한 증가하고 있다. 본 논문은 낮은 입력 DC전압에서 높은 음의 DC전압을 출력하는 높은 전환 비의 극성 반전 형 DC/DC 전력 변환 회로에 관한 것으로써, 하나의 스위치, 하나의 인덕터, 그리고 다수개의 캐패시터와 다이오드로 구성된다. 기존의 극성 반전 형 DC/DC 컨버터 회로와 비교하여, 고압 변환 트랜스포머 대신에 인덕터를 사용할 수 있어, 자기 소자의 부피 및 크기는 물론 원가저감이 가능하다. 또한 반도체 소자의 Voltage Stress가 감소된다. 제안된 회로의 원리를 분석하고, 종래의 고압 전원장치와 비교함으로써 장점을 알아본 후, 동작원리에 대한 타당성을 Simulation 및 실험을 통하여 검증한다.

A new three-level resonant converter suitable for wide input variation is proposed. A hybrid combination of a three-level converter controlled by phase-shift modulation and a half-bridge converter is presented. Since the voltage of each switch is one half of the input voltage, it has advantages of the choice and characteristics of switches. The ZVS operation of the converter is achieved by using the magnetizing current of the transformer. To verify the theoretical analysis, experimental results of the proposed converter are presented.

본 논문은 Single Transformer 구조의 PDP 전원 공급 장치를 위한 유지전원(Vs)단의 새로운 Post-Regulator를 제안한다. 제안된 회로는 새로운 방식의 Post Regulator로써 기존 방식에 비해 캐패시터, 다이오드, 인덕터 등의 소자가 불필요해지게 됨에 따라, 저가격 구현이 용이해진다. 뿐만 아니라 영전류 스위칭을 보장하여 스위칭 손실을 최소화 할수 있어 고효율화가 용이한 장점이 있다. 최종적으로 제안된 회로의 동작 원리를 고찰하고, 시뮬레이션 및 50인치 FHD급 PDP를 대상으로 실험을 통해 회로의 동작을 검증하였다.

본 논문은 공진요소를 포함한 고전압 플라이백 컨버터의 설계 절차를 제시하는 것으로써, 고압 플라이백 컨버터 설계 시 기존 플라이백 컨버터의 Power Stage 설계 식을 적용하였을 때 원하는 출력 전압을 얻지 못한다. 고전압을 발생시키기 위한 고전압 플라이백 변압기는 2차 측의 많은 권선수와 높은 전압 때문에 기생 커패시턴스(parasitic capacitance)가 매우 크고, 과도상태에서 컨버터 전류 및 전압의 기생 공진(parasitic resonance)이 심각하게 발생한다. 이러한 공진요소를 고려하여 고전압 플라이백 컨버터의 특성을 해석하고 설계 절차를 제시한다. 이를 통해 고전압 플라이백 컨버터의 소형화 및 경량화를 도모하고, 고압 전원장치의 기술 축적을 위해 연구되었다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고, 타당성을 실험을 통하여 검증한다.

A new output inductor less phase shift full bridge converter with current reduction technique for server power application is proposed in this paper. The proposed converter can reduce the current stress by using the auxiliary circuit. Since the auxiliary circuit causes the additional resonance between the leakage inductor and auxiliary capacitor before the powering period, the proposed converter has lower current stress even no output filter inductor. Small size and circulating energy can be also the merits of the proposed converter. The operational principles and analysis are presented. Experimental results demonstrate that the current stress can be reduced effectively by using the auxiliary circuit without large output filter inductor.

A conventional active-clamp forward (ACF) converter is a favorable candidate in low-to-medium power applications. However, the switches suffer from high voltage stress, i.e., sum of the input voltage and the reset capacitor voltage. Therefore, it is not suitable for high input voltage applications such as a front-end converter of which the input voltage is about 400-$V_{dc}$. To solve this problem, three-switch ACF (TS-ACF) converter, which employs two main switches and one auxiliary switch with low voltage stress, is proposed. Utilizing low-voltage rated switches, the proposed converter is promising for high input voltage applications with high efficiency and low cost.

In designing a LLC resonant converter, the ratio of magnetizing inductance ($L_M$) to resonant inductance ($L_R$), the inductor ratio (K) is usually considered. In high power density adapter, both adapter size and efficiency are important factors. Considering the size of adapter, high K design can be more attractive. But, wide frequency variation of high K design results in design difficulty of magnetic elements and decrease in efficiency. To solve these drawbacks, an adaptive link voltage variation (ALVV) control is proposed. With the proposed control method, the LLC resonant converter can be operated at the resonant frequency despite the output voltage variation. The control strategy and schematics are presented, and verified experimentally.

Since conventional analysis of LLC resonant converter has a limit to explain a practical operation of LLC Resonant Converter, LLC resonant converter designed by conventional analysis can not regulate output voltage in several conditions. To solve this problem, analysis and design of LLC resonant converter including parasitic components is proposed. Experimental results are shown to confirm the feasibility of the proposed method.

A new four level half-bridge converter is proposed in this paper. Compared to a conventional half-bridge converter and an asymmetric half-bridge converter, the proposed converter has less stress on power switching components and have smaller output inductor. Zero-voltage-switching condition is also achieved with the proposed converter. The operational principle, DC conversion ratio and ZVS analysis are presented. Experimental results are demonstrated to verify the feasibility and advantages of the new topologies.

A new transformer winding method is proposed in this paper. Generally, PWM ZVS topologies use a leakage inductor to achieve ZVS operation. However, the leakage inductance of the transformer is not often enough to meet ZVS condition. Therefore, an additional leakage inductor is necessary, which causes large core loss because high input voltage is applied to the additional leakage inductor during a short commutation period. In this paper, a new separated leakage inductor winding (SLW) method is proposed. With the proposed winding method, a leakage inductor and a transformer can be combined in one ferrite core. Therefore, size and core loss of the additional leakage inductor can be reduced. Experimental results demonstrate that the proposed winding method can achieve a significant efficiency improvement in a 1210.8W (12V, 100.9A) prototype converter.

A novel two-switch active clamp forward converter suitable for high input voltage applications is proposed. The main advantage of the proposed converter, compared to the conventional active forward converters, is that circuit complexity is reduced and the voltage stress of the main switches is effectively clamped to either the input voltage or the clamping capacitor voltage by two clamping diodes without limiting the maximum duty ratio. Also, the clamping circuit does not include additional active switches, so a low cost can be achieved without degrading the efficiency. Therefore, the proposed converter can feature high efficiency and low cost for high input voltage applications. The operational principles, features, and design considerations of the proposed converter are presented in this paper. The validity of this study is confirmed by the experimental results from a prototype with 200W, 375V input, and 12V output.

Novel zero-voltage switching(ZVS) dual inductor-fed DC-DC converter integrating a conventional dual inductor-fed boost converter(DIFBC) and a parallel bidirectional boost converter has been proposed. Most of current-fed type boost topologies including dual inductor schemes have crucial defects such as a high voltage spike on the main switch when it comes to turning off, an unattainable soft start-up due to the limited range of duty ratio, above 50%, and considerable switching losses due to the hard switching. By adding two auxiliary switches and an output capacitor on the conventional DIFBC, the proposed circuit can solve mentioned problems and improve the efficiency with simple methods. The operational principle and theoretical analysis of the proposed converter have been included. Experimental results based on a 42V input, 400V/1A output and 50kHz prototype are shown to verify the proposed scheme.

LLC series resonant converter has many unique characteristics and improvement over PWM topologies. However, many output capacitors should be needed in parallel to satisfy an output voltage ripple and a rated ripple current of the capacitors. This paper is deal with a novel two phase interleaved LLC resonant converter using a phase of the resonant capacitor. The proposed converter can satisfy output voltage ripple and a rated ripple current of capacitors with few output capacitors, relatively. The operation and features is considered in detail and a prototype with a 12V-100A output is investigated.

Generation system using regenerative energy like photovoltaic, fuelcell is increased, PCS technology coming into the spotlight. The efficiency of DC-DC converter as part of the PCS is very important, multi-phase boost converter has more advantage than other topology. Input current of the multi-phase boost converter is divided into two inductor current because of parallel structure of the boost converters, thus it has features of decreasing input current ripple and output voltage ripple. Also multi-phase boost converter with soft switching can decrease switching loss using ZCS and ZVS. In this paper, simulation and experiment are performed to verify operation of the proposed converter, and efficiencies of the conventional and proposed converter are compared.

LCD TV용 Backlight Unit을 구동하는 Inverter 및 SMPS용 IC의 발진기(OSC)는 구동 주파수를 결정하는 블록이다. 종래에는 미리 결정된 전류값과 충방전용 시정수에 의하여 스위칭 주파수가 고정 되어 있다. 이에 반하여 외부에서 스위칭 주파수를 가변하고자 할 때, 신호의 입력에 따라 스위칭 주파수가 가변 가능한 발진기(Oscillator) 블록을 제안한다.

This paper proposes a modularized two-stage charge equalization converter for a series-connected lithium-ion battery string. In this paper, the series-connected battery sting is modularized into M modules, and each module has K cells in series. With this modularization, low voltage stress on the electronic devices can be achieved. A two-stage dc-dc converter with cell selection switches is employed. The first stage dc-dc converter steps down the high bus voltage to about 10 V. The second stage dc-dc converter integrated with selection switches equalizes the cell voltages. A prototype for 88 lithium-ion battery cells is optimally designed and implemented. Experimental results verify that the proposed equalization method has good cell balancing performance showing low voltage stress, small size, and low cost.

본 논문은 조명용 RGB LED 구동 장치를 위한 새로운 방식의 Two-stage RGB LED 구동 회로를 제안한다. 제안된 회로는 PFC Flyback Converter의 다중 출력을 이용하여 LED 구동 회로의 전압 스트레스를 줄이면서 효율을 높일 수 있는 새로운 방식의 LED 구동회로이다. 제안된 회로는 Universal Input에서 25W 이상 조명 장치에 적용되는 IEC61000-3-2 Class C 규제를 만족하며, RGB LED의 개별적인 Digital Dimming을 사용하여 다양한 색을 구현할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 회로의 동작 원리를 설명하고, 시뮬레이션 및 RGB LED에 실제 적용 실험하여 제안 회로의 유용성을 입증하였다.

현재 폭넓은 시장을 형성하고 있는 LED는 전 세계적으로 이슈화 되고 있는 친환경 조명기기로 각광받고 있으며, 향후 조명 산업의 50% 이상 시장 점유율을 차지할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 Analog Dimming을 이용하여 Single-stage LED 구동 회로를 제안한다. 제안된 회로는 기존 방식과 달리 DC/DC단이 없으므로 가격 경쟁력 및 높은 전력 변환 효율을 확보할 수 있고, 고조파 규제 만족을 위한 역률 보정 기능이 있으며 휘도를 선형적으로 제어할 수 있는 Analog Dimming 기능을 가지고 있다. 최종적으로 제안된 Single-stage LED 구동 회로의 동작 및 Analog Dimming 제어 기법을 소개하고, 시뮬레이션 및 40W급 시작품을 제작, 동작 실험을 통하여 그 타당성을 검증한다.

An improved dual-path energy recovery circuit (ERC) using a current source and a voltage source for plasma display panel (PDP) is proposed. The proposed ERC uses the voltage source to charge a panel and the current source to discharge the panel. Thus, the proposed circuit can make the panel charge to $V_S$ and discharge to 0V, fully and it is possible to achieve zero voltage switching (ZVS) of all switches in H-bridge inverter and zero current switching (ZCS) of all switches in the ERC. Moreover, it has less conduction and switching loss in ERC devices by the dual energy recovery paths for charging and discharging the panel. Furthermore, it has features of canceling the gas discharge current, high performance and the low cost ERC components. The operation principle and features of the proposed ERC are presented in detail and verified with 42-inch SD PDP.

This paper presents a implementation of the monitoring program for the analysis of electric consumption characteristics in home appliances, which uses a Labview program from National Instruments Corporation. It is can provide to be easy for small-scale researcher, development groups or individual researcher to analyze electric power consumption characteristics. Also, this paper apply to actual private home and then, analyze result of monitoring and a database result of power quality etc, like the power consumption form, power factor and harmonic which follow season, and time zone. For this measured the apartment where the family which is four lives in the object.

광고용 EL은 소형 띠(String)형태로 많이 사용되고 있으나, 제조기술의 발달로 면광원 형태로 제작되어 광고용으로 사용되기에 이르렀다. 면광원 EL은 부하 커패시턴스가 크고 구동 소음이 시트자체에서 발생한다는 문제가 있으므로 이를 분석하고 보완한 인버터의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 EL특성을 분석하여 EL 시트 구동 인버터의 설계 및 제어에 대해 서술한다. 특히 부하 모델링을 통한 인버터의 토폴로지 선정 및 설계 파라미터를 구할 것이며 시뮬레이션 및 실험에 의해 그 특성을 검증한다.

현재 사용하고 있는 LCD(Liquid Crystal Display) Backlight용 램프는 주로 CCFL(Cold Cathod Fluorescent Lamp)과 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)이 사용되고 있다. 하지만 이 램프는 수은을 사용하여 RoHS(the Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment)규제가 점점 강화되면서 사용이 제한되고 있으며, 이에 따라 수은을 사용하지 않는 램프의 제작이 불가피해지고 있다. 또한 LCD TV는 CRT와 PDP와는 다른 LCD만의 Hold-type 특성과 LC(Liquid Crystal)의 응답속도로 인하여 Motion Blur현상이 나타나는 단점이 있다. 본 논문에서는 RoHS 규제를 만족시키는 무수은 면광원 램프를 구동하기 위한 인버터를 제안한다. 제안한 인버터는 포워드 방식을 사용하여 반도체 소자 및 자기 소자의 수를 줄여서 구동회로가 간단하다. 또한 면광원 램프를 세로방향으로 6블록으로 나누어 스캔구동을 하여 Motion Blur현상을 저감 시켰다. 끝으로 실험을 통하여 제안한 인버터의 유용성을 입증하였다.

최근 LCD가 가지는 단점으로 움직이는 동화상 응답속도 MPRT(Motion Picture Response Time) 개선에 대해 기업에서 많은 연구가 수행되고 있다. 이 가운데 최근 LCD 화면 재생주파수를 60Hz에서 120Hz로 가속 시키고 있는 가운데 본 논문에서는 MPRT개선을 위한 Scanning 인버터를 제작 하여 그 성능을 검증 하였다.

본 논문에서는 실용적이며 신뢰성 있는 고전압 대용량 유도전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 개발하여 산업 현장에 적용한 내용을 소개하였다. 실용적인 PWM (Pulse Width Modulation)과 PEBB (Power Electronics Building Blocks)에 기초한 신뢰성 있는 분산 제어를 적용하였으며, H-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 유도 전동기 벡터 제어시의 위상지연을 보상하여 제어 성능을 향상시켰다. 또한, Power Cell 고장 발생시 시스템을 정지하지 않으면서 효율적 운전을 가능하게 하는 3상 불평형 제어를 이용하여 잉여성을 확보하였다. 다양한 전압과 용량의 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 설계 및 제작하여 각종 부하 실험, 산업 현장 적용을 통해 적용된 방법의 타당성과 실용성을 입증하였다. 또한 실제 제품 설계, 생산, 판매, 유지 보수 과정을 통해 설계의 유연성, 생산의 효율성, 유지 보수의 편리함, 그리고 사용자 요구에 대한 대응성이 우수함을 확인하였다.

This paper deals with the three phase high voltage power-grid connection topology using multi-level inverter. Due to the multi-level inverter, these are improved effect of fluctuating voltage, problem of EMC and switching loss using suitable switching patterns of device, above all thing, it is easy to realize the system because of using lower voltage rating switch. This topology can be applicable to power-grid connection of wind system, there is a good point about economical efficiency. The simulation results are presented to verify the validity of the proposed topology.

가스터빈용 자동전압조정기는 발전기 출력 전압을 측정하여 발전기 단자 전압과 계자 전류를 제어하며, 발전기 여자시스템 보호/제한 기능을 수행한다. 본 논문에서는 전력연구원이 개발한 가스터빈 자동전압조정기의 시작품에 대한 소프트웨어와 하드웨어에 설계 및 제주화력 가스터빈에 현장 적용한 결과를 상세히 기술하였다.

본 논문은 이차공기송풍기를 가변 회전수 제어하여 소내 소비 전력을 절감하고, 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 실증 적용된 발전소 이차 공기송풍기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 관한 것이다. H-브릿지 멀티레벨 인버터는 독립적으로 절연된 직류 부를 갖는 저압의 단상 인버터(셀 인버터)를 다수 직렬 접속하여 고압 3상 전압을 출력하는 Cascaded H-브릿지 전압형 인버터이다. 주요내용은 국산 인버터 발전소 현장적용 기술을 바탕으로 대형 인버터 현장 실측 내용과 적용시의 문제점들을 다루어 발전소에 확대 적용에 도움을 주고자한다.

Conventional drum washing machine is divided by amount of laundry on 3 step. Because that, this method is arisen in case of washing smaller amount of laundry than each weight during same time. In other words, power is wasted by unnecessary washing time. In this paper, exact quantity of laundry is obtained by using inertia estimator considering features of drum washing machine, unnecessary washing time is decreased by selection proper washing time, thus the algorithm that increase efficiency by reducing power consumption is proposed.

Now there are two types Non-contact compensation AC automatic voltage regulator (A.V.R). One is transformer compensation regulator, whose principle is the combination of multiple compensation transformers, do the compensation by turning on and off the connections of the transformer through the multi-full bridge circuit. This method removed the mechanical drive and contacts, which increases the life and the dynamic performance of the A.V.R. However, the compensation is multilevel, and it needs many compensation transformers and switches, the circuit is complex, the compensation precision is low. Another type is PWM switch AC regulator, whose principle is getting the AC voltage from the input, then induce the AC compensation voltage through commutating and high frequency PWM transforming, and phase tracking. Here the compensation is step-less, the compensation precision is high, and the response is fast. But the circuit is complex, and it needs an inverse compensation transformer, which is difficult to realize high-power applications. In this paper, it shows an Automatic Voltage Regulator which use high frequency PWM inverter do compensation. This A.V.R has the function as the custom-power, which make the performance of the power supply in a high level.

현재 우리사회는 친환경을 요구하는 시대로 접어들었다 세계적인 추세도 같은 방향으로 흐르고 있으며, 이미 미국, 영국, 프랑스, 이태리, 일본 등의 선진국에서는 자연 친화적, 경제적 실리 추구 및 편리성을 추구하면서 청정 에너지를 사용하는 "미래형 이동수단"에 큰 관심을 갖고 우리보다 한발 앞서 나가고 있다. 이중 전기자전거는 배터리를 통해 무공해, 무소음이라는 장점을 가지고 있으며, 유지관리비가 거의 들지 않고 교통체증을 완화시켜주며, 주차에 신경쓰지 않아도 되어 교통수단에 혁신을 가져다 줄 것이라 생각된다. 본 논문에서는 소형이동 수단인 전기자전거에 채용되는 고출력 리튬이온 배터리팩의 관리시스템을 개발하였으며, 기존의 MCU를 채용하는 제품에서의 문제점이었던 소비전류는 크게 저감하고 셀 밸런싱(Cell Balancing), 온도보호(OTP, Over Temperature Protection) 등의 추가기능은 충실히 수행할 수 있으면서도 저가의 전기자전거용 배터리관리시스템(BMS, Battery Management System)을 개발하였다.

The object of this paper is develope the PC based controlled high voltage power supply and studies 1.2kW(120kV, 10mA) pulse power X-ray generator possible to adapt fluoroscopy of Dental CT X-ray generator and industrial X-ray pulse power equipment. The developed pulse power X-ray generator consisted of mono-block tank include X-ray tube and high voltage X-ray power supply circuit and high voltage control unit with RS232C/422 communication port. The PC control program of pulse power X-ray generator uses LabVIEW, and the size of high voltage transformer and high voltage generator is minimized by high voltage high frequency inverter has 100kHz switching frequency. Also this paper shows result of X-ray tube voltage and tube current correspond to variable load.

전기설비에서 전기안전을 확보하기 위해 전기설비의 전압, 전류, 절연저항, 누설전류 등을 직접 측정하고 관리하려면 시간과 비용이 많이 소요된다. 최근 전력 IT기술들의 발전과 활용이 증가하고 있는데 이러한 기술들을 전기설비 전기안전 관리에 적용할 경우 운영 및 유지보수의 효율성과 전기안전을 확보할 수 있다. 따라서 전기설비의 효율적인 관리와 전기안전을 확보하기 위한 전력 IT 기반 전기안전감시시스템을 설계하여 활용하고자 한다.

농형 유도전동기의 센서리스 벡터제어시 기존의 약계자 알고리즘은 오토튜닝 오차에 의해 자속기준값이 크게 계산되어질 때 역기전력과, 전압제한값에 의해 최대전류를 출력할 수 없다. 본 논문에서는 약계자 영역에서 토크분 전류제어 오차를 이용하여 자속 기준값을 보상함으로써 전류부족에 의한 속도강하를 방지하는 알고리즘을 소개하였고, 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증하였다.

본 논문은 연자성체(Iron powerder)인 일명 SMC(Soft Magnetic Composite)를 적용한 3상 BLDC motor의 설계 및 제작, 측정에 관한 연구이다. 특히 본 연구에서는 냉장고 압축기용 120W급 3상 BLDC motor에 관한 것으로써 연자성체를 적용시 모터 특성결과에 대하여 기술하였다. 아울러 SMC를 이용한 모터설계의 기준을 제시하였다. SMC 재질은 일반 실리콘 강판에 비해 코어의 3차원 형상을 자유롭게 제작 할 수 있으며, 고속 회전시 발생하는 철손을 감소시킬 수 있어 모터 코어용으로 많은 연구가 이뤄지고 있다. 따라서 본 논문에서는 우선 2차원 설계를 통하여 냉장고 압축기용 BLDC motor의 코어를 SMC 재질로 제작 성능 측정 하였다.

The powers used in the robot drive motor system are mostly DC sources such as batteries. Even AC powers in some systems are generated from DC sources by the inverter. It is can be forecasted that the DC-link communications will be widely used invarious industrial application. In this paper a novel BLDC motor drive system by using DC-link communications is proposed. The characteristic of this system is the communication only needs 2 DC lines. There are not additional lines to translate the reference signals and the reliability of the system is enhanced especially in some badly circumstance. The number of lines can be least when applied in the multi motor control system and the slip ring design can be simplified when applied as rotation machine. The reasonableness of proposed motor system is clarified by the PSIM simulation and the hardware prototype.

자동반송 장비의 주행축에 적용되는 횡자속 선형전동기는 위치제어를 목적으로 한다. 위치제어는 자동 반송 장비가 최소구동시간에 최대의 생산을 할 수 있도록 성능이 우수한 구동프로파일을 사용하게 되는데, 어떤 종류의 구동 프로파일을 적용하느냐에 따라 시스템 전체의 응답 속도는 물론이고 진동과 소음을 최소화하여 전체 시스템의 성능을 좌우하게 된다. 일반적으로 사용되는 사다리꼴 속도 프로파일은 변화가 일정한 가감속 전류를 필요로 하고, 전체 구동시간이 짧아 간단한 시스템에 널리 사용되고 있지만, 가속의 끝점과 감속 구간의 시작점에서 급격한 속도 변화에 따른 져크(Jerk)가 발생하여 기구부에 충격이 가해지며, 이로 인한 진동과 소음을 유발해 순간적으로 큰 동적 에러를 발생시킨다. 따라서, 본 연구에서는 부드러운 속도 프로파일을 가지며 운동의 시작점과 끝점에서 '0'의 가속과 져크를 가지는 고차원의 구동 프로파일을 제시하고 횡자속 선형전동기에 적용하여 소음 특성을 분석하였다.

On this paper, digitally controlled flyback dc-dc converter and dc-ac inverter for bldc motor control are presented, which is used one processor. This system has 12V battery input for the flyback-converter, and the flyback-converter generates 30V output for BLDC motor inverter input. In order to compensate the flyback-converter, the transfer function of flyback converter is derived and digital PI compensator is adapted. Through bode diagram, stability of digital flyback-converter is analyzed. To verify the proposed system, digital simulation of the bldc motor drive using digital flyback-converter are performed.

The main purpose of this study is to design and develop the information display device for power conditioning system of photovoltaic power generation system. The function of this device is to display the information, communicate with PCS controller and store the special information. The developed device is tested to verify the performance and experimental results show the excellent performance. An actual running test is being carried out to verify the reliability of the device including PCS by applying it to 10kW level photovoltaic power generation system established in Ulsan College.

본 논문에서는 단상 계통 연계 태양광 인버터의 소신호 모델링을 통한 체계적인 제어기 설계 방법을 제안한다. 계통 연계 태양광 인버터의 내부 전류제어기는 계통 전압과 동상이 되도록 계통 주입 전류를 제어하고, 외부 전압제어기의 태양전지 안정화 제어기를 통해 태양전지의 최대전력점 추적제어를 수행한다. 태양전지의 전 동작 영역에서 안정적인 동작 수행과 계통주입 전류 제어를 위한 태양전지 전압 제어기 및 인버터 전류제어기의 안정도 해석 및 설계 방법을 소신호 모델링을 통해 제시한다. 본 연구에 제안된 방법은 200W급 태양전지를 이용한 축소 시스템을 이용하여 검증한다.

본 논문에서는 태양광 발전 및 연료전지 시스템에서 사용되는 계통 연계형 인버터에 적용 가능한 새로운 전류제어기 설계방법을 제안한다. 제안된 상태궤환 전류제어기는 극점배치기법을 이용하여 주어진 시스템 요구사항에 따른 체계적인 제어기설계가 가능하며, 계통 전압과 동상을 가지도록 계통 주입전류를 제어한다. 이에 따라, 사인입력 기준전압을 추적할 수 있는 상태궤환 제어 알고리즘을 인버터의 대신호 평균 모델을 이용하여 설계하고, 200W급 계통 연계형 2단 구조 태양광 발전 전력변환 축소 시스템의 실험을 통하여 그 성능을 검증한다.

국내 신재생에너지의 보급은 정부 보조금 지원을 통해 국내 지역별로 다양한 형태, 발전 용량으로 보급되고 있다. 그 중에서도 태양열 발전의 보급은 발전규모와 설비가 대형화 되고 가고 있다. 본 논문에서는 이러한 발전 시스템 지원을 위한 태양열시스템의 시간에 따른 온수급탕 특성을 분석하고자 하였다.

본 논문에서는 소형 독립형 태양광발전시스템의 충방전제어 시스템을 구성하였으며 충방전 특성을 고찰하였다. 태양전지의 정격전압이 축전지의 충전전압보다 높으므로 충방전제어는 Buck 컨버터로 설계하였으며, 정전압 충전방식을 이용하였다. 또한 온도보상회로를 통하여 축전지의 충전전압에 대한 온도 보정을 하였다. 충방전제어 시스템의 특성을 고찰하기 위하여 170W급 독립형 태양광발전시스템을 구성하였으며 출력특성을 고찰한 결과 충전 및 방전이 원활히 진행됨을 알 수 있었으나 충전시 정전압 충전방식을 사용하였고 태양전지 출력측에 MPPT제어가 이루어 지지 않은 탓으로 태양전지 이용율이 떨어지는 단점이 있다는 것을 확인하였다.

본 논문에서는 태양에너지 실증연구단지에 설치된 서로 다른 2기 3kW급 태양광발전 시스템에 대한 5년간의 데이터 분석을 통하여 시스템 구성요소인 태양전지와 인버터의 효율 특성 및 시스템의 운전특성의 경년변화에 대하여 비교분석하였다. A 시스템의 경우 PV 어레이 변환효율은 2004년 이후 약 0.2% 정도로 지속적으로 떨어지는 추세를 나타내고 있으며, B 시스템의 경우 인버터의 효율은 약 0.5% 정도로 지속적으로 떨어지는 추세를 나타내고 있다. 2기의 PV 시스템의 발전효율, 이용율 및 성능비는 모두 2004년 이후 지속적인 효율저하를 나타내고 있음을 확인 하였다.

본 논문에서는 대기 오염 물질의 방출이 적고, 소음이 적은 환경 친화적인 Ni-MH전지를 독립형 태양광 가로등시스템에 적용하였으며 충방전제어기를 구성하여 출력특성을 고찰하였다. 출력특성을 고찰한 결과 충전 및 방전이 원활히 진행됨을 알 수 있었다. 그러나 충전시 정전압 충전방식을 사용하였고 태양 전지 출력측에 MPPT제어가 이루어 지지 않은 탓으로 태양전지 이용률이 떨어지며 화창한 날 태양전지의 등가 발전시간은 약 6시간에서 7시간 정도 나오지만 축전지는 오전 중에 충전이 완료되고 오후발전량은 모두 버리게 됨을 알 수 있었다.

태양광/풍력복합발전시스템은 친환경에너지원의 대표적인 복합발전시스템이다. 본 논문에서는 복합발전시스템을 하나의 DC링크에서 안정적으로 연결하기 위해 슈퍼캐패시터를 도입하여 발전된 전력의 배터리 충전매체로 활용하여 시스템의 안정성으로 높이고 충방전효율을 증가시키고자 하였다.

It is generally used the boost converter for the welding machine using fuel cell. But this type generates the duplicate loss between boost converter and inverter. As a result, the whole efficiency is lower than conventional inverter arc welder and the cost is expensive due to additional switching device. Therefore, we proposed the inverter rectification type DC-DC converter with boost converter function in fuel cell based TIG welder. The performance of the proposed technique is evaluated on a 1.2kW fuel cell stack based experimental prototype circuit.

국내에서 개발되어 판매되고 있는 풍력발전용 계통연계형 삼상 인버터는 대부분 대용량 인버터이다. 이 인버터의 경우 크기도 크고 설치하기가 어려워서 주로 발전 사업용으로 사용되고, 공장 및 산업현장에 설치하기에는 많은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하고 풍력발전의 보급을 위하여 소 용량 풍력발전용 계통연계형 삼상 인버터 시스템을 개발하였다.

현재 풍력발전 기술은 전 세계에서 가장 빠르게 성장하고 있는 기술로서 2010년도에 세계 보급량은 200GW를 넘을 것으로 추정되고 있다. 이에 우리나라도 풍력발전 기술 집약에 전력하고 있지만 풍력단지에 대한 운영 경험은 매우 제한적이며, 연계 기준 수립에 대한 기초가 부족한 실정이다. 따라서 한국계통의 특성을 고려한 연계 기준 및 최적 운영 방안 수립을 위한 다양한 국가에서 적용하고 있는 풍력 발전 단지에 대한 연계 및 운영 기준에 대한 검토가 필요한 실정이며 세계 각국에서 적용되고 있는 풍력 발전기의 계통 연계 기준을 분석 및 검토하였다.

This paper proposes a frequency detection method based on an advanced zero-crossing technique. Zero-crossing method for detecting frequency is one of the most widely used methods today. Although it is simple to apply, it requires extra hardware in implementation due to its limitations in accuracy. The proposed method models the error generated during zero crossing linearization and compensated for it in real time which makes it simple and accurate. The validity of the method and its applicability in anti-islanding detection of distributed generators was confirmed through simulation.

본 논문은 밀폐형 구조를 갖는 3.3kW급 태양광용 전력변환기 개발에 관한 내용을 설명한다. 3.3kW급 전력변환기는 무게, 부피, 효율적인 측면에서 장점을 갖는 무변압기형으로 동작범위가 넓고 실외형(IP65)으로 제작되어 설치 장소에 제약을 받지 않는다. 또한, 주변온도 $-20{\sim}50^{\circ}C$에서 동작이 가능하도록 설계 되었다.

This paper presents the design, development and performance of a 250kW power conditioning system(PCS) for large scale photovoltaic power plant. The PV inverter consists of a three phase IGBT stack, L-C filter, transformer and HMI unit for monitoring. To verify the performance of the PV inverter a testing facility was designed and constructed to simulate the characteristics of the solar cell and grid.

Stainless steel 304 and 316 plates were deposited with the multi-layered coatings of titanium film (0.1um) and gold film (1-2um) by an electron beam evaporation method. The XRD patterns of the stainless steel plates modified with the multi-layered coatings showed the crystalline phases of the external gold film and the stainless steel substrate. Surface microstructural morphologies of the stainless steel bipolar plates modified with multi-layered coatings were observed by AFM and FE-SEM images. The external gold films formed on the stainless steel plates showed microstructure of grains of about 100nm diameter. The grain size of the external surface of the stainless steel plates increased with the gold film thickness. The electrical resistance and water contact angle of the stainless steel bipolar plates covered with multi-layered coatings were examined with the thickness of the external gold film.

The multi-films of a metallic film and a transparent conducting oxide (TCO, indium-tin oxide, ITO) film were formed on the stainless steel 316 and 304 plates by a sputtering method and an E-beam method and then the external metallic region of the stainless steel bipolar plates was converted into the metal nitride films through an annealing process. The multi-film formed on the stainless steel bipolar plates showed the XRD patterns of the typical indium-tin oxide, the metallic phase and the metal substrate and the external nitride film. The XRD pattern of the thin film on the bipolar plates modified showed two metal nitride phases of CrN and $Cr_2N$ compound. Surface microstructural morphology of the multi-film deposited bipolar plates was observed by AFM and FE-SEM. The electrical resistivity of the stainless steel bipolar plates modified was evaluated.

본 논문은 HVDC 시스템 밸브의 사이리스터 소자와 스너버 회로의 소손에 대한 원인분석 내용을 다루고 있다. 사이리스터는 다른 반도체 소자와 다르게 오랜 기간 안정성이 규명된 소자로써 대용량 전력설비에 사용되고 있으며, 반도체 기술의 발달에 따라 점차적으로 용량이 커진 소자가 개발되고 있다. 이러한 사이리스터가 대용량 HVDC시스템에 조립되어 운전되고 있는 경우에 사이리스터의 고장원인을 심층적으로 분석하여 고장원인을 분석한 것이 본 논문의 핵심이다.