• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.2 no.2
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• pp.11-18
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• 2001

The design method of high potential generator of diagnostic X-ray apparatus by using inverter is presented. For the high potential generator, a line filter, a rectifier, a Pulse width modulation control, bridge drive, a high potential transformer and a high potential rectifier circuit were adopted. The high potential generator with switching frequency to be 40 KHz is fabricated by using design method presented in this method. The experimental results are as followings; variable volts of 0∼620 V and variable currents 50∼500 mA.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2005.07a
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• pp.159-161
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• 2005

본 논문은 회전형 대용량의 진단 X-선 발생장치를 모노 블록 형태로 설계, 병원의 모바일 진단장치나, 산업용 X-선 장치로의 적용이 가능한 16kw급 X-선 발생장치에 관한 연구이다. 본 장치는 X-선 발생을 위한 고전압 발생부에 회전형 Anode 형의 X-선관을 사용하였고, X-선관의 로터를 구동할 수 있는 로터 구동회로를 추가 하였다. 고주파 고전압용 인버터에는 IGBT(600/300A)를 100kHz로 고주파 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. 또한, 기존의 16kw급 대용량 진단 X-선 발생장치를 X-선관과 고전압부를 일체화한 모노블록 형태로 설계, 제작하여 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 동작특성을 실험을 통하여 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2002.07a
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• pp.249-252
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• 2002

최근 수년동안 의료 X-선 장비의 고전압 발생용 전원장치는 고주파 인버터 형태로의 개발이 가속화되어 단시간 촬영의 고성능화와 장치의 소형화 그리고 고전압 리플의 저감에 따른 피폭량 감소가 실현되고 있다. 본 논문은 이에 따른 의료 진단용 X-선 발생 시스템에서 40kW(125kV, 800mA)급 고주파 전원 발생장치 개발에 관한 것으로 고주파 고전압 인버터, 고주파 고전압 변압기를 포함한 고전압 발생 회로, X-선 관전압, 관전류 제어부, 시스템 구동부의 설계 개발에 대하여 기술하였고, 전체 구성된 시스템의 실험 파형에 따른 동작 특성을 제시하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.191-192
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• 2018

본 논문은 유연전극의 플라즈마 발생용 고전압 전원장치에 대한 연구이다. 유연전극의 플라즈마 발생용 고전압 전원장치는 가변 전압을 위해 투 스위치 포워드 컨버터와 주파수 변환을 위한 LLC 공진 컨버터로 구성된다. 유연전극의 경우 장비의 구조에 대한 자유도가 높기 때문에, 살균 및 멸균 효율이 높다. 다만, 유연전극은 길이와 재질에 따라 인덕턴스와 커패시턴스가 달라진다. 따라서, 유연전극의 정확한 모델링을 통해 공진 주파수의 최적화가 필요하다. 본 논문에서는 유연전극 길이와 재질에 따른 정확한 모델링을 통해 LLC 공진 주파수를 최적화하고, 실험을 통해 제안하는 유연전극의 플라즈마 발생용 고전압 전원장치를 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.07a
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• pp.430-434
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• 2004

본 논문에서는 관전류 직접제어 방식을 채택한 3.2kW(80kV,40mA)급 최소형, 최경량 Portable X-선 장치를 제안한다 본 장치는 X-선 발생을 위한 고전압 발생 단에 모노탱크 블록 사용하였고, 고주파 고전압용 인버터에는 스위칭 전력소자로서 Mini block type의 MOS-FET를 채용, 80kHz로 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. X-ray Power의 출력이 높아짐에 따라, X-ray tube의 필라멘트 인버터의 출력용량 또한 증가되었다. 본 논문에서는 설정 관전류에 대한 정밀한 제어를 위하여 2단계 모드로 필라멘트 예열을 행하여 관전류 응답특성을 개선하였으며 제안한 휴대용 X-선 발생장치의 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 개선된 특징을 실험파형을 통하여 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2003.07b
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• pp.750-754
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• 2003

본 논문에서는 X-선 관전류를 직접 검출하여 제어하는 2.4kW(80kv,30mA)급 최소형, 최경량 휴대용 X-선 발생 장치를 제안한다. 본 장치는 X-선발생을 위한 고전압 발생단에 모노탱크 블록 사용하였고, 고주파 고전압용 인버터에는 스위칭 전력소자로서 MOS-FET를 채용, 70kHz로 스위칭 함으로서 고전압 변압기를 비롯한 고전압 발생부의 크기와 무게를 최소화하였다. 또한, 설정 관전류에 대한 정밀한 제어를 위하여 2단계 모드로 필라멘트 예열을 행하여 관전류 응답특성을 개선하였으며 제안한 휴대용 X-선 발생장치의 부하변동에 따른 X-선 관전압과 관전류의 개선된 특징을 실험파형을 통하여 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.419-420
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• 2017

본 논문에서는 고전압 프로브 시험용 100kV, 1kW의 DC 전원장치 설계에 관하여 소개한다. 설계되는 DC 전원장치는 연속 도전모드로 동작하는 LCC 공진형 컨버터 토폴로지가 적용되며, 적용된 LCC 공진형 컨버터는 고전압 전원장치에 필연적으로 발생하는 Arc로 부터의 보호동작이 우수한 전류원 성질을 가지면서 스위칭 손실을 줄일 수 있고, 정격 부하 조건에서 고효율을 달성할 수 있는 장점을 가진다. 또한 고전압 다이오드 스텍의 기생 커패시턴스를 병렬 공진 커패시턴스로 이용함에 따라 추가적인 고전압 커패시터의 사용 없이 LCC 공진을 구성할 수 있는 특징을 가진다. 본 논문에서는 이러한 LCC 공진형 컨버터 토폴로지를 고전압 전원장치에 적용하였을 때 장점을 설명하고, 시뮬레이션 결과를 통하여 설계된 컨버터의 타당성과 우수성을 설명한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07b
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• pp.992-995
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• 2001

고전압 펄스파워를 이용한 장치들이 환경설비 및 군용기술 등 여러 분야에서 적용되고 있다. 이들 장치는 고전압전원장치가 필수적이다. 고전압 전원 장치는 소형이면서 높은 반복 율로 재충전이 가능하고 안정성 있는 운전이 요구되어진다. 개발된 전원장치는 펄스발생기의 에너지 저장 캐패시터를 50 kV까지 층전할 수 있고 다수의 병렬운전이 가능한 정전류 전원장치이다. 본 전원장치는 200 nF 캐패시터를 6.48 ms이내에 50 kV까지 충전할 수 있도록 설계되어있다. 본 논문에서는 직렬공진에 의해 35 kW, 50 kV의 고전압을 만드는 전원장치의 동작시험에 대한 결과를 보이고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.549-549
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• 2013

고전압 펄스 플라즈마를 액체 속에서 발생시켜 수소 스펙트럼의 광학적 특성을 연구하였다. 고전압 펄스 발생 장치인 막스 제네레이터는 용량이 $0.5{\mu}F$인 축전기 5개로 이루어져 있다. 각각의 축전기는 전원 장치를 이용하여 저항을 통해 병렬로 충전되며, 방전 시에는 불꽃 방전 스위치에 의해 동시에 직렬로 연결되어 고전압을 발생시킨다. 따라서, 출력 전압과 전류는 40kV, 3 kA이며 총 에너지는 약 125 J이다. 직육면체 모양의 폴리카보네이트 용기 내부의 양쪽면에는 탐침 모양의 전극이 구성되어 있으며 전극 사이에서 고전압을 가진 플라즈마가 형성된다. 실험에서 액체로는 증류수를 사용하였다. 액체 방전 시 발생하는 수소 스펙트럼을 관측하기 위해 초점거리 30 cm의 monochromator를 이용하였고, 수소 알파선의 656.3 nm와 수소 베타선의 434.1 nm를 관측하였다. 전자 밀도의 측정법으로는 Stark broadening법을 이용하여 측정하였으며, 전자 온도는 Stark profile의 상대적인 전자 밀도의 비를 이용하여 계산하였다. 전자밀도는 실험조건에서 약 $3{\times}10^{15}cm^{-3}$, 전자온도는 약 2.5 eV가 측정되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07e
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• pp.71-73
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• 2000

최근 고 에너지 저장 및 발생장치의 개발은 군사용에서 산업용으로 응용되면서 각종 첨단 설비가 개발되고 있다. 본 논문에서는 전자빔 발생기로 쓰이는 Gyroklystron용 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치로 입력부, 특고압 발생부, 고압 정류부 및 IGBT 펄스 스위치 구성하고 그 설계 및 개발 자료에 대하여 기술하였다. 대전력 고전압 전류펄스 전원장치를 위한 각 구성 부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 입력부인 IGBT Inverter는 펄스 전원장치의 제어를 위하여 출력 고전압을 Feedbark System에 의해 펄스 설정 전압을 유지하도록 제어하며, 또한 펄스 출력중에 직류 고전압부의 전압강하, 즉 펄스 진압의 Drop이 커지는 것을 방지하기 위하여 Fast Dynamics를 갖도록 Feedback System을 구성하였다. 단상 특고압 승압용 변압기 3대를 직렬접속한 특고압 발생부는 PWM 제어된 전압을 입력받아 특고압으로 승압시키며 고압 펄스성 전압과 매우 높은 dV/dt 전압이 인가되므로 Stray Capacitance가 최소가 되어야 하며 절연파괴로부터 보호될 수 있어야 한다. 고압 정류부는 Inverter와 특고압 변압기에 의하여 전원이 공급되므로 교류전압의 교번 순간에 매우 높은 전압변동률을 가지는 Fast Recovery High Voltage Rectifier로 설계 제작되어졌다. 펄스 스위치인 IGBT 스위치는 Gate Driver에 의해 구동되어 지며 주어진 펄스 사양을 만족시키게 된다. 특히 소자의 전압특성을 고려하여 120KV의 전압 값을 갖도록 설계, 제작하였다.