• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07b
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• pp.1205-1207
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• 2003

고전압 전원공급기를 고 밀도로 제작하기 위하여 고 주파수 동작을 시켜야 한다. 이에 따라 전원 공급기에서 최대의 부피를 차지하는 부품인 변압기는 원하는 주파수에서 최소의 부피로 충분한 전력을 수강하면서 완벽한 펄스재현을 하여야 한다. 그리고 승압비를 일정수준으로 유지하여야 한다. 이러한 변압기의 설계 및 제작 시 주의하여야 한다. 진행파관 증폭기용 고밀도 고전압전원공급기용 고주파수, 고전압, 펄스 변압기 변압기를 설계, 제작 시험하였다. 변압기의 스윗칭 주파수는 80 kHz 이며 입력전압은 265 Vdc이고 출력전압은 4kVdc 이다. 변압기의 정상 출력은 1.7 kW이다. 그리고 최대부피는 $200\;cm^3$ 이하가 되어야 한다. 본 논문에서는 다양한 권선 방법에 의하여 제작된 변압기에 대하여 변압기의 설계 및 시험절차가 제시되었다. 그리고 변압기의 누설 인덕턴스, 분포 케페시턴스 및 공진 주파수도 측정하여 평가하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1285-1287
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• 2004

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

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.385-386
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• 2014

본 논문에서는 자심 테슬라 변압기를 이용한 400kV급 소형 고전압 펄스 발생기를 개발하였다. 테슬라 변압기의 효율 및 출력전압 향상을 위해 4분할 적층 원통형 자심 구조를 새롭게 제안 하였다. 제안 된 자심 구조를 적용하여 테슬라 변압기를 제작 한 결과, 최대 출력전압 425kV, 에너지 변환 효율 50%를 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.221-223
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• 2020

반도체 기반 고전압 펄스 발생장치에 적용 가능한 고전압 스위치는 주로 수 kV 정격의 반도체 스위치를 직렬로 스태킹하여 구성되며, 이때 각 스위치 소자에는 절연과 동기화된 각각의 게이트 신호가 인가되어야 한다. 본 논문에서는 짧은 펄스 폭의 온, 오프 게이트 펄스와, 단일 턴의 고전압 전선을 일차측으로 갖는 게이트 변압기를 통해 직렬로 구성된 반도체 스위치 스택 기반의 펄스 모듈레이터에 적용 가능한 간단한 구조의 게이트 구동회로가 설계되었다. 각 스위치에 게이트 신호를 전달하기 위해 온, 오프 게이트 펄스를 사용함으로써 게이트 변압기의 포화를 방지할 수 있으며, 이때 각 스위치의 게이트 턴-온, 오프 전압은 변압기 이차측의 제너 다이오드와 스토리지 커패시터를 통해 유지된다. Pspice 시뮬레이션을 통해 12개의 IGBT를 직렬로 구성하여 설계된 구조의 게이트 회로를 적용, 최대 10kV 펄스 출력 조건에서 안정적인 동작을 확인하고 설계를 검증하였으며 1200V 급 IGBT를 사용하여 실제 스위치 스택과 게이트 구동회로 모듈을 1리터 이내의 부피로 고밀도화하여 제작하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.1043-1045
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• 2002

고전압 전원공급기를 고 밀도로 제작하기 위하여 고 주파수 동작을 시켜야 한다. 이에 따라 전원 공급기에서 최대의 부피를 차지하는 부품인 변압기는 원하는 주파수에서 최소의 부피로 충분한 전력을 수용하면서 완벽한 펄스재현을 하여야 한다. 고전압 전원공급기는 풀-브릿지 DC/DC 컨버트로 구성되어 있으며 스윗칭 주파수는 100 kHz 이다. 변압기는 일차권선이 1개이며 이차 권선은 4개로 구성된다 일차전압은 250 Vdc, 이차 권선 각각의 출력은 520 Vrms이다. 변압의 이차 권선은 배 전압 회로를 이용하여 승압 후 각각을 직렬로 연결하여 -4,100 VDC와 -2,050 VDC를 만들어 TWT(Travel Wave Tube)의 케소드 및 콜렉트에 공급한다. 이 변압기는 100 kHz 펄스로 동작하고 최대부피가 400$cm^3$이하가 되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 변압기의 설계 방법 및 최소 온도상승을 위한 적절한 동작 자속밀도의 선택에 대하여 기술하고 변압기의 누설 인덕턴스, 분포 케페시턴스, 공진 주파수에 대하여 설계치 및 실험치를 비교 평가하였다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.4 no.4
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• pp.11-16
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• 2010

In this paper, including the X-ray high voltage resonant inverter generators and high frequency high voltage transformer operating systems is proposed. X-ray generator removes the noise and was smaller, 50[kHz] to work more with the driving frequencies, and that occurred when the normal power supply available due to noise, survey the conditions and solve the problems of the poor was a problem. In addition, X-ray tube voltage, frequency controllers and tube current controller filament heating voltage transformer for high frequency transformer design and manufacture of doing X-ray devices were to become more efficient operation.

• 전기의세계
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• v.33 no.10
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• pp.625-630
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• 1984

압전변압기는 압전효과를 응용한 점화소자와 필터의 중간적인 존재로서 그 두 기능을 합친 것과 같은 특성을 가지며, 전기적 에너지가 기계적 에너지로 변환된 후 다시 전기적 에너지로 환원되는 과정을 통하여 고전압을 얻는 변압기이다. 이러한 변압기는 자속을 응용하는 일반적인 변압기와는 달리, 유전체인 압전세라믹소자의 압전현상과 공진현상을 응용하므로 주파수대역이 좁고 취급되는 전류가 적다는 단점이 있으나, 구조가 간단하고, 제작이 용이하며, 소형이고, 손실이 적은 장점들이 있어서 특히 고전압고전류원을 필요로하는 음극선관, 음이온발생기, 집진기, 전자복사기, 도장기 등에 이용되고 있으며, 최근에는 다른 분야에도 응용이 시도되고 있다. 여기서는 기존의 압전변압기 중에서 가장 많이 쓰이고 있는 Rosen형(또는 transverse형)압전변압기의 구조와 특성들을 간단히 기술하고, 새로운 형태인 적층형 압전변압기에 관하여 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.46-48
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• 2019

본 논문은 Discontinuous Conduction Mode(DCM) 플라이백 컨버터로 생성한 고전압 펄스를 스파크 갭으로 펄스 상승 시간을 줄이는 방법에 관하여 다룬다. 이러한 방법으로 생성된 빠른 상승률 특성을 가지는 고전압 펄스 전원장치는 친환경 가스 처리 분야에 사용할 수 있다. 기존 스태킹 구조의 펄스 전원 장치는 많은 수의 스위치들과 에너지 저장 소자가 필요하므로 부피가 커지고 제조 단가가 증가하는 반면, 분 논문에 제안된 전원 장치는 구조를 단순화하여 전체 시스템의 소형화 및 제조 단가를 낮춘 점을 특징으로 한다. 제안된 설계 토폴로지는 플라이백 변압기 2차 측에 다이오드의 사용 유무에 따라 두 개의 변형된 회로로 응용 가능 하다. 변압기 2차측에 다이오드를 사용하면, 음의 성분 없이 깨끗한 고전압 출력 펄스를 만들 수 있지만 사용한 다이오드의 전압 정격을 고려해야 한다. 다이오드를 사용하지 않는다면, 고전압 출력 펄스에 음의 성분이 발생하지만 비용과 부피를 최대한 줄일 수 있다. PSIM 시뮬레이션을 사용하여 제안하는 전원 장치의 23kV, 0.5 ㎲, 10 ns rising time의 출력 펄스 발생 성능을 검증하고, 다이오드 사용에 따른 출력 펄스의 차이점을 비교하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07b
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• pp.1309-1311
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• 2000

본 논문에서는 입력부, 특고압 발생부 및 고압 정류부, IGBT Pulse Switch로 구성된 Gyro-klystron용 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치의 설계 및 개발에 대하여 기술하였다. 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치를 위한 각 구성부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 입력부인 IGBT Inverter는 펄스 전원장치의 전압 제어를 위하여 출력 고전압을 Feedback System 제어에 의해 Pulse 설정 전압을 갖도록 제어하며, 또한 Pulse 출력중에 직류 고전압부의 전압강하, 즉 Pulse 전압의 Drop이 커지는 것을 방지하기 위하여 Fast Dynamics를 갖도록 Feedback System을 구성하였다. 3대의 단상 특고압 승압변압기가 직렬로 구성된 특고압 발생부는 PWM된 전압을 입력받아 특고압으로 승압시킨다. 특고압 변압기는 고압 Pulse성 전압과 매우 높은 dV/dt 전압이 인가되므로 Stray Capacitance가 최소가 되어야 하며 절연파괴로부터 보호될 수 있어야 한다. 고압 정류부는 Inverter와 특고압변압기에 의하여 전원이 공급되므로 교류전압의 교번순간에 매우 높은 전압 변동률을 가지는 Fast Recovery High Voltage Rectifier로 설계, 제작되어졌다. Pulse Switch인 IGBT Switch는 Gate Driver에 의해 구동되어 진다. 주어진 Pulse 사양을 만족시키며 특히 소자의 전압 특성을 고려하여 120KV의 전압값을 갖도록 설계, 제작하였다. 본 논문에서는 고전압 펄스 전원장치 각 부분의 설계에 대하여 기본적인 사항들을 제시하며, 실험결과를 통하여 제안된 방식의 우수한 특성을 입증한다.

• 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.