• 제목/요약/키워드: 공진효율

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11kW 양방향 충전기를 위한 CLLLC 공진 컨버터 설계 (Design of CLLLC Resonant converter for 11kW Bidirectional Charger)

  • 이우석;이상연;최승원;이준영;이일운
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.22-24
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    • 2020
  • 본 논문은 11kW급 양방향 탑재형 충전기를 위한 CLLLC 공진 컨버터 설계에 대하여 발표한다. CLLLC 공진 컨버터의 공진 탱크 설계하였으며, 고효율화를 위하여 SiC-MOSFET을 사용하고, 배터리 전압에 따라 링크전압 가변 알고리즘과 동기정류기를 적용하였다. 그 결과를 바탕으로 프로토타입을 제작하여 실험한 결과를 발표한다.

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Core Coefficient 기반의 투자율 다변화 시뮬레이션을 이용한 공진형 컨버터 효율분석법 (Development of a Simulation Platform for Efficiency Analysis of Resonant Converters Based on Core Coefficient)

  • 성원용;오창열;조남진;김윤성;이병국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.311-312
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    • 2013
  • 본 논문에서는 자성체의 직류중첩 (DC-Bias)특성이 영향을 미치는 공진형 컨버터의 효율을 계산하기 위한 시뮬레이션을 구성한다. 이를 위해 PSIM의 saturable core를 이용하여 core coefficient를 실제 설계 사양과 동일하게 적용 및 모델링한다. 시뮬레이션 결과를 통해, 자성체에 흐르는 전류의 크기에 따라 변화하는 투자율이 공진형 컨버터의 동작 및 효율에 미치는 영향을 분석한다.

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가변 인덕턴스를 활용한 홀드-업 보상 회로를 가진 하프브리지 LLC 공진형 컨버터

  • 정연호;이재범;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.179-180
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    • 2014
  • 서버용 전원장치는 경부하 조건에서의 효율이 점점 강조되고 있다. 이를 만족하기 위해 LLC 공진형 컨버터는 많이 사용되고 서버용 전원장치에서 요구되는 홀드-업 시간을 만족하기 위하여 넓은 입력 전압 범위에서 동작 가능하게 설계되어 있다. 이는 컨버터의 1차측 도통 손실과 턴-오프 스위칭 손실을 증가시켜 정상상태의 효율을 감소시킨다. 본 논문에서는 변압기의 보조 권선을 포함한 제어 회로를 통해 변압기의 인덕턴스를 변경하는 방식을 하프브리지 LLC 공진형 컨버터에 적용함으로써 정상 상태에서는 높은 자화인덕턴스를 적용하고 홀드-업 시간에서 낮은 자화인덕턴스를 적용하여 각각의 상태에서 요구되는 고효율과 최대 전압이득을 모두 만족 한다. 실험을 통해 제안된 방식의 유용성을 검증한다.

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Dual-Bridge LLC 공진형 컨버터를 이용한 고효율 PV 스트링 Power Optimizer 개발 (Development of High Efficiency PV String Power Optimizer using Dual-Bridge LLC Resonant Converter)

  • 유기범;김형진;하이뜨란;최세완;최운성;최영규;이정욱;주상현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.418-419
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    • 2019
  • 본 논문에서는 Dual-Bridge LLC 공진형 컨버터를 이용한 고효율 PV 스트링 Power Optimizer를 제안한다. 제안하는 Power Optimizer는 LLC 공진형 컨버터를 이용하여 모든 스위치의 ZVS 턴온 및 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취하여 고효율을 달성할 수 있다. 또한 컨버터 토폴로지는 하프브릿지 회로와 풀브릿지 회로가 통합된 Dual-Bridge 구조를 적용하여 PV 스트링의 넓은 입력전압 범위(300V-900V) 조건에서도 정전압 출력이 가능하다. 본 논문에서는 6.25kW급 시작품 실험을 통하여 제안하는 Power Optimizer의 타당성을 검증하였다.

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공진형 컨버터를 이용한 위성전력변환장치 설계

  • 윤석택;오시환;김진희
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.185.1-185.1
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    • 2012
  • 위성의 전력시스템은 시스템 단계에서부터 수명 및 임무조건에 직접적으로 영향을 주도록 설계가 이루어진다. 최근 우주산업의 발전과 더불어 여러 위성들이 개발 및 계획되면서 다양한 부하 조건, 소형화, 박형화에 대한 수요도 증가하고 있다. 일반적으로 공진형 변압기는 비공진형 변압기에 비해 높은 전압 변환 비를 통해 다양한 부하조건을 만족시킬 수 있는 장점으로 소형화가 가능하고, 절연 구성 및 ZVS, ZCS를 통한 효율 증가가 상대적으로 쉬운 특성을 지니고 있다. 하지만, 공진 특성으로 인해 안정적인 구동을 위해서는 추가적인 회로구성 및 안정화 하기위한 제어기의 설계가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 공진형 컨버터와 비공진형 구조에 따른 특성을 분석하고 다양한 구동 조건에 따른 설계의 장단점을 분석하여 공진형 변압기를 이용한 위성전력변환장치 설계 및 제어의 가인라인을 제시하였다.

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근접 통신 단말의 무선 전력 전송 효율 향상을 위한 자기 공진코일 시스템 (A Magnetic Resonant Coil for Enhancement of Wireless Power Transfer Efficiency of NFC devices)

  • 김영교;김시호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권10호
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    • pp.1-5
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    • 2011
  • 근접 통신 시스템(NFC)의 전력 전송 효율과 수동형 RFID의 동작 거리 향상을 위해 자기 공명 공진코일을 이용한 무선전력전송 방식을 근접 통신 단말에 적용하였다. 소스코일과 디바이스코일 사이에 공진코일을 배치시켜 시스템을 구성하였으며, 효율을 13.56MHz 대역의 RFID 리더와 태그 시스템을 사용하여 측정하였고, 3차원 시뮬레이터를 통하여 시뮬레이션 하였다. RFID 리더와 태그를 통해 측정한 결과, 자기 공명 공진코일을 적용한 경우 신호의 송수신 최대 거리는 96.72%, RFID 태그의 수신된 전압은 17.95% 증가함을 보였다.

MAS계 결정화유리를 이용한 레이저 여기용 공진기의 제작 및 특성분석 (Charactericstics of Glass-Ceramic having High Efficiency Diffuse Reflectance and Fabrication of Laser Cavity)

  • 박용배;변우봉;김요희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1559-1561
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    • 2002
  • 적외선 확산반사형 결정화유리를 응용한 레이저 여기용 공진기를 제작하여 미세구조 분석 및 레이저 여기 효율특성을 조사하였다. 출발물질로는 Cordierite를 주결정상으로 하는 MAS(MgO, $Al_2O_3$, $SiO_2$) 3성분계 조성에 결정화 유도용 조핵제로 $TiO_2$를 첨가하였으며, 형성된 유리 용융물을 흑연제 몰드에 부어 공진기를 제조하였다. 용융물 중 일부를 2단계 열처리를 행하여 상분석을 실시한 결과 Cordierite($2MgO{\cdot}2Al_2O_3{\cdot}5SiO_2$)와 Rutile($TiO_2$)이 주결정상으로 관찰되었으며, 열처리 온도를 변화시켜 생성된 입자의 크기에 따른 확산반사율간의 관계를 조사한 결과, $1100{\sim}1200nm$에서 열처리된 시편의 경우 $500{\sim}2200nm$의 영역에서 95% 이상의 확산반사율을 나타내었다. 대표적인 고체레이저인 Nd:YAG의 경우, $700{\sim}900nm$ 파장이 주흡수대이며, 이를 결정화유리로 제조된 공진기의 레이저 효율특성실험에 이용하였다. 수냉 및 단일 펄스의 조건에서 $1.7{\sim}1.9%$의 효율을 나타내었다.

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진동 수주형 축대칭 부유식 파력발전장치의 성능평가 (Performance Evaluation of an Axisymmetric Floating Wave Power Device with an Oscillating Water Column in the Vertical Cylinder)

  • 박우선;정신택;최혁진;이욱재
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.29-38
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    • 2018
  • 축대칭 진동수주형 부유식 파력발전의 성능을 평가하기 위하여 PTO를 고려한 선형화된 자유수면경계조건을 유도하여 유한요소 수치모델을 수립하였다. 발전효율에 영향을 미칠 것으로 판단되는 동력인출장치(PTO)가 설치되는 실린더내 수주의 공진현상과 부유체의 heave 공진현상에 직접적으로 영양을 줄 수 있는 설계변수인 실린더 및 스커트 길이, 그리고, 수심을 변화시키며 수치실험을 실시하여 발전시스템의 최적설계에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 연구결과, 발전시스템의 효율은 실린더내 진동수주의 공진보다는 부유체의 heave 운동 공진에 지배되며, 부이 외측에 스커트를 부착함으로써 효율적으로 공진조건을 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

공진 개구 구조의 소형화 및 투과 효율 개선 (Miniaturization and Transmission Efficiency Improvement of Resonant Aperture Structure)

  • 유종경;여준호;고지환;김병문;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.470-477
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    • 2017
  • 무한 도체 평판에 위치한 파장에 비하여 작은 개구의 투과 효율을 향상시키는 방법으로써, 기존에 제안된 H-형태의 공진 개구를 변형하여 공진 주파수를 낮추어 파장 대비 개구의 크기를 소형화하고, 공진 개구의 투과 효율을 향상시켰다. 공진 개구를 등가 회로로 표현하여 계산된 최대 투과 단면적은 시뮬레이션을 통해 계산된 변형된 소형 공진 개구에서의 최대 투과 단면적과 일치함을 보이고, 최대 투과 단면적이 $2D{\lambda}/4{\pi}$의 정량적 수식으로 표현되어 투과 효율을 비교할 수 있다. 본 논문에서 제안한 변형된 공진 개구는 H-형태의 개구와 비교하여 최대 투과 단면적은 $846mm^2$에서 $2,431mm^2$으로 약 2.87배 증가되었으며, 공진 주파수는 5.06 GHz에서 2.92 GHz로 낮아져 개구의 길이 대 파장 비는 0.178에서 0.103으로 소형화되었다.

고효율 무선 전력 전송을 위한 고효율 E급 전력 증폭기 및 공진 코일 설계에 관한 연구 (Study on the Design of High Efficient Class-E Power Amplifier and Resonant Coils for High Efficient Wireless Power Transfer System)

  • 윤충모
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.935-940
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    • 2016
  • 최근 무선 전력 전송 시스템은 조명 분야뿐만 아니라 전기 자동차, 스마트폰 무선 충전 시스템 등 다양한 분야에서 기술이 점차 확대 적용되고 있다. 무선 전력 전송 시스템의 전력 전송 효율을 판가름 하는 가장 큰 두가지 요소로는 전력을 무선으로 전달하는 매개체인 송, 수신 코일부와 전력을 증폭하는 전력 증폭기부가 해당된다. 본 논문에서는 고효율 무선 전력 전송 시스템을 구축하기 위해 6.78MHz에서 동작하는 고효율 전력 증폭기 설계 방안과 공진 코일 제작 방법에 대해 소개한다.