• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.865-871
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• 2011

태양광 시스템이나 연료전지 시스템에 많이 사용되는 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터이다. 이 중 입출력 전류 리플이 작은 인터리브드 부스트 컨버터가 최근에 많이 사용되고 있다. 이 회로는 입출력 전류 리플이 작기 때문에 입출력 커패시터의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 기존의 전해 커패시터에서 신뢰성이 우수한 필름 커패시터를 사용할 수 있고 이는 전체 시스템의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 다단 인터리브드 부스트 컨버터의 입출력 전류리플의 수식을 유도하고 듀티에 따른 특성을 알아본다. 위에서 언급한 내용을 확인하기 위해서 PSIM 툴을 이용하여 계산된 값과 비교를 할 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1429-1435
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• 2012

태양광 시스템이나 연료전지 시스템 그리고 전기자동차에 많이 사용되는 DC-DC 컨버터는 부스트 컨버터이다. 이러한 부스트 컨버터를 병렬로 연결하고 위상차를 두고 동작하여 입출력 전류리플을 줄이는 인터리브드 부스트 컨버터가 최근에 많이 사용되고 있다. 이 회로는 입출력 전류 리플이 작기 때문에 입출력 커패시터의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 기존의 전해 커패시터를 신뢰성이 우수한 필름 커패시터로 교체할 수 있고 이는 전체 시스템의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 다단 인터리브드 부스트 컨버터에 사용되는 출력 커패시터의 전류리플 수식을 유도하고 듀티에 따른 특성을 알아본다. 이를 확인하기 위해서 PSIM 툴을 이용하여 계산된 값과 비교를 할 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.441-442
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• 2020

본 논문에서는 2상 하이브리드 스테핑 모터의 디텐트 토크 보상 기법을 제안하였다. 2상 하이브리드 스테핑 모터의 회전자 좌표계 d,q축 전압 방정식 및 토크 식으로부터 지령 토크 발생을 위해 필요한 d,q축 전류를 지령으로 사용하며, 디텐트 토크로 인해 발생하는 속도 리플을 제거하기 위해 리플 크기를 추출하여 전류지령에 보상하였다. Matlab/Simulink를 이용한 2상 하이브리드 스테핑 모터 구동 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 유효성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.44-45
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• 2013

본 논문은 3상 PMSM 동작 중 한 개의 상이 고장이 났을 경우, 2상을 통하여 고장허용 동작을 하는데 있어서 발생하는 토크 리플 저감 방법에 대하여 연구를 하였다. 기존의 방법들이 기본파 주파수로 회전하는 동기좌표계상에서 전향 보상 방식으로 교류 성분의 전류를 제어함으로써 토크 리플을 보상하는 데에 반해 제안한 방법은 기본파 주파수의 2배수로 회전하는 동기좌표계상에서 직류 성분의 전류로 토크 리플을 보상하기 때문에, 저속 운전뿐만 아니라 고속 운전시에도 그 보상 특성이 매우 우수하다. 제안한 방법은 자동차용 전동식 조향 시스템에 적용하여 그 유효성을 실험적으로 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.235-243
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• 2010

본 논문에서는 총고조파 왜율(THD, Total Harmonic Distortion)과 리플 감쇄율(RAF, Ripple Attenuation Factor)을 이용한 계통연계 인버터용 LCL 필터 설계 방법을 제안한다. 인버터 측 인덕터 전류의 총고조파 왜율($THD_i$)과 필터 커패시터와 계통 측 인덕터 사이의 전류 리플 감쇄율(RAF), 그리고 계통에 주입되는 전류의 총고조파 왜율($THD_g$)의 관계를 분석하여 관계식을 도출하고, 이 관계식을 바탕으로 계통 주입 전류의 $THD_g$ 목표치를 만족하는 $THD_i$와 RAF를 선정하여 계통 측 인덕터($L_g$)와 인버터 측 인덕터($L_i$)의 인덕턴스 값을 계산한다. 한편 커패시터의 커패시턴스 값은 커패시터에 유입되는 무효전력을 고려하여 선정한다. 제안한 방법으로 LCL를 설계하여 시뮬레이션과 실험을 통해 계통에 주입되는 전류의 $THD_g$가 목표치를 만족하는 것을 보임으로써 설계 방법의 타당성을 입증한다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제42권2호
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• pp.7-14
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• 2005

본 논문에서는 브러시리스 직류 전동기의 상권선 인덕턴스에 의해 발생하는 위상지연을 보상함으로써 토크리플을 저감하는 방법을 제안한다. 브러시리스 직류 전동기의 토크리플 특성을 상권선 인덕턴스에 의한 전류지연의 관점에서 개선하기 위하여, 전동기의 한 상에서 발생하는 토크를 위상지연항의 함수로 표현되는 퓨리에 급수로 유도하고. 또한, 유도된 퓨리에 급수로부터 위상지연을 보상했을 때의 토크 식을 유도한다. 보상된 한 상의 토크가 이상적인 토크 파형인 구형파에 대한 퓨리에 급수와 같아짐을 보이고 결과적으로 토크리플이 감소함을 보인다. 위상보상에 대한 실험적인 방법은 인버터의 스위칭 패턴을 보상된 위치의 패턴으로 발생함으로써 실현된다. 시뮬레이션 결과와 3상 4극 브러시리스 직류 전동기에 대한 실험결과를 통하여 제안한 방법의 토크 리플 저감 효과를 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.73.2-73.2
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• 2010

휴대용 전자기기들의 소비전력 증가에 따라 2차전지에 비해 에너지 밀도가 높은 연료전지를 이용한 충전기의 필요성이 부각되고 있다. 대다수의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 방식이었으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통한 배터리의 충전이 요구된다. 또한 배터리는 일반 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있기 때문에 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 출력 리플전류를 유도하게 되어 시스템의 효율과 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 또한 이를 해결하기 위해 절연형 감압 컨버터를 사용하는 경우 변압기 사용에 의한 부피 증가와 부가 소자의 사용에 따른 가격 상승을 피하기 어렵다. Cuk 컨버터는 주스위치의 ON/OFF 동작에 관계없이 출력으로 에너지가 항상 전달되며, 이상적으로 리플이 거의 존재하지 않아 충전용으로 적합하다. 또한, 승압 및 감압이 자유롭기 때문에 배터리의 정격전압에 상관없는 범용 충전기의 설계도 가능하다. 따라서 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하여 배터리 충전기를 설계하고, 그의 상태공간 모델링, 주파수 특성 해석 및 제어기 설계에 대해 기술한다. 제안된 제어 방식은 소형 연료전지 스택을 이용하여 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 실행하여 그 성능 및 안정성을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.328-339
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• 2006

본 논문에서는 1 단구조방식의 PFC 회로를 갖는 단상 SRM 구동시스템의 특성해석에 대해 다룬다. 단상 SRM은 기계적 및 전기적 구조가 단순하고, 견고하며, 고속운전특성이 우수하다. 다이오드 브릿지 정류기와 직류링크회로의 커패시터로 구성된 종래의 단상 SRM 구동방식은 커패시터의 짧은 시간의 충 방전 전류에 의해 역률이 크게 저하되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 우선 부가적인 능동회로가 없는 1 단방식의 PFC 회로에 대한 분석을 통하여 역률개선 및 토크리플 억제를 위한 스위칭 토플로지를 새로 제안한다. 제안한 스위칭 토플로지로 작동하는 PFC 회로를 갖는 단상 SRM 구동시스템을 구축하고 시스템에 대한 수치해석을 통해 운전속도, 부하토크 및 커패시터 용량에 따른 토크리플, 역률 및 효율 등 시스템의 특성을 얻으며, 이를 실제 실험결과와 비교한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.457-466
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• 2004

본 논문에서는 태양광 컨버터로서 변형된 벅-부스트 컨버터를 제안하고 분석하며, 출력을 증가시키고 출력전압의 리플을 저감하기 위한 새로운 병렬 구동 기법을 제안한다. 변형된 컨버터의 입ㆍ출력 관계는 기존의 승압형 컨버터인 부스트 컨버터와 동일하지만, 출력단자의 구성을 변형시켜 출력 콘덴서의 동작전압과 커패시턴스 용량을 저감시킬 수 있는 장점을 가진다. 또한 변형된 컨버터와 전류 제어 기법을 이용하는 제안된 병렬구동 기법은 기존병렬 구동 방식의 전류 분배에 대한 불평등 문제를 해결할 수 있으며, 부가적인 스위칭 손실의 증가 없이 등가 스위칭 주파수를 증가 시킬 수 있어 출력전압 리플 저감에 효과적이다. 제안된 병렬 구동 기법의 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 입증한다.