• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.5
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• pp.885-892
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• 2017

In this paper, we proposed a novel crowbar circuit for high-speed discharge charge switching to solve discharge charge-time delay of supply voltage in the conventional crowbar circuit. The proposed circuit is designed to increase the charge-speed after high-speed discharge of supply voltage, thereby reducing the time exposed to radiation damage and, the normal operation time of electronic system after passing the pulse radiation. The simulation of the discharge charge-times before the implement of the hardware is conducted using Cadence's pspice tool, and DUT (Device Under Test) board is fabricated in the device level. The comparison measurement of the crowbar circuits is performed on the satellite-electronic device for 24V. As the result, we confirmed the high-speed function of the proposed circuit by improvement of the discharge-speed 96.8% and the charge-speed 27.3% as compared with the conventional circuit.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.102-102
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• 2010

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 방전 현상을 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 방전 챔버에는 C-dot probe와 B-dot probe를 설치하여 전압과 전류를 측정하였고, C-dot probe 와 B-dot probe는 각각 Northstar사의 10000:1 고전압 probe와 rogowiski coil을 이용하여 시준 하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 방전개시시간은 혼합기체 압력에 따라 증가하며 1기압 이상에서는 급격히 증가 하였다. SF6 혼합비율에 따라서는 1 기압 조건까지는 큰 차이가 없었으나 2 기압부터는 급격히 증가하였다. 안정성을 나타내는 jitter는 SF6 100%일 때 가장 컸으나 혼합기체의 변화에 따른 큰 차이는 없었다.

• Proceedings of the KOR-BRONCHOESO Conference
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• 1987.05a
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• pp.14-14
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• 1987

최근 수은전지의 사용이 증가함에 따라 이에 의한 식도이물의 가능성도 증가하게 되었다. 저자는 수은전지에 의한 식도손상을 관찰하기 위하여 가토(1.7kg~2.5kg)에서 수은전지(충전된 전지, 방전된 전지)와 같은 모양, 크기의 철판(대조군)을 상절치에서 약 15cm되는 식도에 삽입 후 시간별로(1, 3, 6, 12, 24시간)육안적, 조직학적 관찰을 하였다. 충전된 전지를 삽입한 군에서는 삽입 후 1시간부터 식도손상을 보였고 시간경과에 따라 그 정도가 심해졌으며, 방전된 전지를 삽입한 군에서는 삽입후 3시간부터 식도손상을 보였고 시간 경과에 따라 그 정도가 심해졌으나 충전된 전지군에 비하여는 경한 손상을 보였으며, 대조군에서는 삽입 후 24시간까지 손상을 보이지 않았다. 따라서 수은전지에 의한 식도이물은 조기에 심한 식도손상을 초래하므로 가능한 한 신속히 제거해야 할 것으로 생각된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.618-620
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• 2008

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.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.221-221
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• 2011

수 Tera Watt급의 가속기 및 펄스파워 시스템은 다수의 스위치를 사용하고 있으며, 이와 같은 가속기 및 시스템의 성능은 기체방전 스위치의 성능에 직접적으로 관련되어 있다. 일반적으로 이와 같은 기체방전, 액체방전 고출력 스위치는 다목적으로 많은 연구와 개발에 응용되고 있다. 예를 들어 천둥 펄스전자빔 발생장치는 12개의 Marx gap 및 3개의 100 kV 펄스충전 전기트리거 gap을 가지고 있다. 기체 방전 또는 액체 방전 펄스 충전 갭 스위치의 음극에 펄스 고전압이 인가되면 이로 인하여 음극에서 전자빔이 발생한다. 내부에는 전자빔이 양극과 충돌하는 순간 양극표면에 플라스마가 형성된다. 이와 같은 플라스마 sheath는 축 방향 이극관 안에서 양극 충전 에서 음극으로 팽창하면서 전파하며, 또한 거의 동시에 음극표면에도 플라스마가 형성되어 음극에서 양극으로도 팽창하여 전파하게 된다. 이와 같은 펄스충전 고출력 갭 스위치 안에서 발생되는 방전 플라스마의 특성에 관한 갭 breakdown 과정에 대한 특성연구를 한다. 고출력 스위치의 특성 조건으로는 방전전압, 방전시간, jitter 등이 있다. 본 연구에서는 최대전압 600 KV, 최대전류 88 KA, 펄스 폭 60 ns의 특성을 가지는 고전압 펄스 시스템 '천둥'을 이용하여 방전 챔버에 고전압 펄스를 인가하고 N2와 SF6 혼합기체 종류와 압력에 따른 현상을 전기, 광학적으로 연구하였다. 전극은 구리텅스텐 합금재질의 표준전극을 사용하였고, 전극 간격은 20 mm로 고정하였다. 방전 챔버 압력을 100 torr에서 4 기압까지 변화시켜가며 실험을 진행하였고, N2에 대한 SF6의 혼합비율을 0%~100%까지 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험결과 방전전압은 압력이 증가함에 따라 증가하다가 2 기압 이상에서는 완만히 증가하는 경향을 보였고, SF6 혼합비율은 0~10%까지 급격히 증가하고, 그 이상의 혼합비율에서는 완만히 증가하였다. 전자온도는 SF6 혼합비율이 0~10%일 때 급격히 증가하여 이후에는 포화되는 경향을 보였고, 압력에 따라서는 큰 경향성을 보이지 않았다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.5
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• pp.387-396
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• 2009

The life and performance of lithium battery are greatly influenced by the formation process which is essential in the process of manufacture. Charge/discharge system for the lithium battery are required for the formation process. To simulate such a system in a conventional method takes very long time and requires huge memory space to save data files. So the simulation may be impossible with a general-purpose PC. In this paper, the lithium battery is modelled to a resistor-capacitor serial circuit and the lithium battery charge/discharge system is analyzed and simulated by using state space averaging method. As a result, the simulation time is reduced dramatically and the simulation of the lithium battery charge/discharge system becomes possible on a general-purpose PC within 3 hours. Also, both the charge/discharge characteristics and the time required to charge/discharge of the lithium battery charge/discharge system can be observed. To verify the propriety of resistor-capacitor serial circuit modeling method for lithium battery and the validity of the analysis and simulation based on state space averaging, the lithium battery charge/discharge system is composed and experimentations are carried out.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.410-413
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• 2002

일반적으로 휴대폰에는 리튬이온(Ll-lon) 전지(battery)를 많이 사용하고 있으며 그 전지(battery)를 충전시키기 위해 Microcontroller를 사용해서 과충전과 방전, 그리고 전지(battery) 보호와 충전에 대한 일정한 전류를 제어한다. 여기에서 충전 동작 시 필요한 일반직인 충전 전류 제어를 PWM의 방식에 의존하지 않고 인공지능 기법을 이용해 소프트웨어적으로 처리가 필요한 파라메터 값을 추정해 적용시키고자 한다. 따라서 개발한 충전시스템에 일반적인 충전 파라메터를 전압과 전류 그리고 시간으로 분류하여 Microcontroller에 그 파라메터를 적용시켜 PWM 방식으로 제어한 후에 실험에 의한 결과값을 얻는다. 그리고 이것들을 비교하여 보다 나은 충전시스템을 구현하기 위해 인공지능 기법 중에 하나인 신경망을 이용하여 전압과 전류 그리고 시간에 대한 파라메터를 처리하였다. 본 논문에서 신경망에 대한 파라메터의 학습을 일반 FC에서 구현하고 여기에서 추출된 학습 값을 Microcontroller에 적용시켜 입력값에 따라 다양한 PWM 신호를 발생시키도록 구현했다. 이후 실제적인 실험에 의한 결과값을 본 논문에서 서술하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.168.2-168.2
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• 2013

테슬라 코일은 니콜라 테슬라가 고안한 변압기로, 교류 아크 방전을 통한 플라즈마의 발생을 관찰할 수 있는 기기이다. 고전압 트랜스를 사용해 저전압을 고전압으로 변환하고, 변환된 에너지를 콘덴서에 충전시켜 스파크 갭 사이에 절연파괴를 일으켜 아크 방전을 통한 플라즈마를 발생시킨다. 이 때 콘덴서와 1차코일 사이에 폐회로가 형성되고, 1차 코일과 2차 코일 사이에 전자기장이 생긴다. 공진주파수가 맞을 때 만들어진 전자기장으로 에너지가 전달되고, 2차 코일에서 증폭된 에너지는 충전된 탑로드 끝에서 아크 방전을 통하여 플라즈마의 형태로 방출된다. 본 프레젠테이션에서는 한동글로벌 학교 고등학생들이 50시간에 걸쳐 직접 제작한 테슬라 코일의 자세한 스펙, 만든 부품들과 그를 만드는 데 사용한 물품들, 설계도들, 날짜별로 기록한 테슬라 코일의 자세한 제작 과정과 후기, 만든 테슬라 코일의 작동과 이를 이용한 추가적인 실험 내용을 발표하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.27-28
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• 2012

본 논문에서는 수퍼커패시터 에너지 저장장치의 동작을 예측할 수 있는 시뮬레이터를 구현하고 실험하였으며, 수퍼커패시터 시뮬레이터의 동작 및 제어 방법에 대하여 서술한다. 수퍼커패시터는 수초에서 수분 내의 동작 시간을 가지고 있기에 수퍼커패시터의 충전 또는 방전 동작은 빠른 시간에 이루어지게 된다. 충 방전 수행에 따라 증감되는 수퍼커패시터의 전압을 예측하여 제어하는 수퍼커패시터 시뮬레이터를 제안한다. 수퍼커패시터 시뮬레이터 동작은 대기모드인 CV모드와 충 방전모드인 SC모드로 구분된다. CV모드에서는 충 방전모드가 수행되지 않기에 수퍼커패시터 시뮬레이터가 대기하고 있는 상태이고, SC모드에서는 충 방전 동작이 수행됨에 따라 수퍼커패시터의 전압이 변화되는데 증감되는 전압의 크기를 제어하는 알고리즘이 필요하다. 충 방전 시 발생하는 DC 전류를 측정하여 계산과정을 통해 수퍼커패시터에서 변화되는 전압을 예측하여 SC모드에서 충 방전이 안정적으로 동작함을 실험을 통해 확인하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.3 no.2
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• pp.90-95
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• 2000

Cycle life test was carried out to evaluate the failure modes of the gel type nth batteries at $C_5$ currents and $100\%$ DOD. When the batteries were charged at constant voltage of 2.40 V and 2.50 Vi respectively, cycle lift was over 1,000 cycles. The batteries lost 426.4 g and 391.2 g of electrolyte far each case after the weight measurement. The battery charged at 2.50 V was shown to have a better cyclic performance than charged at 2.40 V, and the amounts of electrolyte loss was proportional to charge factor. After cycle test, the micro-structure of positive active material was completely changed and the corrosion layer of positive grid was about $50{\mu}m$. Failure mode of the positive plate of the gel type battery was a shedding of the positive active material, and the cause of discharge capacity decrease was found to be a electrolyte loss.