현대의 물질문명은 에너지와 밀접한 관계가 있다. 모든 산업설비와 우리 주위의 문명의 이기는 어떤 형태로든 전기 energy를 빼고는 생각할 수가 없는 것이며 그 양상은 날로 깊어져 가고 있는 것이다. 특히 동력원으로서의 전기 energy는 각종 생산설비의 구동력, 상하수도, 농업용수의 양수동력등 큰 용량의 동력으로부터 가정용 의학용으 소전력에 이르기까지 관련 안되는 곳이 없으며 최근에는 FA, OA등에 사용되는 극소형동력으로까지 그 이용이 심화되고 있는 것이다. 따라서 전기 energy의 기계 energy로의 변환장치인 전동기는 인류문명이 지속되는 한 사용될 것이며, 그 응용적 측면에서 앞으로의 수요는 꾸준히 늘어날 것으로 보아 본고에서는 우리나라 전동기사업을 기술적 측면과 기업적 측면에서 조명하여 현재의 위치를 확인하고 장래를 전망하고저 한다.
본 논문에서는 ISM 대역의 2.45 GHz 마이크로파를 이용하여 무선 전력 전송 시스템을 구현하였다. 이 주파수는 주파수 규제에 의해 송신 전력이 20 dBm으로 제한을 받는다. 이러한 규제에 부합하는 mW급의 소전력을 전송하여 벽시계를 구동시킬 수 있는 무선 전력 전송 시스템을 구현하였다. 이러한 시스템을 구현하기 위하여 정류회로의 최적화를 하였으며, RF-DC 변환기에는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용하였다. 수신측을 단일 안테나와 RF-DC 변환기로 구성하여 80 cm의 거리에서 시계를 동작시켰고, 기존 문헌에 비해 부품의 수와 비용을 줄일 수 있었다.
최근 무선통신 시스템은 멀티미디어 서비스 요구의 증가와 무선전송기술 발달로 인하여 주파수자원이 고갈되고있다. 특히 면허가 필요 없는 특정 소전력 무선국 및 ISM 대역 개방에 의해 2.4 ㎓ 이하의 주파수 스펙트럼이 포화 상태에 있으며 5.8 ㎓ 대역과 무선 LAN 서비스간의 혼신 및 출력제한 등의 문제로 국내외적으로 전송속도와 주파수 효율이 우위에 있는 5㎓ 대역 주파수 활용방안에 대한 검토가 진행되어 왔다. (중략)
본 논문에서는 마이크로파를 이용한 무선전력전송시스템을 구현하기 위해 2.45[GHz] 마이크로파를 수신하여 직류전력으로 변환하는 렉테나를 설계, 구현하고, RF-DC변환효율을 높이기 위한 임피던스 매칭 및 튜닝 방법을 제시하였다. 구현된 렉테나는 넓은 Open Stub를 사용하여, 쉽게 튜닝이 가능하며, 정류회로의 RF-DC변환효율은 5[dBm]입사전력에 대하여, 최대 59[%]를 얻을 수 있었다. 제작된 패치안테나와 정류회로를 이용하여 소전력무선전송시스템을 구현한 결과, 송수신거리가 1[m]떨어진 거리에서 2.2[V], 1.5[mW]의 직류전력송신이 이루어졌으므로, 소전력 디지털시스템의 운용에 적용가능한 값을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 군 항공용 레이더의 프로세서 유닛에 적용하기 위하여 $115/200VAC{\pm}10%$, 3상, 400Hz 및 +28VDC 입력, 최대 출력전력 488.5W, 효율 82%이상(@70%부하), 출력 전원 8개의 다중 출력 스위칭 전원공급기를 개발하였다. 개발 목표 효율인 82% 이상을 달성하기 위해 전력이 큰 3개의 출력에(+3.3V/55A, +5V/32A, +12V/10A) 대해 동기정류 하프브릿지 방식을, 나머지 소전력 출력은 다중 출력 플라이백 방식을 적용하여 설계 및 제작하였고, 시험 결과 70% 부하에서 83.3%의 우수한 효율 특성을 확인하였다. 또한, 군용 장비로써의 전자기 간섭 및 환경조건 만족 여부 확인을 위해 군사규격에 따라 신뢰성 시험을 수행하여 개발된 전원공급기의 신뢰성을 확인하였다.
EMC(Electromagnetic Compatibility) is the ability of an electronic device that operates properly in its intended electromagnetic environment and not be a source of pollution to that environment. The designer anticipates EMC problems at beginning of the process and finds remaining problems in early prototype stages, and tests the final prototypes for EMC as thoroughly as possible. This is a more cost-effective method. In this paper, it analyzes EMC problems that were appeared in actual measurement of electric power control device and presents reduction technique of these problems.
본 논문은 유연전극의 플라즈마 반응을 위한 고효율 전원장치에 대한 연구이다. 유연전극은 저온 플라즈마 방전으로, 수 kV의 AC형태의 고전압 및 소전력 구동 사양이 요구된다. 상용전원을 사용하는 유연전극용 고전압 전원장치는 AC-DC, DC-AC로 변환이 가능한 2단 구조를 갖는다. 1단은 낮은 전력에서 높은 효율을 달성 할 수 있는 CrM(Critical Conduction Mode) PFC와 전부하 영역 소프트 스위칭을 통해 고효율 달성이 용이한 LLC 공진 컨버터를 사용하였다. 유연전극은 사양에 따라 커패시턴스가 달라진다. 따라서, 본 논문에서는 유연전극 사양에 따른 공진 주파수의 최적화를 통해서 유연전극의 플라즈마 반응 및 특성 시험을 위해 고효율 전원장치를 구성하였다. 실험을 통해서 유연전극용 고효율 전원장치를 검증하였다.
대전력 시험 시스템은 전력 계통의 지락 사고 및 단락 사고시 발생되는 사고 전류가 각종 전기 기기에 인가되었을 때 그 기기의 성능을 시험하는 설비로서 발전기, 보호 스위치, 투입 스위치, 임피던스, 변압기, 측정 시스템 및 보호 시스템 등으로 구성되어 있다. 이러한 설비는 계통의 상용 전원을 이용하는 방법과 발전기와 같은 별도의 전원 발생 장치를 이용하는 방법이 있다. 상용 전원을 이용한 방법은 저전압 소전류의 설비에 적용하고, 발전기를 이용한 방법은 배전급 기기를 포함한 고전압 대전류의 설비에 적용하며, 보통 대전력 시험 설비라고 하면 발전기를 이용한 시험 설비를 말한다. 본 논문에서는 국내에서 배전급 기기에 대하여 단락 발전기를 이용한 대전력 시험 시스템 국산화 추진시 발전기, 보호 차단기 및 투입 스위치의 요건과 용량을 산정하는 방법을 살펴본다.
본 논문에서는 135kHz 이하 미약 무선국의 전계 강도(기술 기준)에 대한 현재 각국의 동향과 그 기준치를 분석 및 비교를 통하여 해당 대역의 국내기준의 문제점을 분석하였다. 전자파 적합 등록에서 제시하고 있는 각국의 전계 강도 기준치와 연계하여 이에 적합한 국내의 비허가 무선기기(미약 무선기기)의 실질적인 도입 가능한 전계 강도의 기준치를 제시함을 목적으로 한다. 본 논문에서 제시한 전계 강도 허용치를 바탕으로 국내 기준을 상향하면 미약 무선기기 의 보급과 발전에 기여할 것으로 예상되며 국내 통신 시장은 물론 국제 통신 시장에서 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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