• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.71-73
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• 2007

본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.

• 전기의세계
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• v.14 no.3
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• pp.37-40
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• 1965

전기기구의 절연성을 향상시킨다는 것은 품질이나 수명을 향상시키는것과 똑같은 의의를 갖는 것이며, 따라서 기기의 수명은 절연성에 있다해도 과언이 아니다. 절연내력을 높이기 위해서는 질량의 절연재료와 고도의 절연가공기술 및 절연구조의 개량등의 요건을 필요로 하나 건조 처리기술에 의하여도 상당히 전기특성을 회복시킬수 있다. 주지의 사항과 같이 건조 처리법에는 열풍건조법, 열유(분무 및 순환) 건조법증기건조법, 전류건조(냉상전류법 및 단락순환건조법)법, 등등에 진공건조를 병용한 처리법이 있으며 어떤나라의 전력계통에서도 계통의 감시 또는 정기보수시 전력용 변압기를 건조(현지)해야 되는 작업은 기기 maker에서 공장건조해야 되는것과 똑같이 거쳐야 하는 공정중의 하나인 것이다. 여기서 언급코져 하는 변압기 tank 유도가열법은 본인이 일본 삼릉전기에서 연수중 조사한 바 있는것으로서 소련, 일본등지에서는 벌써부터 타 건조처리법과 병용해서 척용하고 있으며, 보유하고 있는 건조실의 size가 적을때나 또는 수송 제한조건때문에 현지 조립을 요하는 지역에서는 편리한 처리법의 하나라 할 수 있다. 이하 그 설계 계산법과 설계예를 간략한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.9-11
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• 2018

본 논문은 넓은 영전압 스위칭 범위와 고효율을 가지는 Split-Capacitor Dual-Active-Bridge 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 기존의 Dual-Active-Bridge의 풀-브릿지 구조를 Split-Capacitor 구조로 변경하여 회로를 개선하였다. 비록 제안한 컨버터는 변압기 전류가 기존의 회로보다 2배만큼 높아지지만 6개 스위치의 정격 전압이 절반으로 줄어들며, 넓은 영전압 스위칭 범위를 가진다. 또한 변압기 전류의 증가로 인해, 기존의 컨버터에 비해 1/4만큼 작은 누설 인덕턴스로 같은 전력을 넘길 수 있다. 추가된 커패시터는 변압기 DC 성분에 의한 포화 문제를 막아주며 두 개의 출력을 가질 수 있도록 한다. 제안한 컨버터의 성능을 검증하기 위해 3-kW의 시제품을 제작하여 실험을 통해 증명하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.145-147
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• 2020

본 논문에서는, 결합 인덕터 정류단을 갖는 위상천이 풀브릿지 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 동기정류기 제어 기법을 제안한다. 결합 인덕터 정류단을 활용하면 1차측 환류 전류를 감소 시켜 도통 손실을 줄일 수 있지만, 동시에 줄어든 전류로 인하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성하기 어려워진다. 이를 해결하기 위하여 변압기의 자화 전류를 이용할 수 있지만, 컨버터가 넓은 출력 전압 범위로 설계되는 경우 낮은 시비율을 기준으로 작게 설계된 자화 인덕턴스로 인하여, 높은 시비율로 구동 시 과도한 자화 전류로 인한 불필요한 도통 손실이 증가하는 문제점을 갖는다. 제안하는 제어 기법은 기존 동기정류기 제어와 달리 동기정류기를 기존보다 먼저 구동시켜 1차측에 환류 전류를 순간적으로 재생성할 수 있고, 이를 이용하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다. 따라서, 작은 자화 전류로 영전압 스위칭을 달성할 수 있으므로 1차측의 도통 손실을 줄여 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안하는 동기정류기 제어 기법의 효용성을 증명하기 위하여, 400V 입력, 27-54V/13A 출력에서 실험 검증을 진행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.91-92
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• 2007

본 연구에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 고압측 코일에 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)의 축대칭FEM을 이용하여 해석하였다. 1MVA, 22900/220(V) 단상 외철형 Cable형 변압기의 권선의 각방향의 전자력을 분석하고, 변압기 권선의 고유진동mode를 Transfer Matrix Method를 이용하여 Cable형권선의 고유진동주파수를 파악하고 ANSYS와 비교하였다. 변압기 권선의 전자력과 진동mode 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.73-74
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• 2015

H-브릿지 멀티레벨 인버터에서는 계통 전원과의 절연, 각 인버터 Power Cell에 독립된 전원 공급 등의 목적을 위하여 다권선 변압기가 사용된다. 이러한 변압기를 확장 델타 결선 방법의 위상 천이 변압기로 제작할 경우, 멀티레벨 인버터 입력 전류의 고조파 성분을 감쇄시키고 THD를 개선할 수 있다. 본 논문에서는 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 확장 델타 변압기를 설계하고, PSIM으로 구성된 시뮬레이션 모델을 사용하여 변압기의 입력단에서 1차단 고조파 성분이 2차단과 비교하여 감쇄되는 것을 확인하도록 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.178-180
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• 2020

기존의 철도차량용 무선전력전송 시스템은 Medium-voltage (MV) 60 Hz 중전압 AC 계통 전압을 Low-voltage (LV) DC로 변환하기 위해 저주파 변압기와 정류기를 사용한다. 하지만 수 MW급의 대전력을 낮은 DC 전압으로 전송하려면 인버터는 수백 A - 수 천 A 이상의 전류용량을 가져야하므로 정류기의 출력 단에 직렬 또는 병렬로 연결된 여러 개의 고주파 변압기를 필요하게 된다 (그림 1참조). 이러한 저주파 변압기, 정류기 및 고주파 변압기는 크고 무거우므로 낮은 전력밀도 및 높은 시스템 가격의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 저주파변압기, 정류기, 고주파 변압기를 사용하지 않는, 여자 코일을 이용한 새로운 멀티레벨 무선전력전송 시스템의 토폴로지를 제안한다. 제안된 멀티레벨 무선전력전송 시스템은 멀티레벨 인버터의 각 출력 단에 여자코일 (excitation coil) 이 연결되어 있다. 이 여자코일들은 급전코일 (transmitter coil) 에 전기적으로는 절연되었지만 자기적으로 강하게 결합된다. 여자코일들이 발생시킨 자기장은 급전코일에 유도전압을 발생시키고, 급전코일에서 수백 A 이상의 큰 전류를 흐르게 하여 급전코일에서 강한 자기장을 발생하도록 한다. 이 자기장은 급전코일과 수 cm 이상 떨어져 자기적으로 약하게 결합된 집전코일 (receiver coil) 에 다시 유도전압을 발생시켜 전력을 전달하게 된다. 제안한 새로운 멀티레벨 무선 전력 전송 시스템은 시뮬레이션을 통해 검증했다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.443-445
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• 2008

용량성 부하를 사용하는 응용사례가 늘어남에 따라 에너지 회수 회로의 중요성 또한 더욱 부각되고 있다. 특히, 고전압 구동의 경우 에너지 회수를 하지 않을 경우 손실이 크게 발생하며 충방전시 돌입 전류로 인한 노이즈 문제 또한 발생하게 된다. 본 논문에서는 단권변압기를 사용한 새로운 형태의 에너지 회수 회로를 제안한다. 제안한 회로는 모든 스위치가 동일한 전압, 전류 스트레스를 받으며 항상 스위치를 통해 흐르는 전류가 대칭적으로 분배되기 때문에 도통 손실을 줄일 수 있으며 단권변압기를 통하여 용량성 부하가 연결되기 때문에 영전압 실패시 발생 할 수 있는 돌입 전류로 인한 전자파 발생 및 도통, 스위칭 손실을 막을 수 있다는 장점을 갖는다. 이에 대한 이론적 해석과 시뮬레이션과 용량성 부하를 이용한 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• no.6 s.138
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• pp.89-92
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• 1988

변압기 1차측에는 과부화 보호를 위한 고압 컷 아웃이 사용되고 여기에 텐션형 퓨즈가 장착되어 있다. 고압 컷 아웃은 전류개폐능력 관계로 300kVA 이하인 변압기에 사용된다. 변압기 운전중은 고압 컷 아웃의 내부점검을 할 수 없기 때문에 통상은 눈으로 외시점검을 하는 것이 일반적이다. 고압 컷 아웃의 사고로는 퓨즈 용단, 애자부의 균열, 오손 등으로 인한 지락이나 접촉 칼날부의 접촉 불량, 본체의 파손 등이 있다. 이러한 사고를 사전에 발견하기는 곤란한 경우가 많은 것 같다. 이러한 사고를 사전에 발견하기는 곤란한 경우가 많은 것 같다. 다음은 고압 컷 아웃이 파손해서 정전된 사례이다.

• 전기의세계
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• v.33 no.7
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• pp.393-399
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• 1984

Bus Way는 발전기 단자와 변압기 단자의 연결부분, 변압기와 Switching장치의 연결부분등에 주로 사용되고 있다. 최근에는 발전기 변압기등의 단위용량이 점차 증가하고 있으며, 사용전압 및 전류도 높아지고 있어, Bus Way system도 고도의 기술을 요하게 되었다. 대전력용으로 널리 사용되고 있는 IPB(Isolated Phase Bus)의 경우, 외국에서는 이에 대한 상당한 연구가 오래전 부터 진행되어 왔으나, 국내에서는 이에대한 기술이 미흡하여 장치의 대부분을 외국에 의존하고 있다. 본고에서는 IPB를 중심으로 Bus Way의 설계시 고려해야할 일반적인 사항에 대하여 기술하였다.