• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.1043-1045
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• 2002

고전압 전원공급기를 고 밀도로 제작하기 위하여 고 주파수 동작을 시켜야 한다. 이에 따라 전원 공급기에서 최대의 부피를 차지하는 부품인 변압기는 원하는 주파수에서 최소의 부피로 충분한 전력을 수용하면서 완벽한 펄스재현을 하여야 한다. 고전압 전원공급기는 풀-브릿지 DC/DC 컨버트로 구성되어 있으며 스윗칭 주파수는 100 kHz 이다. 변압기는 일차권선이 1개이며 이차 권선은 4개로 구성된다 일차전압은 250 Vdc, 이차 권선 각각의 출력은 520 Vrms이다. 변압의 이차 권선은 배 전압 회로를 이용하여 승압 후 각각을 직렬로 연결하여 -4,100 VDC와 -2,050 VDC를 만들어 TWT(Travel Wave Tube)의 케소드 및 콜렉트에 공급한다. 이 변압기는 100 kHz 펄스로 동작하고 최대부피가 400$cm^3$이하가 되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 변압기의 설계 방법 및 최소 온도상승을 위한 적절한 동작 자속밀도의 선택에 대하여 기술하고 변압기의 누설 인덕턴스, 분포 케페시턴스, 공진 주파수에 대하여 설계치 및 실험치를 비교 평가하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.58-59
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• 2013

본 과제에서는 3.3kV/220V, 6kVA 용량의 양방향 지능형 반도체 변압기의 새로운 회로 구성을 제안하고 그 동작과 성능을 분석하였다. 제안하는 3상 반도체변압기는 1.9kV/127V 단상 반도체 변압기 모듈 3대를 Y-결선으로 구성하였으며, 각 단상 반도체 변압기는 고압 고주파 AC-DC 정류기와 저압 양방향 DC-DC-AC 컨버터로 구성되어 있다. 제안하는 3.3kV/220V, 6kVA 3상 반도체변압기를 제작하고 실험을 통해 그 동작과 성능을 검증하였다. 먼저 1차적으로는 3상 반도체변압기의 정상동작에 대해 실험을 실시하고 그 후에는 3상 입력전압에 외란이 발생하였을 때 보상성능을 순방향 조류와 역방향 조류 2가지 경우로 나누어 실험을 실시하고 그 결과를 분석하였다. 분석한 결과 제안하는 반도체변압기는 양방향 전력흐름이 가능하고 입력전압에 Sag가 발생한 경우에도 이를 보상하여 수전단이나 부하에 전력공급이 가능함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.46-49
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• 2003

전원장치의 소형 경량화 및 고효율화를 위한 핵심 기술인 변압기를 설계 및 제조하기 위해 넓은 유효단면적을 가진 평면 자성체와 편편하고 넓은 도체를 이용하여 고주파 손실을 감소시켜 고주파 대역용 전원장치에 채용 가능한 입력 220 V, 출력 15V, 300 W급 포워드(Forward) 평면 변압기를 설계 및 제조하고 전자기적 특성과 입출력 신호 특성을 측정하였다. 1차 코일과 2차 코일의 권선수는 각각 15회와 2회 그리고 여자(demagnetizing) 권선은 15회로 설계하였으며, 변압기의 총 발열은 $44.78^{\circ}C$로 설계 및 제작하였다. 스위칭 주파수 100kHz에서 1.65mH의 인덕턴스 값을 얻었으며, 100 V의 입력전압에 대하여 13 V의 안정한 구형 출력파형을 얻었다. 따라서 스위칭 듀티(duty)가 최고 0.4로 설계되었기 때문에 설계 목표한 15 V 출력에 유사한 전압을 나타내어 평면 변압기의 설계 방법을 확립하였으며, 평면 변압기의 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.15 no.1
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• pp.253-259
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• 2015

In this paper, we propose a transformer of alternating voltage source utilizing a semiconductor, operating in bidirectional fashion. Transformer is a device transferring energy by inductive coupling between its winding circuits. Conventional transformer is a device, composed of a primary coil and a secondary coil, transforming an alternating voltage. The system we propose is designed with a single circuit transforming the level of voltage signal in two ways; from the source to the load, and vice versa. For semiconductor switches, the NPN transistor is connected to the alternating voltage source terminal, and emitter terminal is connected to the inductor in the system as an energy storage element. The control signal is applied to the base terminal of the semiconductors. We have shown that the system we propose, by adopting only one circuit, drives an alternating voltage transformer that changes the amplitudes of voltage signal in reciprocal way.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07b
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• pp.1309-1311
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• 2000

본 논문에서는 입력부, 특고압 발생부 및 고압 정류부, IGBT Pulse Switch로 구성된 Gyro-klystron용 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치의 설계 및 개발에 대하여 기술하였다. 대전력, 고전압, 전류 펄스 전원장치를 위한 각 구성부분의 제어 및 설계 특징은 다음과 같다. 입력부인 IGBT Inverter는 펄스 전원장치의 전압 제어를 위하여 출력 고전압을 Feedback System 제어에 의해 Pulse 설정 전압을 갖도록 제어하며, 또한 Pulse 출력중에 직류 고전압부의 전압강하, 즉 Pulse 전압의 Drop이 커지는 것을 방지하기 위하여 Fast Dynamics를 갖도록 Feedback System을 구성하였다. 3대의 단상 특고압 승압변압기가 직렬로 구성된 특고압 발생부는 PWM된 전압을 입력받아 특고압으로 승압시킨다. 특고압 변압기는 고압 Pulse성 전압과 매우 높은 dV/dt 전압이 인가되므로 Stray Capacitance가 최소가 되어야 하며 절연파괴로부터 보호될 수 있어야 한다. 고압 정류부는 Inverter와 특고압변압기에 의하여 전원이 공급되므로 교류전압의 교번순간에 매우 높은 전압 변동률을 가지는 Fast Recovery High Voltage Rectifier로 설계, 제작되어졌다. Pulse Switch인 IGBT Switch는 Gate Driver에 의해 구동되어 진다. 주어진 Pulse 사양을 만족시키며 특히 소자의 전압 특성을 고려하여 120KV의 전압값을 갖도록 설계, 제작하였다. 본 논문에서는 고전압 펄스 전원장치 각 부분의 설계에 대하여 기본적인 사항들을 제시하며, 실험결과를 통하여 제안된 방식의 우수한 특성을 입증한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.6 no.1
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• pp.21-26
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• 2001

This paper proposes a new double-connected 3-phase voltage source inverter with improved output voltage waveform. An auxiliary single-phase inverter injects a ripple voltage into the double-connected inverter to converter 12-step operation to 36-step operation. The KVA rating of the output phase-shifting transformer is reduced by employing a harmonic canceling reactor. The whole rectifier-inverter system including the proposed technique is introduced, and the experimental results are provided.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.124-126
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• 2019

본 논문은 리튬 폴리머 배터리를 기반으로 하여 High-altitude Electromagnetic Pulse (HEMP)를 구동하는 고전압 충전기의 2단 충전과 직접 충전 방법에 관하여 다룬다. 2단 충전 방법은 삼상 변압기의 출력 전압을 정류한 600 V의 전압에 공진 현상을 이용하여 최종 출력 전압 1.0 kV을 생성하는 반면, 직접 충전 방법은 공진 현상을 이용하지 않고 삼상 변압기의 출력 전압을 정류하여 1.0 kV를 생성한다. 두 방법 모두 1.0 kV의 출력 전압을 생성하는 점은 동일하지만, HEMP 구동을 위해서는 서로 다른 고려사항을 갖는다. 이에 따라, 시뮬레이션 및 기초 부하 실험을 통해 2단 충전 구조와 직접 충전 구조의 차이점, 그리고 충전기와 부하의 결선에 따른 차이점이 비교되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2146_2147
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• 2009

현재 많은 초전도 한류기들이 개발되었고 현재도 실계통 적용을 위해 개발중이다. 본 논문에서는 초전도 소자만을 이용한 저항형 초전도 한류기와 변압기와 초전도 소자를 접목한 자속결합형 초전도 한류기의 사고전류 제한 특성과 초전도 소자의 퀜치특성을 비교 분석하였다. 자속결합형 초전도 한류기는 변압기 코일의 턴수를 조절함으로써 사고전류의 크기 및 퀜치 특성을 개선시키는 반면 저항형 초전도 한류기는 초전도 소자의 불균일 퀜치와 사고전류의 크기를 조절하기 힘들다는 단점을 가지고 있다. 또한 자속결합형 초전도 한류기의 경우에서 초전도 소자에 발생하는 전압의 크기가 현저히 작음을 알 수 있었다. 초전도 소자의 전압이 높고, 퀜치 불균일로 인해서 일부 전력 부담이 편중되는 소자의 열화가 더 빨리 진행될 것이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.179-180
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• 2015

본 논문에서는 변압기 기반 전압변동 발생기의 외란 발생 동작 시 부하단의 전압 특성을 분석하였다. 부하 역률에 따른 전압강하의 차이를 분석하였고 역률이 0.8 지상인 경우 전압강하가 가장 크게 발생함을 실험을 통하여 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.441-443
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• 2006

인버터 출력측에 변압기를 이용하지 않는 고효율의 3상 UPS는 크게 3부분의 전력변환 장치로 구성되어진다. 입력단 역률제어 및 고조파 전류억제를 위한 PWM 컨버터, 출력단 전압 제어를 위한 PWM 인버터, 그리고 출력단 변압기를 이용하지 않기 때문에 높아지는 직류단 전압을 낮은 배터리 전압으로 변환할 수 있는 양방향 컨버터이다. 본 논문에서는 이러한 무변압기형 UPS의 구성 및 실험결과에 대해 기술한다.