• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1090-1091
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• 2007

전자빔은 전자석의 자기장에 의하여 궤도가 편향 또는 집속된다. 이 전자석에 사용되는 전원장치는 사용되는 부품들의 품질과 관련되는 제어 기술의 발전으로 성능이 크게 향상되고 있다. 이 논문에서는 DSP를 이용하여 IGBT를 구동하는데 있어 phase-shifting 기법을 적용한 병렬 운전으로 출력 특성이 크게 개선된 전원장치에 대하여 설명하였다. 이 장치의 기본사양은 ${\pm}\;350\;A$, 2.5 Hz 계단형태의 출력전류를 전자석에 제공하는 것이다. 출력전류 피드백과 입력전압 피드-포워드 제어구조를 적용하여 출력전류의 안정도를 개선하였다. 모의실험과 실제 전자석 구동실험을 통하여 개발된 전원장치가 다양한 용도에 편리하게 적용될 수 있음을 보여준다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.16 no.11
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• pp.7957-7963
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• 2015

R&D trend for Auxiliary Power Supply(APU) of electric vehicle can be well understood by analyzing patents at home and abroad. Based on this trend analysis, domestic technology development direction is proposed. To get technique trend, patents of Korea, Japan, Europe and America published until February of 2014 are analyzed by WIPS DB. First, power converter and transformer two big category are classified. Power converter can be classified into resonant DC to DC converter and resonant Half bridge inverter; transformer can be classified into high frequency transformer, ferrite transformer and matching transformer. By analyzing R&D trend of different counties, companies and years, specific technology needed to be developed and trend of technology can be accurately grasped.

• KIPE Magazine
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• v.27 no.3
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• pp.31-37
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• 2022

20세기 디스플레이의 중심에 서 있던 브라운관이 1990년대 이후 PDP나 LCD 등 박형 평판디스플레이로 대체되면서 현재까지 스크린 사이즈의 중대형화, 고해상도화, 저소비전력화, 저가격화 등 다양한 노력들이 지속적으로 이루어져 왔다. 특히 TV와 디스플레이 산업에 있어 우리나라는 2004년 이후 세계 점유율 1위의 위치를 꾸준히 유지해 오고 있으나 2020년에 들어서면서 중국과의 격차가 1%대로 좁혀지고 있는 등 TV 시장에 대한 후발주자의 공세가 점차 거세지고 있다. 이에 따라 LCD에서 OLED나 마이크로 LED 등 차세대 디스플레이로의 사업구조 전환을 서두르고 있으며 후발주자의 추격 또한 만만치 않은 상황에 있다. 이러한 가운데 코로나 19를 계기로 비대면 문화가 확산되면서 IT 제품 수요가 지속적인 강세를 보이고 있으며 TV와 디스플레이도 대형 및 프리미엄 TV를 중심으로 그 수요가 빠르게 확대 개선되고 있는 추세로서 100인치대 내외의 대화면, 8K UHD와 같은 초고해상도, 5-10mm 수준의 초슬림에 대한 요구가 절정을 이루고 있다. 이를 위해 TV와 디스플레이를 구성하는 핵심 요소인 전원장치 또한 고전력밀도와 초솔림화를 위한 많은 연구 개발이 이루어지고 있으며 특히 최근 EU의 에코디자인 규정에 따라 디스플레이의 소비전력과 효율 또한 매우 중요한 이슈로 부각되고 있다. 한편, 최근까지 주류를 이루고 있는 LCD TV와 디스플레이용 전원장치의 경우 역률 개선을 위한 PFC(Power Factor Correction) 단과 LED 백라이트 및 영상보드의 전원공급을 위한 절연형 DC/DC 단으로 구성되며, OLED와 같은 저전압 대전류 디스플레이 소자의 경우 전반적인 전원장치의 구성은 유사하나 비절연형 DC/DC컨버터가 추가적으로 요구되기도 한다. 본고에서는 상기한 바와 같은 최근 추세에 따라 TV 및 디스플레이용 전원장치의 각 구성요소별로 고효율, 고밀도, 초슬림을 위한 전원회로 기술에 대해 간략히 소개한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.708-709
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• 2011

본 논문에서는 환경오염이 거의 없고, 무한한 에너지 원인 태양광을 이용하여 발전하는 태양광발전장치를 이용하여, 2차전지 및 IT기술을 기반으로 태양광발전장치를 이용한 전원공급장치를 제작하였다. 이 장치를 한국기술대학교의 몽골 해외봉사단에서 직접 설치, 운용하여, 상용전원이 제한적인 개발도상국가 및 후진국에 도입하여 생활의 질을 한층 높일 수 있도록 하였다. 이 태양광발전 전원공급장치는 발전된 전기 에너지를 충전 컨트롤러를 통해 2차전지 및 독립형인버터로 전달되어 상용전원으로 사용할 수 있게 된다. 독립형 태양광발전장치는 대상 부하의 크기를 고려하여 각각의 장비를 선정하였고, 2차전지를 이용하여 주간에 저장된 전기에너지를 발전을 하지 않는 저녁에 사용하므로 단속적인 태양광에너지의 단점을 보완하였으며, 태양광 발전장치에서 실시간으로 출력되는 데이터 값을 IT기술을 통하여 감시 및 제어할 수 있게 구성하였다. 이는 상용전원 공급이 제한적인 개발도상국이나 독립적인 전원이 필요한 외진 곳의 수용가에게 전기 수요를 만족시킬 수 있을 것이라고 예상된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1558-1559
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• 2006

펨토세컨드 원적외선 가속장치(Femtosecond Far-infrared Accelerator)에는 5 밴드의 클라이스트론이 사용되고 있으며, 이를 구동시키기 위하여 신뢰성이 높고 컴펙트하며 효율성이 좋은 펄스 모듈레이터가 필요하다. 전통적인 방식의 라인타입 공진충전 펄스 모듈레이터는 직류전원을 만들기 위하여 많은 고전압 소자들을 사용한다. 이러한 소자들로는 SCRs, 3상 트렌스포머, 정류 다이오드, 필터 초크, 필터 커패시터, 충전 인덕터, 충전 다이오드, deQing 회로, de-spiking 초크 둥으로 구성된다. 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터에는 이러한 소자들을 사용하는 대신에 고전압 인버터전원장치를 사용함으로써 신뢰성이 높고 컴펙트하며 효율성이 좋은 펄스 모듈레이터를 제작하였다. 전통적인 방식의 라인타입 공진충전 펄스 모듈레이터는 deQing 회로를 사용해야만 하지만, 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터의 빔 전압의 변동폭은 deQing 회로를 사용하지 않고도 0.5 % 범위안에서 동작하기 때문에 출력이 매우 안정적이다. 고전압 인버터전원장치의 사양은 10 KJ, 50KV, 200mA의 전원장치 4개를 병렬로 사용하여 30 Hz로 운전하고 있다. 본 논문에서는 펨토세컨드 원적외선 가속장치의 펄스 모듈레이터의 디자인개념과 출력전압의 변동폭에 관하여 논의하고자한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2006.06a
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• pp.438-440
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• 2006

포항가속기 연구소의 선형가속기와 빔 전송선에는 22개의 솔레노이드 전자석, 38개의 사극전자석 그리고 전자빔의 궤도 조절을 위한 29개의 2극 전자석이 있다. 전자빔의 정밀 제어를 위한 전자적 전원장치는 고정도, 고안정도 출력 특성을 가져야 한다. 이를 위하여 풀-브릿지 4-상한 DC-DC 컨버터 토플로지의 4단 병렬운전을 채택하였다. 전원장치의 입력전압은 직류 40V이고, 최대 출력전류는 직류 50A이며 그리고 스윗칭 주파수는 50 kHz이다. 고정밀, 고안정도 출력전류를 얻기 위하여 입력단의 전원 노이즈 및 전력변환부의 스윗칭 노이즈를 제거하여야 한다. 이를 위하여 채택된 low-pass 필터의 cut-off 주파수는 입력과 출력단 각각 26 Hz와 4.5 kHz 이다. 출력전류에서 전원장치로부처 발생하는 주파수 성분을 완벽하게 제거하였다. 출력전류의 분해능은 1mA 이하이며, 안정도는 10시간 이상 장시간의 경우 +/-15 ppm 이하이고 1시간 이하 단시간의 경우 +/-10ppm 이하이다. 본 논문에서는 풀-브릿지 4-상한 DC-DC 컨버터 토플로지의 4단 병렬운전을 채택한 전자석 전원장치의 구성, 특성 그리고 실험결과에 대하여 기술하였다.

• 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.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.497-501
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• 2012

본 논문에서는 환경오염이 거의 없고, 무한한 에너지원인 태양광을 이용하여 발전하는 PV용 독립운전 전원공급장치를 제작하였다. 이 전원공급장치는 발전된 전기 에너지를 충전 컨트롤러를 통해 이차전지 및 독립운전인버터로 전달되어 상용전원으로 사용할 수 있게 된다. 또한, 독립운전 전원공급장치는 부하의 크기를 고려하여 각각의 장비를 선정하였고, 이차전지를 이용하여 주간에 저장된 전기에너지를 발전을 하지 않는 저녁에 사용하므로 단속적인 태양광에너지의 단점을 보완하였으며, 전원공급장치에서 실시간으로 출력되는 데이터 값을 IT기술을 통하여 감시할 수 있게 구성하였다. 마지막으로 이차전지 기술을 이용하여 독립운전 전원공급장치의 신뢰성을 높였다. 이는 상용전원 공급이 제한적인 개발도상국이나 독립적인 전원이 필요한 외진 곳의 수용가에게 전기 수요를 만족시킬 수 있을 것이라고 예상된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 1999.07a
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• pp.54-57
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• 1999

일산복합화력발전소 소내 중요설비에 전력을 공급하는 무정전 전원장치의 출력측 전압파형의 종합 왜율을 IEEE 출력기준인 5%로 억제하여 설비의 안정적 동작을 확보하기 위하여 고조파 분석을 행하였다. 일산복합의 무정전 전원장치는 제어전원공급용으로서 부하가 콘덴서 입력형 정류기의 특성을 갖고 있으므로 3, 5, 7차의 주요 고조파를 포함하고 있다. 따라서 이들 각각에 대하여 부하측에서 본 무정전 전원장치의 임피던스를 작게 하여 전압종합왜율을 5%이하로 낮추어야 한다. 무정전전원장치의 출력전압, 전류 취득 자료를 분석하여 해당 차수의 고조파 제거와 역류개선을 위한 동조필터의 커패시터와 리액터의 용량을 결정하는 방법을 정리하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1562-1563
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• 2006

고출력 마이크로웨이브의 펄스 전원으로 PFN Marx 펄스 전원공급장치를 설계 및 제작하였다. PFN Marx는 커패시터와 인덕터 그리고 스파크 갭과 전원을 공급하는 전원공급장치와 전류 제한용 저항 또는 인덕터로 구성하여 제작을 하였다. 여기에 사용하는 스파크 갭 스위치는 개스를 채우는 방식으로 개스의 압력을 조정하여 스위치의 스위칭 전압을 조정하여 준다. PFN Marx는 커패시터와 인덕터가 직병렬로 구성이 되며 펄스폭과 PFN의 임피던스를 결정하는 중요한 요소이다. PFN Marx 펄스 전원공급장치를 시뮬레이션 및 제작하여 시험을 할 예정이며 요구되는 사양은 전압 수십 kV, 펄스 폭 수백 ns이다. 본 논문에서는 PFN Marx 펄스전원장치의 설계 및 시험에 대하여 고찰하고자 한다.