• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1210-1210
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• 2015

논문은 광신호 제어에 의해 작동되는 고반복 테슬라 변압기용 커패시터 충전형 전원장치에 관하여 기술하였다. 광신호는 펄스 형태로 약 100us의 시간을 갖고 커패시터 충전형 전원장치를 제어한다. 커패시터 충전형 전원장치는 펜던트, 배터리, 트랜스포머, 인버터/컨트롤러, 트리거 발생기로 구성되었다. 그리고 이 장치의 사양은 800V, 8.8A이고, 실험에 사용된 커패시터 부하는 88uF를 사용하였다. 시험결과, 800V/88uF의 충전시간은 약 8.1ms 이고, 반복률은 100Hz로 운전하였다. 또한 고반복 테슬라 변압기용 커패시터 충전형 전원장치는 안정적인 반복률 및 출력특성를 보이고 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.56-58
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• 2006

본 논문은 PVD(Physical Vapor Deposition)의 마그네트론 스퍼터(Magnetron sputter) 박막코팅(Thin film coating) 공정에서 플라즈마(Plasma)를 발생시키고 제어하는 DC 전원공급 장치에 관한 것이다. 이 논문에서는 임피던스의 변화가 심하고 아크(Arc)가 빈번히 발생하는 플라즈마 부하의 특성에 대해, 과도상태(Transient state)의 출력제어 성능을 향상시키고 아크 발생 시 부하로 전가되는 아크에너지를 저감시키기 위한 직류 전원 공급 장치에 대해 소개한다. 전원장치는 수하특성을 가지며 플라즈마 부하에 적합한 출력 제어성을 확보하고 아크 에너지를 최소화하기 위해 고주파 L-C 직렬공진회로 기법을 적용한다. 개발된 DC 20kW급 전원 장치는 인버터와 고주파 절연변압기, 정류기로 구성된다. 인버터는 $100{\sim}200kHz$의 제어주파수로 PFM 및 PWM 제어를 하며, 단위용량 5kW급 컨버터 4개를 직, 병렬 연결하여 출력리플을 최소화 하였다. 개발된 장치의 우수한 제어성능은 실제 플라즈마 공정에서 시험 평가한 결과를 통해 검증할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.384-385
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• 2011

산업기술이 고도화됨에 따라 다양한 계열의 박막이 필요하게 되었고 고밀도의 플라즈마를 공급하고 안정된 공정의 진행을 위해 순시적인 플라즈마 제어가 가능한 임펄스 전원장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 플라즈마를 이용한 박막증착에서 요구되어지는 고품질의 박막특성을 구현하기 위해 다양한 공정기술이 개발되어 사용되고 있으며, 여기에는 박막을 구현하기 위한 증착 시스템 개발과 공정기술, 그리고 플라즈마를 형성, 유지시키는 고성능의 전원장치가 필요하다. 최근 박막증착 공정이 다양화되고 박막의 고품질화와 고속화 추세에 대응하기 위해서 고밀도의 플라즈마 제어가 가능한 고출력 임펄스 전원 개발이 요구된다. 또한, 에너지 밀도 증가를 위해 고속 임펄스 전원 장치의 필요성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 앞서 연구되어진 저압회로를 부가한 임펄스 전원장치[1]를 수정, 보완한 후속연구로써, 증착율 개선을 위한 고주파 임펄스 플라즈마 전원 장치를 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.419-420
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• 2020

본 논문에서는 전자기 교반 시스템용 2 상 직교하는 전원 공급 장치의 출력 전류 정상상태 오차를 줄일 수 있는 제어 기법을 제안하다. 2 상 직교하는 전원 공급 장치는 단상 풀브리지 인버터 2 대 대신 3 상 전압원 인버터 1 대를 사용하여 인버터의 레그 숫자가 줄어들고 인버터 스위치의 도통 손실이 감소한다. 본 논문에서는 회전 좌표계로의 변환(dq 변환)을 통해 출력전류 정상상태 오차를 0 으로 제어하는 기법을 제안한다. 본 논문에서는 제안하는 제어 기법의 유효성은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1014-1015
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• 2015

본 논문은 MLCC (Multi-Layer Ceramic Capacitor) 시험용 전원 장치의 설계에 대해 기술 하였다. 개발된 전원 장치의 정격 출력 전압과 전류는 600V / 2A이며 경부하에서 중부하까지 200mV이하의 고 정밀도를 가진다. 전원 장치의 토플로지는 2-스위치 플라이백 컨버터를 인터리브시켜 고 전력/고 시스템 주파수가 가능하도록 구성했다. 출력 필터와 시스템 제어기를 설계하여 전압 리플과 노이즈를 감쇠시키고 시스템 안정도를 높였다. 특히 16bit AD변환기를 이용하여 제어 변수를 받아, DSP(TI사(社) TMS320F28335)로 정전압(CC) / 정전류(CV) 모드 제어를 보다 정밀하게 하였다. 최종적으로 시뮬레이션과 실험을 통해 고 정밀 전압의 전원 장치 설계의 타당성을 확인 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.573-576
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• 1999

본 논문은 다양한 분야에 적용이 가능한 고압 직류 전원장치를 개발에 관한 것이다. 개발된 이 장치는 soft switching 기술을 이용하여 인버터의 전력소자가 switching 때문에 발생하는 손실과 EMI를 감소시키기 위하여 영전압 스위칭(ZVS; Zero Voltage Switching) 방식을 채택하였다. 이러한 고주파 인버터의 구동방식을 단일 Chip 제어기로 쉽게 구현할 수 있는 영전압 스위칭 위상전이 제어 직렬 공진형(ZVS PSC-SRI; ZVS Phase Shifted Control Series Resonant Inverter)으로 선택하여 제어기의 신뢰도를 높였고 장치의 고효율화(90%이상) 확보와 장치의 소형화뿐만 아니라 실용화를 위한 저가격화를 절충할 수 있는 방법을 중점적으로 연구하였다. 본 논문에서 고주파 고압 직류 전원 장치의 구성 및 설계, ZVS PSC-SR 인버터의 설계 그리고 고주파 고압 변압기의 설계에 관한 내용을 자세히 설명하고 제작된 고주파 고압 전원장치의 실험결과 및 고찰을 기술한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.188-189
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• 2016

ITER AC/DC Converter Local Controller는 플라즈마 제어 시스템에서 요구하는 전압 전류 명령에 따라 초전도 코일에 전류를 공급하고 컨버터 System 자체 보호 기능, 초전도 코일시스템 이상 시 Bypass 및 코일 에너지를 계통에 회생하여 에너지를 방전하여야 한다. 코일 별로 플라즈마 제어에 필요한 높은 전압 전류는 전원 장치의 직렬 접속이 요구되고(2직렬, 4직렬, 6직렬) 제어적으로 이들 제어 시스템들은 신뢰도가 높은 디지털 설계를 요구 한다. 본 논문은 다 직렬 전원 장치 제어를 위한 Local Controller의 설계 내용을 논의하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.113-121
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• 2005

본 논문에서는 오존발생장치의 전원측 파형에 포함되는 고주파수의 노이즈를 제거하고, 디지털 궤환 제어에 의해 오존 출력을 제어하기 위하여 전원장치의 출력측 LC 필터와 방전관 용량으로부터 커패시터 전압과 전류를 검출하여 2중의 제어루프를 설계하였다. 디지털 제어기의 연산지연시간을 보상하기 위하여 연산지연시간을 전원장치 플랜트의 고유한 파라미터로 가정하고, 플랜트 모델에 포함시켜 모델링 하였다. 오존발생장치의 부하변동에 따르는 과도상태 응답특성을 개선하고, 파라미터 변동에 강인한 특성을 얻기 위하여 내부 전류 모델 제어기를 제안하였다. 또한 오존발생장치용 전원장치에서 영 오차의 정상 상태를 얻기 위하여 외부 전압 제어루프를 구성하여 비례 제어기와 공진 제어기를 병렬로 연결한 비례-공진 전압제어기를 제안하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 B
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.386-387
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• 2011

본 논문은 플라즈마 방전장치 구동을 위한 가변 전압/주파수 전원장치를 제안한다. 제안하는 전원장치는 가변전압을 위한 벅-부스트 컨버터와 주파수 변환을 위한 푸쉬-풀 인버터로 구성된다. 제안하는 전원장치의 벅-부스트 컨버터는 계통전류 고조파 저감과 DC링크 캐패시터 최소화를 위하여 PFC(Power Factor Collection)기법을 적용한다. 그리고 푸쉬-풀 인버터는 출력 변압기의 자기포화를 막기 위해 전류제한기법을 추가한다. 또한 불분명한 부하와 출력 트랜스의 공진 상황에서 전압 안정화를 위해 출력전압을 피드백하여 제어한다. 본 논문은 1[kW]급 플라즈마 전원장치를 통하여 제안하는 토폴로지와 제어방법의 타당성을 검증한다.