본 논문은 Spice해석을 이용하여 push-pull inverter 방식의 전자식 안정기회로를 해석하고 안정기를 설계 제작하였다. Spice 시뮬레이션을 사용함으로서 전자식 안정기의 설계에 있어서 전기적 특성을 예측, 평가 할 수 있었고 이를 바탕으로 145W저압 UV램프용 전자식 안정기를 개발하였다.
본 논문에서는 전자식 및 자기식 안정기 동시 호환 가능한 LED 구동회로를 제안한다. 제안 LED 구동회로는 여러 종류의 안정기가 접속 되었을 때, 어떤 안정기가 접속되었는지 자동으로 감지하여 안정기의 동작 특성을 고려하여 선정된 동작 듀티비로 제안회로를 동작시킴으로써 기존의 형광등 구동을 위한 안정기를 입력 시스템으로 사용함으로써 안정기의 철거 및 교체 없이 모든 안정기에 호환이 가능하다. 제안 LED 구동회로의 타당성 검증을 위해 15W급 시작품을 제작하고, 전자식 및 자기식 안정기와의 호환성 실험결과를 바탕으로 제안방식의 타당성을 검증한다.
본 논문에서는 위상천이 풀브리지 인버터를 이용한 새로운 LCD CCFL 백라이트 전자식 안정기를 제안한다. 제안한 전자식 안정기는 소프트스타팅이 적용된 새로운 형태의 디지털 디밍제어를 이용하여 CCFL의 점화전압을 감소시키고 전류스파이크를 제거함으로써, CCFL의 점화 특성을 향상 시키며 나아가 CCFL의 수명을 연장시킨다. 이를 위하여 본 논문은 제안한 전자식 안정기의 풀브리지 인버터 토폴로지를 간략하게 분석하고 여기에 적용된 새로운 디지털 디밍제어 알고리즘을 간단하게 설명한다. 그리고 본 논문은 프로토타입 회로의 설계예를 보이고 단일칩 마이크로컨트롤러 상에 소프트웨어적으로 구현되는 디지털 디밍제어의 구현 방식을 설명한다. 이것은 실제 프로토타입 전자식 안정기로 구현되었으며, 그 실험 결과를 통하여 제안한 전자식 안정기가 정확하게 동작함을 보였다. 제안한 전자식 안정기 프로토타입의 디지털 디밍제어 동작 시의 점화전압은 기존의 전자식 안정기와 비교하여 약 30[%] 정도 감소되었으며 어떠한 전류스파이크도 나타나지 않았다.
전자기술의 발달은 각과 거리를 자동으로 측정하고 저장하며 기록할 수 있는 전자식 태키미터를 등장시켰다. 전자식 태키미터는 3차원 지형정보의 획득으로부터 데이터베이스의 구축 및 지형도의 제도가지 자동적인 데이터의 흐름을 가능케하는 측량장비라 할 수 있다. 본 연구는 이러한 전자식 태키미터를 이용하여 수치지형도를 자동제작 할 수 있는 시스템을 연구하는데 그 목적을 두었다. 본 연구를 위하여 일정한 지역을 선택한 다음 평판 및 전자식 태키미터에 의하여 지형도를 작성하고 이를 비교 분석하였다. 본 연구결과 전자식 태키미터에 의한 지형도의 제작은 매우 정확하고 효율적임을 알 수 있었다.
본 논문에서는 지능형 Dimming Converter의 새로운 구조 및 설계 방법론을 소개하고 일련의 수치적인 실험을 통하여 제안된 모델 및 시스템을 평가한다. 기존의 형광 램프용 디밍 전자식 안정기는 전용의 디밍 IC를 사용하여 전자식 안정기 대비 최대 83%의 램프 및 안정기의 수명 연장을 가능하게 했다. 하지만 이러한 장점은 사용자가 디밍컨트롤 스위치를 통하여 수동으로 제어를 해야 하는 불편함 뿐만 아니라, 수동 제어가 불가능 할 경우 에너지 절약과 램프의 수명 연장의 실효를 얻을 수 없다. 따라서 본 논문에서는 간략추론 방식을 사용한 지능이론(Fuzzy Inference System)을 전자식 안정기에 접목하여 지능형 Dimming Converter 기반 전자식 안정기에 대한 연구 및 외부조도 조건과 사용자 설정에 따른 에너지 절약을 도모하는데 중점을 두었다. 마지막으로 제안된 시스템의 하드웨어에 지능 모델을 적용함으로써 기존 전자식 안정기와 성능평가를 통해 제안된 지능형 Dimming Converter의 우수성을 보인다.
전자식 안정기 회로구성은 EMI 필터부분과 고주파 공진인버터 그리고 안정기 출력을 제어하는 출력전압 및 주파수를 제어하는 부분으로 구성되며 half-bridge LCC 직렬공진회로가 주로 사용되고 있다. 고주파로 점등하기 때문에 음향공진 현상이 발생하여 아크의 떨림으로 인한 제반 요소들을 해결하기 위한 제어회로를 설계하여 해결한다. 본 논문에서는 메탈할라이드 램프와 전자식 안정기 회로의 시뮬레이션 데이터를 활용하여 전자식 안정기의 입력전압 변동시 출력을 일정하게 유지하는 정전력 회로 방식을 설계하여 보다 안정화된 400W급 전자식 안정기를 설계하고 시작품을 제작하여 얻은 결과를 검증하였다.
본 논문에서는 컴팩트 형광램프용 조도제어형 전자식 안정기의 각 동작 모드별 해석과 설계 및 실험적 고찰을 제시한다. 부스트 컨버터와 해프브리지형 고주파 공진형 인버터를 결합한 일단계 인버터 안정기를 제안하고 그 기본동작 및 특성에 관해 검토한다. 역률을 높이기 위한 방법으로 부스트단에서는 전류불연속 모드로 동작하도록 하였다. 전력 손실을 줄이기 위해 직렬 공진형 인버터는 영전압 영전류 스위칭 방식을 적용하였다. 출력 전압을 조정할 수 있도록 설계하여 조도제어를 구현하였으며 다단계의 조도제어가 가능해진다. 전자식 안정기 시스템을 구성하기 위한 이론적인 근거를 마련하기 위하여 공진형 인버터를 동작 모드별로 해석하고 그 결과를 토대로 동작주파수 및 회로정수를 결정하며, 실제 전자식 안정기를 제작하여 시동특성과 조광특성을 비교 분석하였다. 36W 형광램프에 대한 실험 결과와 등가회로 모델에 의한 Pspice 시뮬레이션 결과를 토대로 제안한 전자식 안정기의 적용가능성을 입증하였다.
본 논문은 시뮬레이션을 이용하여 1.5kW MHL(Metal Halide Lamp) 전자식 안정기 설계 및 해석하였다. 일반적으로 사용되고 있는 1.5kW MHL용 안정기는 여러 개의 자기식 안정기로 구동하여 국가적으로 많은 에너지 손실을 발생되고 있다. 따라서 본 논문에서는 1.5kW MHL용 전자식 안정기를 설계하였으며, 이론 및 시뮬레이션을 통하여 제안한 전자식 안정기의 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 단상 유도전동기의 전자식 기동장치 개발에 관해 연구하였다. 전자식 기동장치는 콘덴서 기동형 단상 유도전동기의 보조권선 회로에 장착된 원심력 스위치를 대체하기 위해 활용된다. 개발된 전자식 기동장치는 보조권선의 전압을 관측하여 전동기가 정격속도에 가까워지면 보조권선을 전원으로부터 개방하는 역할을 수행한다. 범용 단상 유도전동기에 사용되고 있는 원심력스위치는 기계식 접점을 사용하기 때문에 접점에서 불꽃이 발생하고 전동기의 수명과 신뢰성을 저감시키는 요인이 된다. 개발된 전자식 기동장치는 무접점 반도체 스위치인 트라이악을 적용함으로써 전동기의 신뢰성과 특성이 개선될 수 있으며, 저전압 및 반복실험 등의 다양한 실험을 통해 신뢰성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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