• 제목/요약/키워드: 전자식 변압기

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소형 연료전지를 이용한 리튬 폴리머 배터리 충전기의 개발 (Development of the Lithium Polymer Battery Charger Using the Small Fuel Cell)

  • 김태훈;이종학;이승준;최우진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.73.2-73.2
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    • 2010
  • 휴대용 전자기기들의 소비전력 증가에 따라 2차전지에 비해 에너지 밀도가 높은 연료전지를 이용한 충전기의 필요성이 부각되고 있다. 대다수의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 방식이었으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통한 배터리의 충전이 요구된다. 또한 배터리는 일반 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있기 때문에 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 출력 리플전류를 유도하게 되어 시스템의 효율과 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 또한 이를 해결하기 위해 절연형 감압 컨버터를 사용하는 경우 변압기 사용에 의한 부피 증가와 부가 소자의 사용에 따른 가격 상승을 피하기 어렵다. Cuk 컨버터는 주스위치의 ON/OFF 동작에 관계없이 출력으로 에너지가 항상 전달되며, 이상적으로 리플이 거의 존재하지 않아 충전용으로 적합하다. 또한, 승압 및 감압이 자유롭기 때문에 배터리의 정격전압에 상관없는 범용 충전기의 설계도 가능하다. 따라서 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하여 배터리 충전기를 설계하고, 그의 상태공간 모델링, 주파수 특성 해석 및 제어기 설계에 대해 기술한다. 제안된 제어 방식은 소형 연료전지 스택을 이용하여 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 실행하여 그 성능 및 안정성을 검증한다.

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가스절연개폐장치의 스페이서 내장형 전자식 변압기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of an Electronic Voltage Transformer (EVT) Embedded in a Spacer of Gas Insulated Switchgears)

  • 임승현;김남훈;김동언;김선규;길경석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권4호
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    • pp.353-358
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    • 2022
  • Bulky iron-core potential transformers (PT) are installed in a tank of gas insulated switchgears (GIS) for a system voltage measurement in power substations. In this paper, we studied an electronic voltage transformer (EVT) embedded in a spacer for miniaturization, eco-friendliness, and performance improvement of GIS. The prototype EVT consists of a capacitive probe (CP) that can be embedded in a spacer and a voltage Follower with a high input and a low output impedance. The CP was fabricated in the form of a Flexible-PCB to acquire the insulation performance and to withstand vibration and shock during operation. Voltage ratio of the prototype EVT is about 42,270, and the frequency bandwidth of -3 dB ranges from 0.33 Hz to 3.9 MHz. The voltage ratio error evaluated at about 6%, 12% and 18% of the rated voltage of 170 kV was 0.32%, and the phase error was 12.9 minutes. These results were within the accuracy for the class 0.5 specified in IEC 60044-7 and satisfy even in ranges from 80% to 120% of the rated voltage. If the prototype EVT replaces the conventional iron-core potential transformer, it is expected that the height of the GIS could be reduced by 11% and the amount of SF6 will be reduced by at least 10%.

전자기형 리타더의 전력회수장치를 위한 전압제어 (Voltage Control for Electromagnetic Retarder's Power Recovery Device)

  • 정성철;유창희;조현종;고종선
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.87-88
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    • 2015
  • 시중의 대형 버스 및 트럭 등 같은 경우, 부하가 아주 크다. 또한 내리막길이나 장거리 운행 시에 잦은 제동으로 인하여 마찰을 이용한 기존 방식의 브레이크들은 브레이크 파열 및 페이드 현상 때문에 제동 안전성에 문제가 있다. 이러한 제동 부담을 분담하기 위해 현재 보조브레이크(리타더)가 필수적이며, 엔진 계통의 보조브레이크가 아닌 비접촉식 브레이크 같은 친환경 보조브레이크가 요구되고 있다. 그리고 차량 제동 시 발생하는 기계에너지를 전기에너지로 회생하여 에너지효율을 향상시키려는 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 와전류를 이용한 전자기형 리타더에서 발생되는 전기에너지를 회수하기 위한 전압 제어 방법을 다룰 것이다. 제동에너지를 전기에너지로 회생하기 위해 L-C 공진회로로 구성하였다. 그리고 기존에 리타더에서 발생하는 전압을 간략히 다상변압기로 구현하였다. 또한 좀 더 실제 리타더와 가깝게 재현하기 위하여 유도발전기 모델로 변경하여 시뮬레이션을 진행하였다. 제어장치의 구동펄스에 따라 바뀌는 공진회로의 전압을 분석하였으며, 이 전압을 제어하기 위하여 PI 제어기를 이용한 알고리즘을 제안하였다. 끝으로 Matlab Simulink를 이용하여 리타더의 모델과 그 제어기의 타당성을 보였다.

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트랜지스터 광대역궤환증폭기 (Transistor Wide-Band Feedback Amplifiers)

  • 이병선;이상배
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.13-25
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    • 1968
  • 고주파용 transistor를 이용한 광대역증폭기를 hybrid-π 등가회로를 이용하여 상세하게 분석하였다. 저주파와 고주파의 경우에 관한 해석을 하였고 이득과 대역폭및 입력 impedance와 출력 impedance를 주는 식을 유도하였다. 직렬궤환증폭기는 전압원으로 구동하여야하며 저저항부하로 동작시켜야 하고 병렬궤환증폭기는 전류원으로 구동하여야 하며 고저항부하로 동작시켜야 하는 것을 표시하였고 이 두가지 증폭단은 완충증폭단이나 변압기결합을 하지않고 결합시킬 수 있음을 표시하였다.

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8kW/L, 700kHz 평면변압기를 이용한 GaN 소자 기반 친환경자동차용 LDC 개발 및 손실 분석을 통한 구조 설계 (Development of 8kW/L, 700kHz GaN based Auxiliary Power Module using planar matrix transformer for xEV)

  • 김규영;김상진;;최세완;양대기;홍석용;이윤식;여인용
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.168-169
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    • 2019
  • 본 논문은 친환경자동차용 저전압 DC-DC 컨버터(Low-voltage DC-DC converter, LDC)의 고전력밀도 달성을 위한 스위칭 주파수 선정 및 구조 설계 방법을 소개한다. 위상천이 풀-브릿지(Phase-Shift Full-Bridge, PSFB) 컨버터의 손실 분석을 통해 스위칭 주파수 700kHz 선정하였으며, 냉각수 온도 65℃, 분당 8리터의 유량 기준으로 소자 온도가 110℃ 이내로 관리 되도록 고려하여 구조 설계를 수행했다. 온도 조건을 만족하면서 8kW/L의 높은 전력밀도를 달성하였으며 입력전압 200V-310V, 출력전압 12.8V-15.1V의 전압 범위를 만족하는 1.8kW 최종 시작품을 제작하여 실험으로 검증하였다.

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