• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.65-73
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• 2002

본 논문에서는 플라잉 커패시터 멀티-레벨 인버터의 가장 큰 문제점인 커패시터 전압 불균형을 캐리어 비교방식을 토대로 한 펄스 폭 변조 방식(PWM)을 이용하여 제어하는 새로운 PWM방법을 제안한다. 제안된 방법은 멜티-레벨 인버터로 확장이 용이한 캐리어 비교 방식의 PWM방법으로서 플라잉 커패시터 인버터에서 소자의 스위칭시각 커패시터의 충·방전으로 인해 발생되는 전압불균형에 대해 상전압 리던던시와 선간전압 리던던시를 이용하여 커패시터 전압의 변화량을 일정주기에 대해 평균적으로 영으로 제어하게 된다. 또한 이 방법은 상전압 리던던시를 고르게 이용하여 소자의 스위치 손실과 도통 손실을 같게 하는 장점을 지닌다. 본문에서 플라잉 커패시터 인버터에 서 발생하는 커패시터 전압 불균형에 대해 분석하고 이 인버터에 적합한 캐리어 비교방식의 PWM방법을 설명한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.533-536
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• 2016

본 논문에서는 진동 에너지를 이용한 MPPT 제어기능을 갖는 에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. Body-bias technique과 bulk-driven technique을 이용하여 저전압에서도 높은 효율특성을 갖는 고성능 AC-DC 변환기를 제안하고 진동에너지 하베스팅 회로 설계에 적용하였다. MPPT (Maximum Power Point Tracking) 제어는 진동소자의 개방회로전압과 MPP 전압간의 관계를 이용하였으며, 진동소자의 개방회로전압을 주기적으로 샘플링 함으로써 이를 이용해 MPPT 기준전압을 생성하고, 이를 기준으로 부하로의 에너지 공급을 제어한다. $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계된 회로의 칩 면적은 $1.21mm{\times}0.98mm$이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.830-833
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• 2004

UPS 시스템에서 정전시 안정적인 전력공급을 방해하는 요소의 대부분은 배터리의 불량이 차지하고 있다. 일반적으로 UPS 시스템에 적용되는 배터리는 일정시간이 경과되면 전체를 교체하는 관리시스템을 가지며, 주기적인 방전시험을 실시하지만 교체기준에 대한 명확한 방안이 마련되어 있지 않다. 일부에서는 배터리의 내부저항 혹은 임피던스를 측정하여 배터리의 교체여부를 판단하는 기준으로 삼고 있지만 배터리의 비선형적 특성으로 인하여 그 오차범위는 크다고 할 수 있다. 또한 배터리는 부동충전시에는 정상적인 특성을 보이지만 방전시 불량 특성이 나타나는 경우가 많고, 리튬-이온 배터리의 경우 내부저항은 수십$[m\Omega]$의 비교적 큰 값을 가지지만 UPS에 적용되는 납축전지의 경우 수$[m\Omega]$ 정도의 아주 낮은 내부저항을 가져 측정오차에 의해 불량 여부를 명확히 판단하지 못하는 경우가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점에 착안하여 평상시에는 배터리의 개별셀 전압, 온도, 전체전압 및 보관함의 온도, 충방전 전류, SOC(State of Charge)를 현장 및 원격지의 모니터링 PC로 전송하여 사용자에게 보여주며, 정전으로 인한 방전시에는 내부저항과 개별셀의 용량을 계산하고 이를 통해 교체시기를 결정할 수 있도록 구성되어 있으며, 실험을 통해 타당성을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.191-198
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• 2007

소형 BLDC(Brushless DC) 전동기는 높은 운전효율과 고토크 특성으로 인하여, 산업용 기계와 가전기기 및 특히 의료용 장비에 널리 사용되고 있다. 일반적인 BLDC 전동기의 경우에 전류(commutation) 구간에서의 토크 리플 억제에 대한 다양한 연구가 이루어져 왔다. 하지만, 초고속 BLDC 전동기의 경우 설계 특성상 전기적 시정수가 매우 짧아서 전류 구간에서의 토크 리플 보다 통전 구간에서의 토크 리플이 더 큰 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 40000rpm급 초고속 소형 BLDC 전동기의 전기적 시상수에 따른 통전구간에서의 토크리플을 해석하고, 토크 리플 억제를 위하여, 순시 전압 제어기와 고속 히스테리시스 전류 제어기를 제안한다. 제안된 순시 전압제어기는 통전구간에서의 토크 리플 억제를 위하여 운전속도와 부하전류에 적합한 전압을 순시적으로 제어하여 BLDC 전동기에 공급하고, 고속 히스테리시스 전류 제어기는 DSP의 지령전류에 따라, 제어 주기의 샘플링 지연없이 부하전류를 제어하는 시스템이다. 제안된 초고속 소형 BLDC 전동기의 토크 리플 억제를 위한 제어 시스템은 시뮬레이션 및 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.381-389
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• 2004

본 논문에서는 입력단 커패시터를 제거한 인버터의 제어에 아날로그 적분기를 이용한 새로운 비선형 제어 기법인 순시보상형 PWM 제어회로를 적용하고 있다. 비선형 순시보상형 PWM 제어기는 순시 입력전압의 변동에 대한 보상과 제어기준값에 대한 추종이 스위칭 한 주기 내에서 이루어지는 다이나믹하고 강인한 응답성을 가지고 있으며, 아날로그 소자를 사용하고 있어 제어회로가 간단하면, 인버터 입력 맥동전압을 보상함으로 대형의 평활용 커패시터가 필요치 않아서 소형, 저가형으로 부피가 적은 인버터를 제작 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점을 가지고 있는 순시보상형 PWM 제어 인버터를 기존의 VVVF 제어형 전동기 인버터 시스템을 대치하여 저가이고 소형의 인버터 시스템으로 제안하고 실험을 통하여 우수한 동작특성을 확인하고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권2호
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• pp.85-94
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• 1998

물의 높은 유전율을 이용하여 토양 수분함량을 검정하고저 피복 절연 철봉을 토양에 박아 두 극으로 하는 토양 매질 콘덴서에 RC발진회로를 적용하여 주기를 조사하거나 또는 10 mega Herz Pulse 투여시 최대 저장(貯藏) 전압을 검정하는 방식으로 수분 변화에 따른 토양의 유전율을 조사하였다. 주기식 쎈서에선 토양 콘덴서의 용량이 영점 조정후 표준 콘덴서에 비교된 백분율로 출력되었는데 쎈서봉을 물에 담근 깊이와 선형적 관계에 있었다. 여러 개의 쎈서를 가까운 거리에 설치하면 쎈서봉이 안테나 역할을 하여 RC 발진에 교란이 있었으며 변온에 따른 출력 보정 함수를 제시했다. 토양 수분 함량과 출력사이에 높은 상관성이 있으나 쎈서 붕이 설치된 깊이 및 방향에 따라 출력반응이 변화하므로 사용자가 설치후 출력을 토양수분으로 변환하는 함수를 구하여야 한다. 전압식 쎈서에선 출력이 토양수분 함량과 역함수적 관계에 있어 토양 수분 정밀 계측용으론 적합치 않으나 구성 부품이 적고 노화가 느리어 토양 수분의 간이 검정에 적합하고 출력 전압에 따라 relay를 개폐하되 개폐 전압을 사용자가 설정할 수 있는 회로를 첨부하여 수위 조절 또는 토양수분에 따른 관개 line개폐에 활용한 결과 재현성이 우수하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.411-415
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• 2011

DC/DC컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 전력변환기이다. 전압모드 DC/DC 컨버터는 주기적으로 입력측에서 출력측으로 전달되는 에너지를 제어하는 기능을 수행하기 위해 MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, PWM 제어기(오실레이터, 연산증폭기, 비교기로 구성)를 이용한다. 본 논문에서 PWM(펄스폭 변조) 모듈과 스위칭모드로 제어하는 기본적인 승압과 강압컨버터를 연구하고, 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션을 수행하며, 전력의 효율을 각 소자의 변화와 사양에 따라 분석하는데 있다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.30-35
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• 2006

고전기 전자 측정에서 가장 쉽고 정확하게 측정할 수 있는 것이 전압이다. 그래서 우리는 단지 전압만으로 트래킹의 진전과정을 알 수 있는 방법을 연구하였고, 이를 분할-FFT(Partition-FFT)라고 명명하였다. 트래킹은 IEC 60112에서 제안하는 방법과 시험 장비로 모의하였다. 이 때 얻은 전압파형을 분할-FFT로 분석하였고, 그 결과 정상상태에서 트래킹이 일어나기까지의 과정을 6단계로 명확히 구분할 수 있었다. 트래킹 현상은 전기재해의 주요 원인 중 하나이다. 분할-FFT는 오실로스코프와 컴퓨터 소프트웨어에만 의존한다. 따라서 기존의 전기설비에 분할-FFT를 적용한다면 적은 비용과 쉬운 측정으로 트래킹으로 인한 전기재해를 방지할 수 있다. 무엇보다도 분할-FFT는 트래킹 진전과정을 시각적으로 표현해 주기 때문에 일반인들도 쉽게 전기재해 발생 가능성을 판별해 낼 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.477-480
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• 2015

본 논문에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 저전압 진동에너지 하베스팅 회로를 제안한다. 제안된 회로는 Bulk-driven technique을 적용하여 0.8V의 낮은 전압에서도 동작 가능하다. 압전소자의 출력단에 연결된 전파정류기의 개방회로 전압을 MPPT 제어회로를 통해 주기적으로 샘플링하고, 최대 가용전력 점의 전압을 부하에 전달한다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 패드를 포함한 칩 면적은 $1.33mm{\times}1.31mm$이다. 모의실험결과 설계된 회로의 최대 전력효율은 85.49%이다.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.290-295
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• 2000

KAIST-TOKAMAK에서 재현성이 좋은 저항가열 플라즈마를 발생시키는데 필요한 전이온화(pre-ionization)에 응용하기 위해 2.45 GHz 마그네트론을 사용하여 간편한 마이크로파 발생장치를 개발하였다. 장치에 사용한 마그네트론은 출력 500 W, 주파수 2.45 GHz이며, 일반적인 가정용 전자오븐(microwave oven)에 사용된다. 기존의 가정용 마그네트론은 음극(cathode)과 양극(anode)사이에 걸리는 고전압이 60 Hz의 주기를 갖기 때문에 약 16ms마다 약 8 ms 동안만 주기적으로 마이크로파를 발생한다. 이 마그네트론을 사용하여 토카막 전이온화에 충분할 정도로 연속적으로 발생되는 마이크로파를 얻기 위해서 음극과 양극사이에 개량된 회로로 리플전압이 작은 DC 고전압(5 kV 1 A)을 인가하였다. 본 논문에서는 주기적으로 생성.소멸하는 ECH 플라즈마와 연속적인 ECH 플라즈마를 발생시켜 랑뮈어탐침과 광증배관(PMT)을 이용한 이온 포화전류와 $H_\alpha$/ 방출(emission)을 측정하여 마이크로파 발생장치의 특성을 조사하였다.