• 제목/요약/키워드: 출력손실

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비집광형 PV시스템 대비 집광형 PV시스템의 성능 개선 효과 분석 (Performance Improvement Justification of a Concentrating Photovoltaic(CPV) System over a non-concentrating PV system)

  • 아메드나비드;강은철;이의준
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.141-153
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    • 2005
  • PV 태양광 발전은 PV 재료가 고가이므로 일반 전력비용에 비해 상대적으로 비용이 높아진다. 저가형 광학 집광기술과 PV를 통합하게 되면, 비용뿐만 아니라 설치면적 등에서 유리하게 되나, 집광기의 단점이 함께 추가되게 된다. 집광기는 작은 수광각과 송신광선을 갖고 있어 PV 모듈에 필요한 태양광, 광학손실의 손실정도를 최소화하기 위한 신중한 시스템 디자인과 2축형 트레킹 장치가 필요하다. 고정식 비집광 시스템보다 더 많은 에너지를 얻기 위해서는 광학시스템의 손실율을 줄이고, 고효율의 PV 모듈을 이용한 PV셀의 상호연결이 필요하다. 본 논문에서는 우선, 비이미지 프레넬 렌즈 집광기를 사용한 PV 시스템에 대하여 간단하게 설명한 후, 출력전력값을 이론적으로 예측하고 PV 효율과 시스템 성능을 제시하였다. 프레넬 렌즈 선형 집광기 통합 PV 시스템과 비집광 PV 모듈의 출력전력값과 시스템 비용을 비교하면, PV 전력비용을 줄일 수 있는 집광기의 이용이 유용한 것을 알 수 있다. 따라서, 집광형 PV 시스템은 미래의 에너지 이용에 매우 유리한 시스템이라 할 수 있다.

다증 코어를 이용한 고효율, 대전류용 변압기의 동작 특성 (Characteristics of Transformer Using Multi-Cores for High Current)

  • 김현식;이해연;김종령;허정섭;이준희;김기욱;오영우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1903-1905
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    • 2005
  • 다중 코어를 이용한 대전류용 고효율 변압기 개발을 위해 고주파 손실이 작고, 전기 비저항이 큰 자성재료와 최적의 코어 형상 및 권선 방법에 대한 연구개발과 최종적으로 고효율 다중 코어를 이용한 변압기를 개발하고 전원장치에 적용하여 동작특성을 평가하였다. 최소 손실 온도를 $90^{\circ}C$ 이하로 감소시켜 100 kHz에서 250kW/m3의 낮은 전력손실을 갖는 다중 코어를 이용하여 변압기를 제조하고, 제조된 변압기가 채용된 컨버터의 50A 출력 전류에서 측정된 변압기의 발열특성은 30분 이후 약 $58^{\circ}C$까지 증가하였으며, $30{\sim}80A$의 출력 전류에서 85% 이상의 고효율을 얻었다.

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무선 센서 네트워크를 위한 비선형 네트워크 제어 시스템의 출력 궤환 분산 퍼지 제어기 설계 (Decentralized Fuzzy Output Feedback Control of Nonlinear Networked Control Systems for Wireless Sensor Network)

  • 주영훈;나인호;구근범;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.323-328
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    • 2009
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 비선형 네트워크 제어 시스템의 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 특히나, 분산 제어를 위한 네트워크 제어 시스템은 출력의 패킷 손실과 입력 전송 실패를 가진다고 가정한다. 제어기 설계를 위해 먼저 비선형 하위 시스템의 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 제시하고, 각 하위 시스템에 대한 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 제안된 제어기를 포함한 폐루프 시스템의 안정도 조건을 Lyapunov 방정식을 통하여 구하고, 구해진 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내어, 이를 통해 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 제어기의 효용성을 평가한다.

4포트 동위상 고출력 전력결합기의 구현에 관한 연구 (A Study on the Fabrication of the 4 Port In-Phase High Power Combiner)

  • 이영섭;전중성;이석정;예병덕;김동일;홍창희
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.289-294
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    • 2002
  • 본 논문에서는 디지털 TV 중계기용 고출력 광대역의 3-Way 전력결합기를 설계.제작하였다. 대역폭 증가와 고출력을 동시에 이루기 위하여 Wilkinson 형태의 전력분배기를 채택하였다. 우선 Wilkinson 전력분배기를 균등(1 : 1) 및 비균등(2 : 1) 분배시켜, 동위상 4 포트 전력결합기를 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과에 따라서 두께 120 mil인 유전체 기판을 사용하여 제작된 전력결합기는 디지털 TV 중계기 주파수 470~806 MHz 대역에서 삽입손실 -6.53dB 이하, 반사계수 -13dB 이하, 포트 간 분리도 -15 dB 이하, 출력 포트 간 위상차가 13$^{\circ}$이하의 특성을 보였다. 새롭게 만든 전력결합기는 회로에서의 고 임피던스로 인한 마이크로스트립 선로 폭의 한계와 고출력의 경우 선로간의 상호작용으로 인한 전력의 손실 및 협대역의 문제를 동시에 개선이 가능함을 알 수 있었다. 나아가서, 제작된 3-Way 결합기의 삽입손실, 반사계수, 포트간의 분리도 및 위상차가 디지털 TV 중계주파수 470~806 MHz에서 양호한 특성을 나타내는 것을 확인함으로써 고출력 및 광대역화가 실현가능하다는 것을 알 수 있었다.

열유도된 왜곡편광을 이용하는 결합공진기를 갖는 선형 편광된 Nd:YAG 레이저 (A linearly polarized Nd:YAG laser with a coupled cavity utilizing thermally induced depolarization)

  • 김현수;이성만;고도경;문희종;임권;차병헌;이종민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.104-105
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    • 2000
  • 다이오드 레이저로 펌핑되는 Nd:YAG 매질에 형성된 열 복굴절은 레이저 출력과 빔질의 저하를 초래한다. 선편광된 레이저 출력을 얻기 위해서는 주로 공진기 내에 선형 편광자를 삽입하게 되는데, 레이저 매질에 형성된 열 복굴절에 의한 왜곡 편광된 레이저 빔이 편광자에 의해 반사되어 공진기 손실을 초래한다. 편광 왜곡에 의한 레이저 빔의 손실을 줄이거나 이중 초점을 제거하기 위해 주로 사용되어지는 광 소자는 Faraday 회전자, λ/4 판, 석영 회전자 등이 사용되어진다.$^{(1-5)}$ 90$^{\circ}$ 석영 회전자와 Faraday 회전자는 공진기 내에 두 개의 동일한 구조를 갖는 레이저를 이용할 경우 사용되고 λ/4 판 과 45$^{\circ}$ Faraday 회전자는 주로 단일 레이저 헤드의 복굴절 보상을 위해 사용되어진다. 45$^{\circ}$ Faraday 회전자는 이론적으로 완벽히 열복굴절에 의한 편광 왜곡을 보상한다. 그러나, 열복굴절을 완벽히 보상하기 위해서는 레이저 빔이 항상 레이저 매질의 같은 지점을 통과해야 한다. 실제적으로 레이저 매질에서는 열에 의한 열 렌즈 효과가 있기 때문에 레이저 빔이 항상 같은 지점을 통과하지 않게 된다. 이런 문제를 해결하기 위해 공진기 내에 열 렌즈 효과를 보상하기 위한 렌즈를 삽입하거나 레이저 헤드를 공진기 거울 가까이 설치하여야 한다. Faraday 회전자는 길이가 길기 때문에 레이저 헤드를 공진기 거울 가까이 설치하기는 어렵고 항상 열 렌즈 효과를 보상해주는 광학 소자가 있어야 하는 단점이 있다. 반면 λ/4 판은 완벽한 편광 왜곡을 보상해주지 않아 레이저 손실을 초래하지만 두께가 얇아 레이저 헤드와 공진기 거울을 근접해서 설치할 수 있어서 몇몇 연구자에 의해 연구되어 졌다.$^{(3)}$ 본 연구에서는 λ/4 판을 이용하고 편광기에서 반사된 빔을 공진기에 되반사 시키는 구조를 사용하여 선 편광된 레이저의 출력과 빔의 질을 개선 시켰다. (중략)

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고출력 특성을 고려한 능동 가변 대역 통과 여파기 설계 (An Active Tunable Bandpass Filter Design for High Power Application)

  • 김도관;윤상원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.262-268
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    • 2010
  • 본 논문에서, 부성 저항 특성을 갖는 능동 커패시턴스 회로를 이용한 고출력 능동 가변 대역 통과 여파기는 동축형 유전체 공진기와 버랙터 다이오드를 사용하여 설계하였으며, 셀룰러 TX, RX 대역을 모두 가변할 수 있도록 설계하였다. 능동 커패시턴스 회로의 직렬 피드백 구조는 가변 대역 통과 여파기의 버랙터 다이오드로부터 생기는 손실을 보상함과 동시에 고출력 특성을 갖도록 하기 위해 $P_{1dB}$가 32 dBm인 GaAs HFET을 사용하였다. 버랙터 다이오드는 고선형 특성을 갖도록 하기 위해 back-to-back 구조를 사용하였다. 제작된 2단 능동 가변 대역 통과 여파기는 셀룰러 대역인 800 MHz에서 900 MHz를 가변하며, 각각 25 MHz 대역폭으로 TX 대역 836 MHz에서 0.48 dB 삽입 손실 특성을 나타냈으며, RX 대역 881.5 MHz에서 0.39 dB 삽입 손실 특성을 나타내었다. $P_{1dB}$특성은 TX 및 RX 대역에서 각각 19.5 dBm과 23 dBm을 얻었다.

포화흡수체 Nd:LSB를 이용한 $1.3\mum$ Q-스위칭 Nd:YAG 레이저 (The Q-switched $1.3\mum$ Nd:YAG laser using sautrable absorber Nd:LSB)

  • 지명훈;이재명;오세용;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.329-332
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    • 2001
  • 본 논문에서는 Nd:LSB가 Q-스위칭의 고화흡수체로서 가능한지를 보였으며 고화흡수체를 이용한 수동형 D-스위칭 Nd:YAG 레이저에서 최적화된 출력 거울의 발사율, 피크 파워, 출력 에너지, 펄스폭, 출력 효율을 분석하였다. 포화흡수체 Nd:LSB를 이용한 수동형 Q-스위칭 Nd:YAG 레이저 시뮬레이션 출력 특성은 출력 거울의 반사율이 98%, 공진기 길이 30cm 일 때 출력 30MW, 펄스폭 6.23psfmf 얻을 수 있었다. 손실이 각각 2.2%, 2.1%, 1.5% 일 때 출력 에너지는 자자 143, 200, 209 $\mu$J을 얻었고 효율은 27%이었다.

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LED 백라이팅을 위한 PWM 공진형 고승압 DC/DC 컨버터

  • 조대연;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.184-185
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    • 2011
  • 본 논문에서 coupled inductor를 이용한 새로운 고승압비 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 스위치 전압 스트레스를 낮게 가져갈 수 있고 출력 다이오드 전압 스트레스도 출력 전압으로 제한된다. 추가적으로 공진 탱크의 최적 설계를 통해 스위치 턴 오프 손실을 저감시킬 수 있다. 기본적인 동작원리 및 특성을 좀더 자세하게 다루고, 실험 결과를 통해 제안하는 컨버터의 효용성을 보인다.

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2중 정현파 PWM 인버어터에 관한 연구 (A Study on the Double Sinusoidal Modulated PWM Inverter)

  • 윤병도;이양우;차득근
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제3권3호
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    • pp.68-76
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    • 1989
  • 본 논문은 2중 정현파 변조 PWM 인버어터의 출력전압 파형을 해석하고 6502 마이크로 컴퓨터에 의한 3상 유도전동기의 인버어터 구동특성을 고찰하였다. 2중 정현파 변조신호는 1주기에 $4\pi$/3[rad] 기간동안 변조신호가 발생되게 하였으므로 인버어터의 스위칭 손실은 정현파 PWM 인버어터보다 감소시킬 수 있다. 인버어터 출력 선간전압의 기본파 진폭치는 2중 정현파 PWM 인버어터가 종래의 정현파 PWM 인버어터 보다 이론치는 1.15배 되지만 FFT 분석기에 의한 실제 측정값은 1.13배로 나타났다.

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탭 추가형 절연형 차지펌프-스위치드-커패시터-플라이백 컨버터 (Tapped-isolated charge pump switched capacitor flyback converter)

  • 김도현;장종호;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.71-72
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    • 2012
  • 본 논문은 승압형 플라이백 컨버터에 탭을 내어 절연형 스위치드 커패시터셀과 차지펌프를 추가한 새로운 토폴로지의 컨버터를 제안한다. 제안하는 회로는 차지펌프를 추가한 스위치드 커패시터 셀의 출력과 플라이백의 출력을 직렬 연결하여 기존의 스위치드 커패시터 플라이백 컨버터보다 고승압에 유리하다. 또한 3차권선이 아닌 탭을내어 사용함에 있어 결합계수의 손실이 적어 고효율의 전력전달이 가능하다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하였고 80W급 하드웨어 프로토 타입을 이용하여 검증하였다.

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