• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
• /
• pp.262-264
• /
• 2008

DC 전력을 AC 전력으로 변환시키는 인버터의 직류단 캐패시터는 직류단의 안정화, 정전시 필요한 에너지의 저장 등의 목적을 가지고 있다. 큰 사이즈의 직류단 캐패시터는 주로 전해 캐패시터를 사용하는데, 전해 캐패시터는 그 부피가 클 뿐 아니라 수명 또한 여타 반도체 소자에 비하여 짧아 전체 전력변환 시스템의 수명을 단축시킨다. 따라서, 직류단 캐패시터의 크기를 줄이기 위하여 많은 연구가 진행되어왔다. 이 논문에서는 직류단의 전압 안정도를 해치지 않는 최소한의 캐패시터의 크기에 대하여 살펴보고, 그 이하 크기의 캐패시터를 사용할 수 있도록 하는 제어 방법을 제안한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
• /
• pp.586-589
• /
• 2004

Ni 내부전극을 적용한 X7R의 온도특성을 가지는 고압용 적층 칩 캐패시터를 설계, 제작하였으며 제작된 캐패시터 신뢰성을 검토하였다. 고압용 캐패시터 설계시 절연파괴전압과 유전체 두께간의 최적의 두께가 있음을 볼 수 있으며 그린시트 두께 24 um의 경우 weibull 계수는 13.38, 단위 절연파괴전압은 70 [V/um]을 얻을 수 있었다. X7R 3216, 100 [nF] 정격전압 250[V] 캐패시터를 설계하여 절연파괴전압은 최고 1.29 [KV]인 고압용 칩 캐패시터를 제작하였다. 적층 칩 캐패시터 절연파괴 모드는 유전체 층간의 절연파괴와 더불어 내부전극과 외부 전극 또는 세라믹 소체와의 절연파괴 모드가 나타남을 볼 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
• /
• pp.1110_1111
• /
• 2009

최근 광 캐패시터 전극 분야는 고효율과 넓은 응용분야로 인해 주목 받고 있다. 본 연구에서는 carbon, 활성 carbon을 사용하여 캐패시터샘플을 제작 하였고 간단한 샌드위치 구조에 각각의 캐패시터 전극은 $20{\times}15nm$의 셀을 사용하였다. 각 셀들은 제작방법에는 졸겔법이 사용되었다. 각 셀들의 수분 및 기타물질의 제거를 위해 $120^{\circ}C$에서 1시간동안 건조시켰고 $500^{\circ}C$에서 2시간동안 소결처리 하였다. 소결처리로 인한 carbon의 특성변화를 알아보기 위해 XRD분석을 실시하였다. 본 연구에서는 캐패시터의 특성을 파악하기 위해 임피던스 특성을 분석하였고 그에 따른 부수적인 결과들을 기술하였다. active carbon을 사용한 캐패시터의 충방전 특성을 측정하였고 최종적으로 평균 두께 $32{\mu}m$, 입자사이즈 $1\sim4.5{\mu}m$의 캐패시터전극용 샘플($20{\times}15nm$)을 제작하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.17-18
• /
• 2014

전기자동차는 내연기관 대신 배터리를 동력으로 하여 전기모터를 구동하는 방식으로, 배터리를 충전하기 위해서는 차량 탑재형 충전기(OBC)가 필요하다. 자동차라는 특성상 OBC는 2단 AC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 역률 보정을 위한 PFC 단과 절연과 충전을 위한 DC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 손실을 최소화하기 위해 고전압을 이용한 링크 캐패시터가 필수적이고, 그 캐패시터는 전력밀도가 큰 고전압 전해 캐패시터가 사용된다. 하지만, 전해 캐패시터는 그 수명이 온도와 리플 전류에 따른 ESR 발열과 주변온도에 따라 좌우된다. 따라서 본 논문에서는 6.6kW 차량용 탑재형 충전기를 위한 링크 캐패시터용 고전압 전해 캐패시터의 최적 설계 방법을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지TE
• /
• 제42권4호
• /
• pp.1-6
• /
• 2005

최근 저항이나 캐패시터와 같은 수동소자를 PCB의 내층에 제조하는 임베디드 패시브 기술이 고성능의 IT 제품을 제조하는데 사용되고 있다. 그런데 임베디드 캐패시터는 정전용량 밀도가 낮아 회로소자로서의 전반적인 응용에 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위하여 wrinkle형의 전극과 유전체 층을 가진 새로운 임베디드 캐패시터를 제안하였다. FEM 기법을 사용하여 wrinkle형 임베디드 캐패시터의 정전용량 밀도를 평가하였다. Wrinkle형 임베디드 캐패시터는 기존의 평면형 임베디드 캐패시터에 비하여 25.6%$\sim$39.6% 정도 큰 정전용량 밀도를 나타내었다. 특히, thin film형 임베디드 캐패시터에 wrinkle 구조를 적용할 때 정전용량 밀도가 보다 많이 향상되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
• /
• pp.888-889
• /
• 2008

본 논문은 직류단 전원(DC link)에 대용량의 전해 캐패시터(Electrolytic capacitor)를 사용하지 않는 전해 캐패시터리스 (Electrolytic-Capacitorless) 인버터의 입력 전류와 직류단 전원 공진(resonance) 억제에 대한 것이다. 직류단 전원의 순시적인 에너지원으로 사용되는 전해 캐패시터를 사용하지 않는 캐패시터리스 인버터는 기존의 인버터에 비해서 가격, 부피 면에서 장점을 가지지만, 직류단 전원의 캐패시터 용량이 작아서 부하 단 스위칭의 영향이 입력 전류에 직접적으로 나타나게 된다. 이에 따라서 캐패시터리스 인버터는 필연적으로 입력 단에 저역 통과 필터(Low Pass Filter : LPF)가 필요하다. 입력 단의 필터는 간단한 구조와 가격적 측면을 고려하여 LC 필터가 주로 사용되는데, LC필터는 직류단 전류에 의한 공진의 원인이 된다. 본 논문에서는 캐패시터리스 인버터의 입력 필터의 영향을 분석하여 입력 전류와 직류단 전압의 공진을 억제 할 수 있는 방법을 제시하고, 실험 결과를 통하여 제안된 방법의 유효성을 확인한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.385-386
• /
• 2016

직접 변조 방식(direct modulation)을 사용한 Modular Multilevel Converter(MMC)의 6개의 암 캐패시터 전압의 자연균형화(Natural Balancing) 현상은 여러 연구 및 실험에서 관측되고 있다. 또한, 이러한 현상의 원리뿐만 아니라, 시스템 파라미터와 밸런싱 동특성사이의 관계가 수학적인 분석을 통하여 검증되었다. 직접 변조 방식은 간접 변조 방식(indirect modulation)과 달리, 입/출력 AC 및 DC 측 제어기 외에 암 캐패시터 전압 밸런싱을 위한 순환전류 제어기가 존재하지 않지만, 캐패시터 맥동 저감을 위해 일반적으로 캐패시터 2 고조파 맥동 제어기를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 직접 변조방식을 사용한 MMC의 2고조파 전압 맥동 제어기가 암 캐패시터 전압 자연 밸런싱에 미치는 영향을 고찰하고 분석한다. 또한, 2 고조파 전압 맥동 제어기의 유무에 따른 전압 자연 밸런싱의 동특성에 대한 비교를 400MW MMC full-scale 시뮬레이션을 통해 살펴보도록 한다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제37권6호
• /
• pp.35-41
• /
• 2000

본 논문에서는 전형적인 파이프라인 CMOS A/D 변환기(ADC)의 신호 처리 속도와 해상도를 향상시키기 위해 병합 캐패시터 스위칭(merged-capacitor switching MCS)기법을 제안한다. 제안하는 MCS 기법은 기존의 ADC에 사용되는 multiplying digital-to-analog converter(MDAC)의 캐패시터 수를 50%로 줄임으로써, 부하 캐패시터의 감소로 인해 샘플링 속도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한, MCS 기법에서 줄어든 캐패시터 수에 해당하는 크기만큼 각 캐패시터 크기를 2배 증가시킬 경우, 전력 소모 및 샘플링 속도의 감소없이 캐패시터 부정합을 최소화하며, 전체 ADC의 해상도 향상이 가능하다. 제안하는 MCS 기법을 적용한 ADC에 기존의 궤환 캐패시터 스위칭(commutated feedback-capacitor switching : CFCS) 기법을 일부 적용할 경우, 12 비트 이상의 더 높은 해상도를 얻을 수 있고, 응용의 다양화를 고려할 수 있다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.449-456
• /
• 2009

본 논문에서는 PFC단 링크 캐패시터의 실효 전류를 크게 저감 할 수 있는 링크 캐패시터 전류 스트레스 저감기법을 제안한다. 링크 캐패시터 선정 기준에는 여러 가지가 있으나 가장 큰 비중을 차지하는 것이 캐패시터 실효전류이다. 제안된 C-L 필터는 PFC단 출력 전류를 필터링하여 링크 캐패시터의 실효 전류를 크게 줄일 수 있고, 제안된 C-L-L-C 필터는 C-L 필터의 출력 전류 필터링 효과와 함께 L-C 필터가 DC/DC단 입력 전류를 필터링 함으로써 링크 캐패시터의 실효 전류를 더욱 크게 줄일 수 있다. 제안된 필터는 설계가 간단하고 PFC단의 Crossover frequency가 매우 낮아 C-L 필터 및 C-L-L-C 필터의 Cut-off frequency가 PFC단의 제어기 루프에 영향을 주지 않으므로 적은 소자를 가지고 손쉬운 방법으로 링크 캐패시터의 실효전류를 크게 줄일 수 있다. 제안된 필터의 이론적 해석과 설계 방법을 제시하며, 실험을 통하여 그 우수성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
• /
• pp.69-71
• /
• 2009

본 논문은 부하전압의 크기에 따라 동작모드가 다르게 구성되는 공진형 DC/DC 컨버터의 동작 특성을 해석한다. 공진형 DC/DC 컨버터는 직류 입력전원에 연결되는 LC 공진회로, 공진회로의 캐패시터 전압이 최대일 때 부하측으로 에너지를 전달하는 공진형 컨버터로 구성되어있다. 공진형 컨버터는 공진 회로의 캐패시터 전압과 부하전압의 상대적인 크기에 따라서 2개의 동작 모드 특성을 가진다. 공진 캐패시터 전압의 최대값이 부하전압보다 작을 경우, 스위칭 회로는 부스트 인덕터를 이용하여 입력측 에너지를 부하측으로 전달한다. 반대로 큰 경우에는 스위칭 동작없이 공진 캐패시터가 부하측으로 직접 연결되어 입력측 에너지를 부하로 전달한 후, 공진 캐패시터의 잔여 에너지를 부스트 인덕터를 이용하여 부하측으로 전달한다. 공진형 DC/DC 컨버터 회로의 동작원리를 설명하고, PSPICE Simulation 및 실험을 통하여 검증하였다.