• 소음진동
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• 제10권6호
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• pp.971-976
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• 2000

High level random vibration environments induced while launching of spacecraft can damage sensitive electronic equipment, unless the equipment is properly packaged. Thus careful consideration on the launch environment, especially for high level random vibration, is required in the design stage of electronic equipment of spacecraft. This paper describes the development process of Solar Array Regulator for KOMPAT-2, which is designed and tested by Korean engineers. Both analytical and experimental techniques are introduced in this paper.

• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.176-184
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• 2010

지구 저궤도 위성의 임무 운용 시 전력 시스템을 안전하고 운용하고 에너지 균형을 만족하는 임무를 설계하기 위해 계획된 임무에 대한 전력 파라미터를 예측해야 한다. 이 논문에서는 다양한 미션 프로파일에 대해 위성의 생성 전력, 소모 전력, 배터리 방전 정도(Depth of Discharge, 이하 DoD), 버스 전압, 충/방전 전류 등을 예측함으로써 미션의 유효성 및 에너지 균형을 검증하기 위한 전력 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 전력 시뮬레이터에는 인공위성의 생성 전력을 모사하기 위해 태양전지판(Solar Array, 이하 SA)의 모델, SAR (Solar Array Regulator)의 3가지 동작 모드를 구현하였다. 또한 소모 전력을 모사하기 위해 버스 및 탑재체의 각 유닛 별 소모 전력, Unit on/off configuration, 탑재체 운용 모드 등을 고려하였다. 버스 전압 및 충/방전 전류를 예측하기 위해 배터리 및 주변 회로를 모델링하고 임의의 DoD, 충방전 전류에 대해 배터리 전압 및 버스 전압을 예측한다. 구현된 전력 시뮬레이터를 이용해 에너지 균형을 분석하고 임무 계획의 적합성을 쉽게 판단할 수 있다.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권6호
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• pp.870-879
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• 2011

Regulated peak power tracking (RPPT) systems such as the series structure and the series-parallel structures are commonly used in satellite space power systems. However, these structures process the solar array power or the battery power to the load through two cascaded regulators during one orbit cycle, which reduces the energy transfer efficiency. Also the battery charging time is increased due to placement of converter between the battery and the solar array. In this paper a parallel structure has been proposed which can improve the energy transfer efficiency and the battery charging time for satellite space power RPPT systems. An analogue controller is used to control all of the required functions, such as load voltage regulation and solar array stabilization with maximum power point tracking (MPPT). In order to compare the system efficiency and the battery charging efficiency of the proposed structure with those of a series (conventional) structure and a simplified series-parallel structure, simulations are performed and the results are analyzed using a loss analysis model. The proposed structure charges the battery more quickly when compared to the other two structures. Also the efficiency of the proposed structure has been improved under different modes of solar array operation when compared with the other two structures. To verify the system, experiments are carried out under different modes of solar array operation, including PPT charge, battery discharge, and eclipse and trickle charge.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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• pp.982-986
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• 1998

The peak-power-tracking solar array regulator sensing the inductor current is proposed. Since it uses the inductor current as the solar array output power information, the PPT control scheme can be greatly simplified. The charge controlled two-loop scheme is presented to improve the dynamics due to the inductor current sensing. The comparison between the single-voltage loop controlled system and the two-loop controlled system employing the charge control is presented. This paper also contains the simulation results of that comparison.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.86-90
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• 2014

DC-DC 컨버터는 인덕터 전류의 동작에 따라 연속전류모드와 불연속전류모드, 임계모드로 나눌 수 있다. 임계모드는 연속전류모드와 불연속전류모드의 경계에서 동작한다. DC-DC 컨버터를 임계모드에서 동작하도록 설계하면 인덕터 크기를 줄일 수 있으며 ZCS(Zero Current Switching) 동작을 하여 스위치와 다이오드의 전력 손실을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 임계모드로 동작하는 부스트형 컨버터를 인공위성 용 태양전력 조절기에 적용한다. 임계모드 동작 시 DC-DC 컨버터의 입출력 조건에 따라 DC-DC 컨버터의 스위칭 주파수가 변한다. 최대 스위칭 주파수 제한을 위해 스위칭 주파수 제한 로직을 적용하였다. 한편, 임계모드 부스트형 태양전력 조절기는 소신호 전달함수가 간단하여 제어기 설계가 용이하다. 임계모드 부스트형 태양전력 조절기의 소신호 전달함수를 유도하고 이를 바탕으로 전압제어기를 설계하였다. 최종적으로 모의실험을 통해 임계모드로 동작하는 태양전력 조절기를 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.78-81
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• 2002

Printed Circuit Boards for satellite are composed of multi-layered copper plate and glass epoxy. Each copper layer have the complicated and different pattern to operate correctly for its mission. Especially. copper layer give effect on the PCB stiffness seriously. But It can make more complicate to predict the exact stiffness of PCB. In KOMPSAT-2 program, too many type of PCB are used for each electronic unit, and they have different type of pattern of copper layer. Solar array regulator has two type of PCB and it will be considered for this study. In this study. we calculate the PCB board stiffness of KOMPSAT-2 SAR unit considering the concept of simplified representative volume element. It will be correlated with the test results under KOMPSAT-2 vibration environmental condition to increase the reliability of this study.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.437-441
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• 2004

Recently, as the power capability of satellites increase, we need to develop a new SAR(Solar Array Regulator) with much higher power capacity whenever we design a power system of a new satelite. In this case, modular design method could be a good solution for this kind of problem. But when we use a modular method in the design of the parallelled converter, it is very important to share current equally between each module connected in paralled. In this paper, we study how to design the optimum current control-loop and voltage control-loop when we apply average current-mode control method to the parallel SAR. With the design results, we make a protype of the 3-module paralleling SAR and verify its performances.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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• pp.255-258
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• 2004

The SAR(Solar Array Regulator) of KOMPSAT(Korea Multi Purpose SATellite)-1, 2 regulates a photovoltaic power according to the duty ratio commands of the ECU. But the ECU has so many other jobs that it can not calculate the solar array condition immediately. It means the SAR cannot always generate the maximum power of a photovoltaic. Nowadays, the commercial photovoltaic systems are using a controller operated by digital processing. But the usage for satellite is not adaptable. It is not easy to find the processor of the space grade and the price is expensive. So in this paper, the simple analog MPPT(Maximum Power Point Tracking) algorithm is proposed for the small satellite in LEO. This algorithm does not need any calculation of power by multiplication of voltage and current md a measurement of the solar array temperature. It is consist of only two sample and hold circuits, two comparators, a flip-flop, and an integrator. The proposed MPPT algorithm is verified by the simulation and experimental.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.95-100
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• 2006

통신해양기상위성의 전력계는 향상된 Eurostar 3000 버전에 바탕을 두고 있다. Eurostar 3000 전력계는 정상상태 또는 하나의 결함에서도 자율적으로 동작하며 높은 수준의 재구성 능력 및 유연성을 제공한다. 본 논문에서는 통신해양기상위성 전력계 예비설계 결과를 소개한다. 통신해양기상위성 전력계는 하나의 배터리, 태양전지어레이 윙, 전력공급기, 파이로 유닛 및 태양전지어레이 구동기 그리고 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들로 구성된다. 통신해양기상위성 전력계는 3 kW의 버스 전력을 제공할 수 있다. 태양전지어레이는 2개의 태양전지판으로 구성된 전개할 수 있는 윙으로 구성된다. 태양전지는 GaAs/Ge 3중 접합 셀로 선정되었다. Li-ion 배터리는 10개의 직렬 연결된 셀 모듈로 구성되며 각 모듈은 셀 5개가 병렬로 연결된다. 전력공급기는 태양전지어레이 및 배터리와 함께 50 V로 완전 정류된 하나의 전력 버스를 생성한다. 전력 버스는 릴레이 및 퓨즈 브래킷 들에 의해 중앙 집중되어 보호되고 분배된다. 파이로 유닛은 점화 작동기 장치로 전력을 공급한다. 태양전지어레이는 자세제어계의 제어로 태양전지어레이 구동기에 의해 회전된다. 전력계의 제어 및 감시는, 특히 배터리, 전력공급기와 탑재 소프트웨어의 결합으로 수행된다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.269-274
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• 2011

A solar cell is primary parts to produce electrical energy from the Sun. And, we can utilize those solar cells as a power generation system in home, factory, and so on. In order to make proper power, the solar cells are configured in series and parallel lay down. In condition of uniform illumination, the solar array will produce an enough power by photovoltaic effects from the solar cells. In case of non-uniform illumination on the solar cells, the power will be dramatically decreased compared to design. Fortunately, there were so many research outputs regarding the illumination effects on solar array. In this work, we tried to find out the non-uniform effects on unit CPV solar cell, because there were no research outputs for unit CPV solar cell considering illumination. The CPV solar cell was used in CPV system to make a power by the Sun. We chosen the triple junction solar cell of GaAsInP2Ge for simulation, which has a 30 % of conversion efficiency. By simulation, we obtained the output performance of CPV solar cells in condition of various illumination by using Hamming Window function. Its performance was degraded by 10 % to 50 % depending illumination conditions.