• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.30 no.7
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• pp.423-426
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• 2017

The designing approaches with consideration offabrication process technologies for high-frequency, high-powered, silicon-based static induction thyristors (SITH) are presented. The effects of doping concentration and thickness on the I-V characteristics and power performance of the devices are discussed. The dependence of SITH switching performances on material, geometric structure, and technological parameters isexamined by using two-dimensional simulations. Thick-epitaxy technology is found to be one of the most critical steps in realizing the proposed structure and switching times, $t_{off}$, of SITH, which may be reduced to below ${\sim}0.26{\mu}s$ for the proposed 1,700 V SITH devicesafter optimization.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• v.3B no.1
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• pp.10-15
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• 2003

This paper presents the digital computer performance evaluations of the three-phase self-excited induction generator (SEIG) driven by the variable speed prime mover such as the wind turbine using the nodal admittance approach steady-state frequency domain analysis with the experimental results. The three-phase SEIG setup is implemented for small-scale rural renewable energy utilizations. The experimental performance results give a good agreement with those ones obtained from the digital computer simulation. Furthermore, a feedback closed-loop voltage regulation of the three-phase SEIG as a power conditioner which is driven by a variable speed prime mover employing the static VAR compensator (SVC) circuit composed of the thyristor phase controlled reactor (TCR) and the thyristor switched capacitor(TSC) is designed and considered herein for the wind-turbine driven the power conditioner. To validate the effectiveness of the SVC-based voltage regulator of the terminal voltage of the three-phase SEIG, an inductive load parameter disturbances in stand-alone are applied and characterized in this paper. In the stand-alone power utilization system, the terminal voltage response and thyristor triggering angle response of the TCR are plotted graphically. The simulation and the experimental results prove the effectiveness and validity of the proposed SVC which is controlled by the Pl controller in terms of fast response and high performances of the three-phase SEIG driven directly by the rural renewable energy utilization like a variable-speed prime mover.

• KIEE International Transactions on Power Engineering
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• v.3A no.1
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• pp.17-26
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• 2003

In this paper, the comparative steady-state operating performance analysis algorithms of the stand-alone single-phase self-excited induction generator (SEIG) is presented on the basis of the two nodal admittance approaches using the per-unit frequency in addition to a new state variable de-fined by the per-unit slip frequency. The main significant features of the proposed operating circuit analysis with the per-unit slip frequency as a state variable are that the fast effective solution could be achieved with the simple mathematical computation effort. The operating performance results in the simulation of the single-phase SEIG evaluated by using the per-unit slip frequency state variable are compared with those obtained by using the per-unit frequency state variable. The comparative operating performance results provide the close agreements between two steady-state analysis performance algorithms based on the electro-mechanical equivalent circuit of the single-phase SEIG. In addition to these, the single-phase static VAR compensator; SVC composed of the thyristor controlled reactor; TCR in parallel with the fixed excitation capacitor; FC and the thyristor switched capacitor; TSC is ap-plied to regulate the generated terminal voltage of the single-phase SEIG loaded by a variable inductive passive load. The fixed gain PI controller is employed to adjust the equivalent variable excitation capacitor capacitance of the single-phase SVC.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• v.3B no.1
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• pp.1-9
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• 2003

This paper deals with the nodal admittance approach steady-state frequency domain analysis of the three-phase self-excited induction generator (SEIG) driven by the variable speed prime mover as the wind turbine. The steady-state performance analysis of this power conditioner designed for the renewable energy is based on the principle of equating the input mechanical power of the three-phase SEIG to the output mechanical power of the variable speed prime mover mentioned above. Us-ing the approximate frequency domain based equivalent circuit of the three-phase SEIG. The main features of the present algorithm of the steady-state performance analysis of the three-phase SEIG treated here are that the variable speed prime mover characteristics are included in the approximate equivalent circuit of the three-phase SEIG under the condition of the speed changes of the prime mover without complex computations processes. Furthermore, a feedback closed-loop voltage regulation of the three-phase SEIG as a power conditioner which is driven by variable speed prime movers such as the wind turbine(WT) employing the static VAR compensator(SVC) circuit composed of the thyristor phase controlled reactor(TCR) and the thyristor switched capacitor(TSC) controlled by the PI controller is designed and considered for wind-turbine driving power conditioner.

• Journal of Power Electronics
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• v.3 no.3
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• pp.185-196
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• 2003

In this paper, the single-phase static VAR compensator (SVC) is applied to regulate and stabilize the generated terminal voltage of the single-phase self-excited induction generator (single-phase SEIG) driven by a variable-speed prime mover (VSPM) under the conditions of the independent inductive load variations and the prime mover speed changes The conventional fixed gain PI controller-based feedback control scheme is employed to adjust the equivalent capacitance of the single-phase SVC composed of the fixed excitation capacitor FC in parallel with the thyristor switched capacitor TSC and the thyristor controlled reactor TCR The feedback closed-loop terminal voltage responses in the single-phase SEIG coupled by a VSPM with different inductive passive load disturbances using the single-phase SVC with the PI controller are considered and discussed herem. A VSPM coupled the single-phase SEIG prototype setup is established. Its experimental results are illustrated as compared with its simulation ones and give good agreements with the digital simulation results for the single-phase SEIG driven by a VSPM, which is based on the SVC voltage regulation feedback control scheme.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.2187-2188
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• 2006

본 연구의 목적은 Pspice를 이용하여 SI Thyristor의 구조적인 특징과 스위칭 동작을 설명하면서도 비교적 간략화된 등가모델을 개발하는 것에 있다. 이러한 목표로 등가모델은 SI Thyristor의 구조적 형태에 기반을 두어 BJT 소자를 이용한다. 또 게이트 구조와 스위칭 매커니즘을 고려한 MOSFET, Steady state Turn on 상태에서 dominant 모델인 PIN Diode로 구성되어 있다. 개발된 등가모델을 스너버회로와 함께 스위칭 과도응답을 시뮬레이션하였으며 그 결과는 실제 실험결과와 비교하여 검증하였다. 비교적 간단하게 고안된 회로를 통해 Turn On/off 동작에서 스위칭 특성을 예측할 수 있으므로 펄스파워용 스위치로서 SI Thyristor의 시동특성을 해석하는 데 본 등가모델을 활용할 수 있을 것으로 전망한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.2185-2186
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• 2006

본 연구의 목적은 Pspice를 이용하여 SI Thyristor의 구조적인 특징과 스위칭 동작을 설명하면서도 비교적 간략화된 등가모델을 개발하는 것에 있다. 이러한 목표로 등가모델은 SI Thyristor의 구조적 형태에 기반을 두어 BJT 소자를 이용한다. 또 게이트 구조와 스위칭 매커니즘을 고려한 MOSFET, Steady state Turn on 상태에서 dominant 모델인 PIN Diode로 구성되어 있다. 개발된 등가모델을 스너버회로와 함께 스위칭 과도응답을 시뮬레이션하였으며 그 결과는 실제 실험결과와 비교하여 검증하였다. 비교적 간단하게 고안된 회로를 통해 Turn On/off 동작에서 스위칭 특성을 예측할 수 있으므로 펄스파워용 스위치로서 SI Thyristor의 시동특성을 해석하는 데 본 등가모델을 활용할 수 있을 것으로 전망한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07a
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• pp.553-554
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• 2006

본 연구의 목적은 Pspice를 이용하여 SI Thyristor의 구조적인 특징과 스위칭 동작을 설명하면서도 비교적 간략화 된 등가 모델을 개발하는 것에 있다. 이러한 목표로 등가모델은 SI Thyristor의 구조적 형태에 기반을 두어 BJT 소자를 이용한다. 또 게이트 구조와 스위칭 매커니즘을 고려한 MOSFET, Steady state Turn on 상태에서 dominant 모델인 PIN Diode로 구성되어 있다. 개발된 등가모델을 스너버회로와 함께 스위칭 과도응답을 시뮬레이션 하였으며, 그 결과는 실제 실험결과와 비교하여 검증하였다. 비교적 간단하게 고안된 회로를 통해 Turn On/Off 동작에서 스위칭 특성을 예측할 수 있으므로 펄스파워용 스위치로서 SI Thyristor의 시동특성을 해석하는데 본 등가모델을 활용할 수 있을 것으로 전망한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.1219-1220
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• 2006

본 연구의 목적은 Pspice를 이용하여 SI Thyristor의 구조적인 특징과 스위칭 동작을 설명하면서도 비교적 간략화된 등가 모델을 개발하는 것에 있다. 이러한 목표로 등가모델은 SI Thyristor의 구조적 형태에 기반을 두어 BJT 소자를 이용한다. 또 게이트 구조와 스위칭 매커니즘을 고려한 MOSFET, Steady state Turn on 상태에서 dominant 모델인 PIN Diode로 구성되어 있다. 개발된 등가모델을 스너버회로와 함께 스위칭 과도응답을 시뮬레이션하였으며 그 결과는 실제 실험결과와 비교하여 검증하였다. 비교적 간단하게 고안된 회로를 통해 Turn On/Off 동작에서 스위칭 특성을 예측할 수 있으므로 펄스파워용 스위치로서 SI Thyristor의 시동특성을 해석하는 데 본 등가모델을 활용할 수 있을 것으로 전망한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1679-1680
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• 2006

본 연구의 목적은 Pspice를 이용하여 SI Thyristor의 구조적인 특징과 스위칭 동작을 설명하면서도 비교적 간략화된 등가 모델을 개발하는 것에 있다. 이러한 목표로 등가모델은 SI Thyristor의 구조적 형태에 기반을 두어 BJT 소자를 이용한다. 또 게이트 구조와 스위칭 매커니즘을 고려한 MOSFET, Steady state Turn on 상태에서 dominant 모델인 PIN Diode로 구성되어 있다. 개발된 등가모델을 스너버회로와 함께 스위칭 과도응답을 시뮬레이션하였으며 그 결과는 실제 실험결과와 비교하여 검증하였다. 비교적 간단하게 고안된 회로를 통해 Turn On/off 동작에서 스위칭 특성을 예측할 수 있으므로 펄스파워용 스위치로서 SI Thyristor의 시동특성을 해석하는 데 본 등가모델을 활용할 수 있을 것으로 전망한다.