This paper describes the design of an energy storage system using supercapacitor. The maximum discharging power and duration of the system are 5 kW and 30 second, respectively. To meet the discharging requirement a supercapacitor module(50.4 V 166 F) is selected, and its model parameters are obtained through experiment. The design and simulation results show the usefulness of the system.

본 논문은 연료전지를 이용한 가정용 발전시스템의 계통 연계를 위한 3kW급 전력변환 시스템의 개발에 관한 것이다. 저전압 대전류 출력특성을 갖는 연료전지의 전류리플 최소화를 위해 멀티페이즈 컨버터를 적용한 DC/DC 승압 컨버터를 제안하고자 한다. 특히 고밀도 전력변환 시스템의 스위칭 손실 극소화를 위해 고효율 ZVS Soft-Switching 동작을 구현하였다. 또한 본 연구에서는 높은 승압비로 변환된 전압을 통해 계통운전 동작을 수행하기 위한 DC/AC 단상 인버터와 고효율 무결점 기능을 갖는 디지털 방식의 DSP를 적용한 제어기 개발도 병행하여 수행되었다. 제안하는 3kW급 멀티페이즈 컨버터 및 계통연계형 인버터의 Proto-Type을 제작하고 실험을 통해 본 방식의 타당성을 검증하였다.

HEV(Hybrid Electrical Vehicle)의 배터리와 전동기/발전기용 인버터 사이에 전력의 흐름에 따라 바뀌어 동작하는 양방향 컨버터가 장착된다. 이 컨버터는 낮은 배터리의 전압을 승압해 DC-Link 전압을 높혀줌으로써 전동기의 전류용량을 낮춰 줄 수 있으며 그에 따른 전동기의 부피를 감소시키고 손실을 줄이는 역할을 한다. 본 논문에서는 HEV에서 사용되는 양방향 컨버터의 모드 절환을 포함한 디지털 제어 방법을 소개하고, 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

The lighting control power circuits should be designed in stable region according to the environment. A stable circuit is analyzed using ac equivalent circuits. The flyback converter with wide input voltage ranges is suitable for lighting control system. It is designed optimally for stability. The specifications are that the input voltage is 90V-230V, the output power is 12V/2.5A. The stability analysis is established using PSM(Phase Sensitive Multimeter) in experiment. As a result, it is confirmed that the gain margin and the phase margin are in stable area. The validity of the experimental measurement is verified.

This paper reviewed and analyzed converters for SRM drive. SR converter has two parts, front ends and power converter. Since the capacitive front-end is widely used in voltage source converter, this paper focuses on topologies with the front-end. A novel classification of power converters for SR drives based on the commutation type is also introduced and analyzed.

The active clamp forward converter provides zero voltage switching and low voltage stress in wide input voltage range. It has a high efficiency at a high switching frequency and the clamped energy is recovered to the input stage. It is available for the power adaptor circuit of notebook computer. The adaptor with 19.5V/200W output power is designed for notebook computer. Specially, it is considered the transformer properties of the converter in design process. The organized process is checked by the validity from the test of the active clamp forward converter.

This paper is study on a high efficiency DC-DC converter of discontinuous conduction mode (DCM) added electric isolation. The converters of high efficiency are generally made that the power losses of the used semiconductor switching devices is minimized. To achieve high efficiency system, the proposed converter is constructed by using a quasi resonant circuit. The control switches using in the converter are operated with soft switching by quasi resonant method. The control switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching technology. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of the system is high. The proposed converter is also added electric isolation which is used a pulse transformer. When the power conversion system is required electric isolation, the proposed converter is adopted with the converter system development of high efficiency. The soft switching operation and the system efficiency of the proposed converter are verified by digital simulation and experimental results.

최근 전력변환기의 효율 증대를 위한 소프트 스위칭 및 동기형 DC/DC 컨버터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 동기형 Buck-Converter를 이용한 Full-Bridge DC/DC 컨버터의 ZVS 기법에 대하여 연구 하였으며, 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위해 Psim을 이용한 시뮬레이션을 행하였다.

본 논문에서는 3상 AC-DC Boost 컨버터를 이용한 상용차 용 배터리 충전장치를 제안한다. 논문에서 제안한 3상 AC-DC Boost 컨버터는 SVPWM 방식을 적용하였으며, ${V_q}^*$ 전압으로 전압 제어기에 보상하여 오버슈트를 개선하였으며. 정 전류 제어와, 정 전압 제어를 통하여 배터리를 충전을 수행하였다.

Matrix converter is direct power conversion system. Matrix converter has many merits that possible bidirectional power flow, input power factor own control and system without DC-link. But matrix converter has some demerits that need many switching devices and switching loss. This paper suggest optimal matrix converter control scheme for improvement for switching loss part. Proposed control scheme verified that 10% improvement in efficiency, input current's harmonic loss and output voltage's EMI improvement.

본 논문에서 설계한 3kW급 절연형 DC/DC 컨버터는 전기 버스의 주 동력원인 고전압 배터리로부터 차량의 전장시스템에 저전압 전원을 공급한다. 이 전력변환에는 고전압 배터리측과 저전압 배터리측의 절연이 반드시 필요하기 때문에 고주파 변압기를 사용한 절연형 DC/DC 컨버터가 일반적으로 사용된다. 따라서 ZVS 동작이 가능한 위상천이 방식의 풀-브리지 컨버터를 선정하였다. 본 논문에서 사용된 전력변환장치는 차량시스템에 적용하기 적합한 프리스케일사의 32-Bit DSP인 MPC5553 기반의 제어기를 이용한 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

본 논문은 전기자동차용 인버터의 DC-Link 전압 가변을 위한 2상 양방향 DC-DC 컨버터의 제어 기법을 제안한다. 제안된 DC-DC 컨버터는 2-스위치 Buck-Boost 컨버터를 병렬구성 하여 전기자동차의 높은 출력에 대응하였으며 출력단 다이오드를 스위치로 교체하여 회생동작을 가능하게 하였다. 이를 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 가능성을 확인하였다.

향후 대용량 SMPS시장은 가전, 군사, 우주산업등에 널리 필요 할 것으로 생각되고 있으며 또한 DC 송배전 인프라 구축과 맞물려크게 성장 할 분야로 사료된다. 국내외적인 시장 상황을 보면 국외 업체들이 세계적인 시장을 선점하고 있으며, 국내에서는 삼성전기가 선도하고 있다. 본 연구에서는 대용량 DC-DC 컨버터의 효율 향상을 위하여 Conducting loss 최소화와 공진형 ZCS기법을 이용하여 제안된 회로의 고효율화를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

This paper proposed bidirectional DC-DC converter applying soft switching technique. Compared with conventional bidirectional converter, the main switches of proposed converter are operated without switching losses, and auxiliary switches were run under soft switching condition using quasi-resonant current mode. To verify the validity of the proposed converter, mode analysis and simulation results are presented.

본 논문에서는 에너지 순환을 위해 회생제동을 할 수 있는 전기자동차용 고효율 승압형 양방향 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 1차 측 Full-Bridge 회로와 고조파 변압기 부, 2차 측 배압회로를 구성하고 변압기에 존재하는 누설인덕턴스 성분과 배압회로의 커패시터 성분을 이용하여 직렬 L-C공진회로를 구성함으로서 모든 스위치에 ZCS (Zero Current Switching) 을 구현함으로서 전체 사이즈 및 비용을 감소시키고자 하였다. 제안된 방식의 타당성을 입증하기 위하여 PSIM 시뮬레이션으로 본 논문의 컨버터 구조의 타당성을 검증하고자 한다.

본 논문에서는 기 제작된 전기자동차용 고효율 승압형 양방향 DC/DC 컨버터의 소형/경량화 및 전력밀도의 상승을 위한 구조설계를 제안한다. 제안된 컨버터는 1차 측 Full-Bridge 회로와 고조파 변압기 부, 2차 측 배압회로를 구성하고 변압기에 존재하는 누설인덕턴스 성분과 배압회로의 커패시터 성분을 이용하여 직렬 L-C공진회로를 구성함으로서 모든 스위치에 ZCS (Zero Current Switching)을 구현하여 전체 사이즈 및 비용을 감소시키고자 하였다. 제안된 방식의 타당성을 입증하기 위하여 전력밀도의 비교 및 PSIM 시뮬레이션으로 본 논문에서 제안된 컨버터 구조의 타당성을 검증하고자 한다.

This paper describes a new method for the seamless operation mode transfer of a PCS. The proposed method provides reduced STS turn off time after line fault and smooth mode change between current and voltage control of the PCS. The usefulness of the method is verified through simulations.

For MHz-class high frequency inverter in wireless power transfer applications, the voltage/current surges can be occurred in power stage when driving on the inverter. And also, the high-frequency oscillations can be produced at a high switching frequency due to the parasitic elements. The voltage and current stresses of the switching devices lead to the switching losses. The efficiency of the high frequency inverter will be reduced. And the inverter circuit with the sudden voltage and current fluctuations also generates the noise such as the EMI. Zero voltage, zero current switching technique can be used to reduce the switching loss and the noise. The high power density and high efficiency can be obtained. In this paper, the high-frequency inverter for short-range wireless power transfer applications was discussed. The feasible inverter circuit is analyzed in the circuit operating characteristics and the results are verified by the simulation.

본 논문에서는 기존 방식의 단상 인버터가 아닌 central arm을 이용한 새로운 형태의 단상 인버터를 제안하였다. 제안된 토폴로지는 기존의 단상 인버터와 동일한 정현파 출력 전압을 가지면서 기존 멀티레벨 인버터에 비해 스위치 수를 감소시키고도 전압 출력이 3-레벨을 가지므로 출력 전류의 THD 함유를 적게 가져갈 수 있는 장점이 있다. 이에 토폴로지의 타당성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

본 논문에서는 대면적 플라즈마 사인 보드 제어를 위한 저소비 전력용 인버터를 개발하였다. 이 인버터는 215*86mm 사이즈로 인가전압 220V, 출력전압 1200V, 스위칭 주파수 20KHz, 소비전력 50W 급인 인버터를 역률개선회로 PFC(Power Factor Correction)를 적용하여 리플을 줄이고 안정적인 전압 공급, 전체 전류 정격감소, 회생전압 상승분 억제, 유니버설 입력범위에서 동작 가능하게 만들었다. 고전압트랜스를 4개를 집적화 하였으며 전력 소비 전류가 감소되면서 온도가 상승되는 것을 막을 수 있었고 전자파도 줄일 수 있음을 보였다.

본 논문에서는 저전압 구동 인버터의 게이트 구동회로 설계 시, 밀러 캡 영향이 야기할 수 있는 암 단락 현상 방지를 위한 양전원 방식의 게이트 구동회로 설계를 제안한다. 제안하는 회로는 부트스트랩 방식의 0~15[V] 의 전원을 사용하고, 커패시터와 다이오드를 통하여 마이너스 전압을 생성하며 이를 통해 양전원으로 게이트를 구동한다. 이는 단 전원 방식에 비하여 밀러 캡의 영향을 줄일수 있고 이를 통해 스위칭 시 소자의 스트레스를 감소시키며 또한 암단락을 방지한다. 제안하는 회로를 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

In this paper, the static overmodulation is proposed for the 2-phase full bridge inverter. The overmodulation strategy increases a fundamental output voltage and improves a voltage utilization up to the maximum in the overmodulation range. To maintain a linearity of the relation between a reference voltage and a fundamental output voltage, this paper suggests a compensation voltage, whose magnitude or phase is modified to the proposed control scheme. Simulation and experimentation results demonstrate the effectiveness of the proposed algorithms.

발전용 연료전지시스템에서 PCS를 여러 대 병렬운전하게 되는 경우 계통에 이상이 발생하여 단독운전으로 모드전환 시 각 계통연계 스위치의 동작 시간 차이 및 각 제어기의 연산시간 차이에 의해 단일 인버터의 모드전환 시 보다 더 큰 과도상태가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 병렬 연결된 3상 계통연계 인버터에서 과도상태를 최소화 할 수 있는 병렬운전 기법을 선정하고 과도상태 없이 모드전환 할 수 있는 간접전류 제어기법을 제안한다.

In this paper, we propose a boost type inverter system for the compensation of instantaneous voltage sag. The system compensate instantaneous voltage sag which magnitude is higher than 10[%] of normal input voltage. When input voltage is higher than 90[%] of normal value, the switch in boost converter is not operated and output voltage is controlled by modulation amplitude in PWM inverter.

In order to simplify the offline identification of induction motor parameters, a method based on optimization using a Tabu Search algorithm is proposed. The Tabu Search algorithm is used to minimize the error between the actual data and an estimated model. The robustness of the method is shown by identifying parameters of the induction motor in three different cases. The simulation results show that the method successfully estimates the motor parameters.

최근에는 전동 공구(Power tools)와 가전 제품에 있어서 전자적인 전류(Commutation)를 사용하는 새로운 형태의 브러시리스 전동기인 플럭스 스위칭 전동기(Flux switching motor)에 대한 관심이 점차적으로 증가되고 있으며, 특히 팬과 펌프 시장에 있어서는 그린 정책으로 인하여 플럭스 스위칭 전동기에 대한 관심이 급격히 증가되고 있다. 플럭스 스위칭 전동기는 유도전동기에 비해서는 높은 전력 밀도(power density)와 상대적으로 높은 효율, 그리고 브러시리스 DC 전동기에 비해서는 간단한 전동기 구조와 가격 경쟁력이라는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 팬 용도로 제작된 12/6 폴을 가지는 플럭스 스위칭 전동기 드라이브 구성을 위해 전용 IC를 사용하여 제작하였으며, 제작된 시스템의 타당성을 검증하기 위해서 실험결과를 제시한다.

다상 유도 전동기(Multi phase induction motor)의 고성능 제어를 수행하기 위해서는 정확한 파라미터 계산이 필수적이다. 특히 전동기의 벡터제어(FOC, Field oriented control)나 직접토크제어(DTC, Direct torque control)와 같은 고성능 제어 시스템의 경우, 슬립 계산이나 자속관측기 그리고 PI 제어기 게인 추정에서 전동기 상수들이 필수적으로 사용된다. 본 논문에서는 실험용으로 집중권(Concentrated winding) 구조를 가지는 2kW, 5상 유도전동기를 제작하였으며, 5상 유도전동기 파라미터 추정에 대한 방법을 제시하였다. 일반적으로 다상 유도전동기의 경우 1차 공간 고조파(1st space harmonic) 성분에 대한 파라미터만을 추정하여 제어에 사용하지만, 본 논문에서는 1차 공간 고조파 성분과 3차 공간 고조파(3rd space harmonic) 성분에 대한 파라미터 추정 방법을 제시한다. 결과적으로 제안된 파라미터 추정 방법의 타당성을 확인하기 위해서 설계값과 실험값을 비교하였다.

This paper proposes maximum torque control of IPMSM drive using optimal current. This control method is applicable over the entire speed range which considered the limits of the inverter's current and voltage rated value. For each control mode, a condition that determines the optimal d-axis current $i_d$ for maximum torque operation is derived. This paper considers the design and implementation of novel technique of high performance speed control for IPMSM using multi-MFC and ANN controller. Also, this paper proposes maximum control of IPMSM drive using approximation method. This method is decreased the burden of digital signal process(DSP) in calculation of optimal current. This paper proposes the analysis results to verify the effectiveness of the MFC and ANN controller. Also it verifies the validity of maximum torque control of IPMSM drive with optimal current.

BLDC 모터는 고출력, 저소음, 제어 용이성 등의 장점을 가져 산업/차량/로봇등 산업 전반에 걸쳐 많은 응용 분야를 가진다. 이러한 BLDC 모터는 고속 및 큰 부하에서 Back EMF 대비 전류의 지상 성분이 발생하여 상전류 증가 및 전체 효율을 떨어뜨린다. 이에 본 연구에서는 BLDC 모터의 상전류와 Back EMF의 위상을 일치시키기 위하여 전류 동적 특성을 이용한 Lead angle의 양을 계산하는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 실험을 통하여 그 효용성을 증명하였다.

하이브리드 자동차용 견인모터의 정출력 영역에서 토크 제어시 회생제동은 엔진에 부하로 작용하여 매우 위험하다. 본 논문에서는 HEV용 IPMSM의 정출력 영역에서 안정된 토크 제어를 수행하기 위한 전류 지령 방법을 제안한다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

본 논문에서는 전기자전거용 BLDC를 구동할 수 있는 구동제어시스템을 설계하였으며, BLDC 전동기와 구동원리에 대해 특성을 파악하였다. 제어보드는 TI사의 TMS320F2808을 이용하여 6-스텝 인버터를 구동하였으며, PI제어를 적용하여 전류제어를 통해 전기자전거용 BLDC 구동장치를 구현 하였다.

This paper deals with PMSM control method for electric scooter. Electric scooter's motor has special structure that is hard to attach resolver or encoder. This paper suggests a method that it is performed of vector control for PMSM using hall sensor. After driving BLDC motor in low speed typically, driving mode is changed to PMSM operation and performs MTPA and flux weakness control. Proposed method is verified through simulation and testing.

다중동력시스템은 하나의 엑셀에 두개의 모터를 연결하여 구동하는 시스템으로 차량의 부하가 적은 경우 한대의 모터로만 운전을 하고 경사로의 등판이나 화물의 양이 증가해 부하가 커지는 경우 두 대의 모터를 운전하는 병렬 동력원을 가지는 차량 제어 시스템을 말한다. 다중동력시스템에서 PMSM의 제어는 전류 제어와 속도 제어로 구현이 가능하다. 본 논문에서는 다중동력 시스템에 적용이 가능한 인버터에 대해 벡터 제어 알고리즘의 PSIM 시뮬레이션과 시험을 수행하여 제안한 제어기의 유용성을 검증하였다.

본 논문에서는 전기자동차의 동력용 모터로 적합한 고효율 고출력 특성의 IPMSM을 적용하여 고 정밀 위치센서에 의한 벡터제어 알고리즘 및 인버터 제어기를 개발하였다. 개발된 제어기의 알고리즘 검증을 위해 PSIM을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였고, 다이나모 부하시험을 통하여 제어기의 안정된 운전특성을 가짐을 확인하였다.

This paper deals with the SCR thyristor switching characteristics of a 3-phase voltage disturbance generator. The series transformers of the generator require bypass SCR thyristors to provide the source voltage to the output terminal in normal operating mode. The SCR thyristor switching characteristics is quite different according to the connection point to the series transformer. The switching characteristics is analysed and verified through simulation results.

In this paper, Around the world for electric vehicles are gaining attention and market trends to domestic and foreign policy. Current charging method developed techniques are discussed and is proposed for domestic situations and charging ways. The electric vehicle is emerging as a result of the energy efficiency issue, the combined battery and capacitor switching is proposed to use to offset the disadvantages of each method to improve the energy efficiency offers.

MOSFET 스위칭 소자를 사용하여 하프 브릿지 인버터를 구성하였고 게이트파형과 인덕터, 커패시터의 공진, Preheat 동작을 PSIM으로 구현하였다. LC 공진으로 통해 절연이 파괴되어 램프가 켜지고 Preheat 로 램프 전극 양단에 병렬로 연결되는 LC공진콘덴서 의해 예열되어 불필요한 전력소모를 줄이고 나타내었다. 램프가 켜지는 순간부터 가변저항을 이용하여 램프의 밝기를 조절 할 수 있게 구상하였으며 그 결과를 PSIM으로 시뮬레이션 하였다.

As the maximum power operating point(MPOP) of photovoltaic(PV) power systems alters with changing atmospheric conditions, the efficiency of maximum power point tracking(MPPT) is important in PV power systems. Moreover, grid-connected PV system occurs some problems such as voltage inequality and harmonics. Therefore, this paper presents the results of a grid-connected PV system modeling by PSIM simulator and investigates the influence on the grid-connected PV system from aspect of power quality, i.e. voltage drop. This paper includes four MPPT algorithms; Perturbation & Observation(P&O), Improved P&O, Increment Conductance(Incond), Hysterisis simulated with irradiation changing.

본 논문은 기존 통신용 전원장비를 첨단 통신망에 접속하여 원격제어 및 감시가 가능하게끔 해주는 인터페이스에 관한 연구이다. 인터넷, 휴대폰 등 각종 통신이 발전함에 따라 통신용 전원장비도 날이 갈수록 정밀해지고 고용량화 되어가고 있다. 이와 관련하여 통신장비의 관리 및 유지보수비용 또한 상당한 속도로 증가하고 있는 실정이다. 이러한 시대적 흐름 속에서 비용절감을 위한 연구와 다양한 운영방법들이 논의 되고 있는데 본 논문에서는 통신장비의 관리 및 유지보수 비용의 절감을 위한 원격 감시 제어 환경 속에서 원격지의 전원장비들과 첨단통신망을 연결해주는 인터페이스 장치의 개발에 관하여 논하였다. 개발된 인터페이스 장치는 통신기능을 통하여 전원의 상태를 감시 및 계측할 뿐 아니라 최적온도 및 습도 등의 유지를 위한 제어도 가능한 다기능을 특징으로 한다. 또한 전원의 계측 값들도 485통신을 통하여 바로 디지털 값으로 변환하여 전원감시장치로 보냄으로써 범용성에도 큰 특징을 갖는다고 할 수 있다.

This paper suggests a high frequency operated electronic ballast. Operation frequency is sufficiently high above 250kHz for avoiding the acoustic resonance in metal halide lamp. The inverter composition and operation principle of ballast are described and verified by experiments.

This paper reviews the performance difference between constant voltage control and constant current control in LED driver. Simulations of both control methods are performed for performance comparison especially with temperature variation. The results show that constant current control method is inherently better than constant voltage control for LED drive.

최근 신.재생 에너지를 이용하는 분산전원 시스템의 증가로 인하여 직류발전량이 증가하고 있다. 직류 배전 시스템은 전력변환 시 교류 배전 시스템 보다 에너지 변환 효율이 높은 장점을 갖는다. 본 논문에서는 직류 배전 계통을 갖는 빌딩에서 보조전원인 배터리의 개선된 운용 기법을 통하여 설비 용량을 줄일 수 있는 개선된 보조전원 운용기법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 최대 부하시 보조전원의 에너지를 계통에 보상함으로써 수전설비의 용량을 낮출 수 있음을 검증 하였다.

주위온도, 사용연한 및 운전점 등에 의해서 동작특성이 변화되는 배터리의 SOC(State of Charge)를 정확하게 추정하는 것은 매우 어려운 과제이다. SOC를 추정하기 위해서는 배터리의 복잡한 비선형적인 특성을 고려한 등가 모델의 개발이 필요하다. 본 논문은 SOC 추정을 위해 최근까지 수행되었던 연구를 검토하고, SOC 추정을 위해 개발된 배터리 모델 및 추정기법을 비교 분석하고, PSIM 시뮬레이션 연구 결과를 제시한다.

본 논문에서는 MCU(ATtiny 43U)에 내장된 Boost 컨버터를 이용하여 열전에너지를 수확하고, 프로그램을 기동하는 방안을 제안한다. ATtiny 43U에 내장된 Boost 컨버터는 1~3[V] 입력전압을 직류 3[V]로 승압하여 ATtiny 43U를 정상적으로 동작시킨다. ATtiny 43U의 Boost 컨버터와 열전소자를 활용하여 에너지 수확 시스템을 구성하고 배터리의 필요성을 제거하였으며, 지능형 에너지 수확 시스템을 구성하였다.

다이어프램은 교류주파수에 의해 전후로 이동하는 진동판으로 공기의 압력을 조절하는 장치이다. 본 논문에서는 다이어프램의 공기 유량 및 유압을 제어하기 위해서 가변주파수의 전류 제어를 통해 다이어프램의 추력을 제어하고, 이를 통해 지령치가 요구하는 유량 및 유압의 제어가 이루어지도록 하였다. 다이어프램의 토출압력은 진동판의 주파수에 의해 조절이 가능하며, 진동 및 소음은 주파수에 반비례 하게 된다. 높은 주파수에서 충분한 추력을 내기위해서 본 논문에서는 가변주파수 전류제어 방식을 사용하였으며, 그 결과를 실험으로 검증하였다.

This paper proposes maximum power point tracking(MPPT) control algorithm of PV system using a novel method. The proposed hybrid method is composed perturb and observe (PO) method and constant voltage(CV) method. PO method is simple to realize and CV method is possible to tracking MPP with low insolation. Response characteristics of proposed algorithm is compared to conventional PO method with insolation variation. This paper proves the validity of proposed algorithm through the analysis result.

This paper proposes photovoltaic thermal hybrid module to get the electrical and Thermal performance of building integrated photovoltaic(BIPV) system. BIPV system is decreased the system efficiency because output of PV is decreased by the thermal rising on generating. In order to improve the efficiency of BIPV module, water cooling system is applied and generated thermal is used the warm water system. Water cooling system uses the flux control algorithm considering water temperature and power loss. Electrical and thermal performance of proposed photovoltaic thermal hybrid module is confirmed through the actual experiment and herby proved the valid of this paper.

현재 대용량의 태양광 발전에 사용되는 정격용량은 250kW급에 이르고 있는데, 단일 인버터로 구성되어 있지 않고 컨버터를 사용하여 구성하는 경우 단일용량으로 컨버터 250kW급을 구현하는 것은 현실적으로 정격 소자, 수동소자와 시스템의 효율 등의 문제로 인하여 그 구현에 현실적인 한계가 있다. 따라서 규격화 된 용량의 단일 전원장치를 병렬 운전함으로써 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다. 본 연구에서는 CAN 통신을 이용하여 250kW PV PCS에 적용한 DC/DC 컨버터 4대의 병렬운전 기법을 제안하고 실험을 통해 그 우수성을 검증한다.

본 논문에서는 2.2kW급 이중여자유도발전기(DFIG)를 이용하여 계통에 발전전력을 연계하는 풍력 발전 시뮬레이터를 제작하고 무효전력 출력성능을 실증한다. DFIG는 회전자 정격이 고정자에 비해 20~40% 수준으로 회전자 여자 및 계통 연계를 위해 사용되는 전력용 소자의 정격이 낮아지는 장점이 있다. 가상의 계통연계기준을 설정하고 풍속에 따라 결정된 최대 유효출력을 고려하여 무효전력을 생산함으로서 진상/지상 역률 제어를 전 운전영역에서 실시할 수 있도록 하였다.

This paper represents about the characteristics of wind turbine industry of the west-south seashore of Leading Industry Development for Honam Economic Region. These projects have 8 R&D and 3 non R&D project. The period of these projects is from October 2009 to April 2012. The R&D projects are composed three bright prospect products (1) the base construction of MW off-shore wind turbine components and system with Outer-rotor type PMSG, (2) the Development of 3MW wind power system with accommodation of the west-south seashore, and (3) the development of hybrid wind turbine system with wind base construction. Also, the non-R&D projects are composed three parts with above three bright prospect products. Above two projects support the companies with characteristic of low speed wind turbine system. Other project supports the companies related to wind turbine with small and medium capacity of form 3 kW to 10kW.

최근 풍력발전의 이용률과 연료비 절감을 위한 하이브리드 발전시스템의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 기존의 하이브리드 시스템과 달리 인버터가 불필요한 시스템을 제안하며, 현재 실증단지에 구축된 설비에 대해 소개한다.

최근 경제성의 경쟁력과 개발 연구 대상으로서의 가치를 충분히 지닌 풍력 발전 단지 조성이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 풍력 발전 단지는 많은 기술과 인력, 비용을 기반으로 구축되어지므로 이를 실시간으로 감시할 수 있는 원격 모니터링 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 여러 가지 인터넷 프로토콜을 지원하는 하드웨어 형태의 Serial to TCP/IP 통신 변환 모듈을 사용하여 풍력발전기기의 소스데이터를 sensing하는 프로세서로부터 RS232 통신을 통해 데이터를 입력받아 사용자의 PC까지 전송해주는 비교적 가벼운 디바이스를 활용하여 간략화된 모니터링 루틴을 갖는 시스템을 제안한다.

Uncertainty and insecurity is a serious issue in all aspects of our society today as the change in environmental and societal conditions became more apparent than ever before through various disasters. Thus, it is now an important point in time for the government and responsible firms to implement an innovative scientific disaster management method that can lead to establishing a more secure and stable future. Therefore, authors have developed ubiquitous- based disaster prevention automation system(DPAS). The system would follow up after sensors detecting fires, thefts, torrents, floods, and infrastructural leaks. It prevents disasters in advance by utilizing a wireless communications net or ethernet to conduct real-time monitoring from a remote place. The system also has an advantage as it is designed in a compact size that applies a precision-focused programmable logic controller(PLC) of one-chip type.

스마트그리드의 주요 분야 중 하나인 AMI(Advanced Metering Infrastructure)는 상위 서버에서 고객 단말까지 양방향 통신인프라를 기반으로 다양한 부가서비스를 제공하기 위한 차세대 원격검침 인프라이다. 이는 댁내 다양한 전력기기와 연계되어 여러가지 에너지정보를 고객에게 제공함으로써 에너지소비효율을 높일 뿐만 아니라 최근 경제적 가치를 평가받고 있는 탄소배출량 감소 효과를 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 AMI기반 에너지관리 요소장비를 설계, 개발하여 운영하는 방법을 제안하고자 한다.

21C 정보화 사회를 맞이하여 디지털 부하의 사용이 급격히 증가하고 있다. 뿐만 아니라 친환경 녹색성장의 일환으로 풍력, 연료전지, 태양광과 같은 신재생 에너지원을 이용한 발전 시스템도 증가 하고 있다. 이에 따라 교류에 비하여 신뢰도가 높고, 저손실의 전원 시스템을 구축할 수 있는 직류급전시스템의 필요성이 부각되고 있다. 직류급전시스템에 있어 효율성, 신뢰성, 전송능력 등이 고려되어야 하지만 직류 배전의 상용화를 위해서는 직류 전용 보호차단기 등을 개발하여 보급하여야 한다. 미국의 통계에 따르면 아크사고는 전기화재의 큰 요인으로 꼽히고 있다. 이미 교류 아크의 검출 알고리즘이 다방면으로 연구되어 아크차단기(AFCI)가 개발되었으며 미국의 경우 AFCI 사용을 법제화 하고 있다. 따라서 직류급전시스템에서의 아크 검출을 위해 직류 아크의 특성을 분석한다.

정부의 친환경, 에너지절감 정책에 따라 누전차단 기능을 갖는 반도체 IC에 있어서도 고감도의 성능을 가지면서도 전력 소모가 적은 IC의 개발이 요구 되고 있다. 본 논문에서는 산업용 누전차단기(Earth Leakage Circuit Breaker)에 사용되는 핵심 반도체로서 고감도이면서도 저전력 소모를 하는 누전전류 검출 IC의 개발을 수행한다.

본 논문에서는 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)을 이용한 재봉틀 구동시스템을 개발하였다. 전차원 관측기를 이용하여 속도를 추정하고, 벨트(Belt)에 의한 외란 토크를 추정하여 보상하였다. 개발된 재봉틀 구동시스템을 실제 재봉틀에 장착하여 그 효용성을 검증하였다.

본 논문은 저온플라즈마를 이용한 탈황탈질 시스템에서 고압펄스압축을 위해 사용되는 자기스위치의 자동제어방법에 관한 것이다. 자기스위치를 부하변동에 따라 자동제어 함으로써 플라즈마 반응기에 전달되는 에너지의 전달효율을 최적화 시킬 수 있다.

일반적으로 전선이 낡고 오래되거나 또는 강한 열이나 외부적 충격 등에 의해서 절연이 파괴된 경우 전기화재의 원인이 되는 아크 현상이 발생한다. 이러한 아크 사고는 Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI)를 통해 예방할 수 있다. UL1699규정은 AFCI의 성능 시험을 위한 규정으로 구체적인 여러 성능 시험을 제시하고 있다. 그 중 EMI 필터 시험에 대한 부분을 한국의 전기 배선에 맞게 재구성하여 실험하고, 아크 검출에 EMI 필터가 어떤 영향을 미치는지 분석하여 UL에서 제시한 EMI 필터 시험의 타당성을 검증한다.

전기회로에서 발생하는 아크로 인한 전기화재를 예방할 수 있는 아크차단기(AFCI)의 아크 검출성능 시험규격은 현재 UL1699가 세계적으로 인정되고 있다. 본 논문에서는 여기에 정의된 방법에 따라 탄화경로(Carbonized Path)를 생성하여 모의아크를 발생시켜 보았다. 그에 따른 전압을 가변하여 국내에서 사용되고 있는 전선 및 케이블에 탄화경로를 생성시킬 수 있는 적절한 전원을 제안하고, 아크가 발생한 탄화경로의 임피던스를 측정 및 분석함으로서 UL1699의 아크차단기 성능시험 방법을 검토하고 시험절차의 개선방법을 제안하였다.

본 논문은 고주파 유도가열 장치의 실시간 부하 예측 기법을 제안한다. 인버터 출력전압과 콘덴서 양단전압을 센싱하여 adaptive parameter estimation 기법을 이용하여 피가열체인 부하의 등가저항과 인덕턴스를 구한다. 제안된 방법을 이용하여 부하 발열량과 콘덴서 뱅크의 Q factor를 실시간 예측할 수 있다. 콘덴서 뱅크의 Q factor를 통해 부하 부담률을 알 수 있으므로 뱅크의 파손 등의 사고를 미연에 방지 할 수 있게 한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션을 통해 확인하였고 모의실험장치에 적용하여 실험을 통해 검증하였다.

In this paper, a novel multiple output converter using quasi load is proposed. Conventional multiple output converters using multi-winding transformer has poor output voltage regulations. To solve this problem, there are many proposals like post regulation method, weighted control method, and etc. However, the post regulation method regulates output voltage tightly but its conduction loss and cost are increased. And the weighted control can achieve high efficiency and low cost but its regulation is not enough. To solve these problems, this paper proposes a novel multiple output converter using quasi load. The proposed method uses a quasi load which acts like an active dummy load for tight regulation but there is rarely increase of loss and cost. The proposed method is verified by hardware test by two output(24V and 15V) flyback type converter.

본 논문에서는 일반 가정용 전원으로 친환경 차량의 배터리를 충전할 수 있는 On-board charger를 위한 단일단 능동클램프 하프브리지 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 4개의 스위칭 소자를 가지며 전 듀티영역에서 ZVS가 성취되므로 스위칭 주파수를 높일 수 있다. 시뮬레이션을 통하여 타당성 및 성능을 검증하였다.

For the high power demand and N+1 redundancy, this paper presents the digital load share (LS) controller design and the implementation of paralleled phase-shifted full-bridge converters (PSFBC) used in distributed power systems. By adopting the digital control strategy, separately used ICs for PSFBC and LS control functions in analog systems can be merged into a cost-effective digital controller. To compensate and stabilize both PSFBC and LS loops with the direct digital design approaches, small-signal model of the system is derived in discrete-time domain. The steady-state and dynamic load sharing performances are also investigated. Experimental results from two 1.2 kW paralleled PSFBC modules are shown to verify the proposed work.

본 논문에서는 작은 필터 사이즈를 갖는 영전압 스위칭이 가능한 PWM 3레벨 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터의 모든 스위치의 전압 스트레스는 입력 전압의 반으로 제한되고, 2차측의 필터 앞단 전압이 3레벨 형태로 나타나 기존보다 작은 출력 필터 사이즈가 필요하다는 장점을 갖는다. 또한 두 개의 변압기로 전류를 분할함으로써 도통 손실을 줄일 수 있다. 효과를 확인하기 위해 500-600V 의 입력 전압과 60V 의 출력 전압을 갖는 500W 컨버터를 제작하여 실험하였다.

전자전기 제품의 수요가 증가하면서 다양한 전원회로들이 개발되고 있다. 특히 높은 전력밀도와 제작 단가 절감을 위해서 다 출력 컨버터의 개발 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 3.3V와 5V 두 가지 출력을 가지는 비대칭 하프브리지 플라이백 컨버터를 제안한다. 제어기 하나를 통해 추가적인 제이기술 없이 간단한 방법으로 출력 전압을 제어하였으며, 다 출력 컨버터에서 문제가 되는 cross regulation 성능을 향상 시켰다. 제안된 다 출력 컨버터는 3.3V/16A, 5V/12A 출력 용량의 시제품 제작을 통해 성능을 검증하였다.

본 논문에서는 고승압 대전력 3상 DC-DC 컨버터의 핵심부품인 3상 고주파변압기를 상용 EI코아를 이용하여 설계한 방법을 제시한다. 제안한 설계방법은 부피 및 자화인덕턴스 등 불균형 요소를 최소화하고 진동에도 우수한 구조를 갖는다. 5kW급의 시작품으로부터 제안한 컨버터의 타당성 및 성능을 검증한다.

기존의 DC/DC 전력변환기에서는 소프트 스위칭 방식과 하드 스위칭 방식을 혼용하고 있어 반도체 소자의 고속 스위칭에 의해 시스템 효율이 낮다. 이에 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 새로운 동기형 스위칭 방식의 Full-Bridge 전력변환기의 구조를 제안하였으며, 동기형 스위칭 방식의 ZVS 스위칭을 적용하여 턴 온/오프시 스위칭 소자에 생기는 전력 손실을 감소시키므로서 효율을 개선한다. 절연형 DC/DC 컨버터를 구성하고, PSIM을 이용한 시뮬레이션을 수행하여 제안된 DC/DC 컨버터의 효율이 우수함을 확인하였다.

최근 저전압 입력에 의한 대용량 DC/DC 컨버터의 수요가 급증함에 따라 대용량 DC/DC 컨버터에서도 효율 및 저가화가 매우 중요한 요소로 자리 잡고 있다. 따라서 본 연구에서는 저전압 대용량용 DC/DC 컨버터 구성에서 고효율 및 저가화를 위해 1개의 능동 스위치 소자에 의한 ZCS를 구현할 수 있는 새로운 타입의 공진형 Forward DC/DC 컨버터 구조를 제안하고, 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 타당성을 검증하였다.

An active-clamped current-fed half-bridge converter for the high step-up application is proposed in this paper. The proposed converter is composed of active clamping snubber circuits and a voltage doubler rectifier. The operational principle, theoretical analysis, and design considerations are presented. To confirm the operation, features, and validity of the proposed circuit, the experimental result for a 200W, 24V input and 400V output prototype are presented.

본 논문에서는 15V 출력의 1kW급 가정용 연료전지를 위한 고승압 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 전 부하 영역에서 모든 스위치의 ZVS 턴온과 다이오드의 ZCS 턴온 턴오프가 성취되고 클램프 커패시터를 분할하여 사용함으로서 불균형 문제를 해소하였다. 기존 전류원 컨버터와 특성을 비교 분석하였고 이론적 해석과 시뮬레이션 및 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 친환경 차량용 보조배터리 충 방전을 위한 3상 양방향 DC-DC컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 클램프 스위치의 동작으로 전압 및 전류공진을 최소화하고 대전류단의 순환전류를 감소시켜 전류정격을 줄였다. 제안하는 컨버터의 이론적 해석과 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 5kW급 연료전지 응용을 위한 3상 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터의 Delta-Wye 결선은 전압형의 가장 큰 단점인 변압기 턴비를 최소화 하였으며 클램프 스위치의 동작으로 전압 및 전류 공진을 감소시키고 순환전류를 리셋시켜 각 소자들의 전류정격을 줄였다. 기존 3상 Full-Bridge와 비교 분석을 수행하였으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

This paper presents the design of a low-input-voltage step-up converter. Such circuits can be useful for single fuel cell to generate less than 0.7V. Important issues to design it are physical volume, efficiency and start-up method. In this paper, we propose a step-up converter with a simple start-up circuit. The operation of proposed circuit is presented and the experimental results are provided to verify the feasibility of the proposed technique.

본 논문은 최소의 스위칭 소자를 이용한 절연형 Full-Bridge (FB) buck-boost DC-DC 컨버터를 제안한다. 기존의 dual-bridge 방식을 이용한 buck-boost 컨버터와는 달리 본 논문에서 제안한 방식은 변압기 1차측에만 스위칭 소자를 사용하고 2차측에는 다이오드 정류기를 사용한다. 필요한 buck-boost 기능을 구현하기 위하여 입력단에 2개의 인덕터를 추가하여 2 phase interleaved 방식으로 동작을 한다. 500 W 의 prototype을 제작하여 본 논문에서 제안한 방식의 타당성을 실험적으로 검증 한다.

This paper proposes a correction method of capacitance estimation considering the temperature effect for the DC-link capacitor banks in three-phase AC/DC PWM converters. In this work, a sensing circuit using a temperature sensor is designed for measuring the operating temperature. Capacitance value is corrected considering the measured temperature. This method has been implemented in experiment.

Two-Stage Direct Power Converter(TSDPC) has many merits that possible bidirectional power flow, input power factor own control and system using imaginary DC-link. But TSDPC has some demerits that need many switching devices and switching loss. This paper suggest optimal TSDPC control scheme for improvement for switching loss part by changing the space vector approval times. This paper is verified that 9% improvement in switching efficiency and proposed system has lower harmonic of input currents and output voltage.

본 논문에서 대전력, 고전압에 적합한 three-level 의사공진형 PWM 컨버터를 제안한다. 의사공진형으로 동작함으로써 넓은 ZVS 영역을 가지며, 고정 주파수를 사용하므로 자기 소자의 설계가 쉬워지는 장점을 가진다. 그리고, 변압기에 인가되는 전압 파형의 주파수가 스위칭 주파수의 2배가 되므로 변압기의 크기를 줄 일 수 있고, 변압기 2차측에 출력 인덕터가 없는 전압배가기를 적용하여 정류기 양단에 전압리깅이 발생하지 않아 정류단의 전압 스트레스가 감소되는 장점 또한 가진다. 본 논문에서는 제안한 컨버터을 분석하고, 프로토타입을 통해 그 동작을 검증한다.

본 논문에서는 LED조명의 휘도조절을 위해 PWM dimming시 발생하는 LED전류의 과도 상태제거를 위한 전류 제어 기법을 제안한다. 제안된 LED전류 제어 기법은 과도상태가 존재하지 않으므로 Dimming신호의 동작 시비율이 매우 작은 영역에서도 전류 제어를 통해 낮은 휘도를 정밀하게 표현할 수 있다. 또한 전류의 Overshoot이 발생하지 않으므로 휘도를 일정하게 유지할 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 제안된 LED전류 제어 기법의 동작원리를 설명하고, LED휘도 조절을 위한 전원시스템을 구현하여 PSIM 을 통해 제안된 기법의 타당성 및 우수성을 검증한다.

본 논문은 PDP(Plasma Display Panel)용 전원 공급 회로 및 구동 회로에 관한 것으로써, 기존의 분리되어 있는 전원 공급 회로와 구동 회로를 통합한 새로운 방식의 PDP용 전원-구동 통합 회로를 제안한다. 제안 회로는 유지 전원부의 전력전달 기능과 X, Y 구동부의 전력회수 기능을 하나의 전력 변환 회로만으로 가능하게 하는 장점이 있다. 최종적으로 제안 회로의 이론적 분석 및 우수성을 검증하기 위해 42" HD PDP를 위한 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시한다.

최근 전기/전자 제품 개발에서 대용량, 소형화가 이루어지면서 제품 설계에 열유동 및 구조적 문제가 중요한 요소로 등장하였다. 열유동은 발열체와 공기의 흐름에 관련이 있기 때문에 시스템의 구조를 어떻게 설계 하느냐가 방열의 중요한 요소이다. 본 논문에서는 Ansys사(社)의 소프트웨어를 이용하여 연료전지용 PCS에 대한 열유동, 구조 및 강도 해석을 수행하였다. 3D설계는 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어인 Pro Engineer를 이용하였다. 설계된 3D 도면을 Ansys Multiphysics로 불러들여 구조 및 강도해석을 하였고 CFD(Computational Fluid Dynamics) 소프트웨어인 Icepak으로 열유동해석을 수행하였다.

연료전지용 대용량 PCS는 다수의 인버터가 병렬로 구성되어 있으며, 계통에 연계하여 운전하거나 혹은 계통에 이상이 발생할 경우 독립운전모드로 운전해야 한다. 독립운전모드로 동작할 경우 각 인버터의 전류가 달라 불평형이 발생할 수 있으므로 부하 분담 제어가 필요하다. 본 논문에서는 부하 임피던스를 추정하여 각 인버터의 출력 지령을 계산하여 출력 전압을 제어하는 알고리즘을 제안하고, 시험을 통해 검증하였다. Master 인버터는 출력 주파수 및 전압을 제어하며, Slave 인버터는 PLL을 이용하여 출력 주파수를 추종하여 전류제어를 수행한다. 제안한 알고리즘을 검증하기 위해 대용량 PCS의 성능 검증장치를 구축하고, 제어 성능을 확인하였다.

The power loss due to PV module mismatch in PV array system is analyzed and a mismatch compensation method is proposed. A dc-dc converter is used to compensate for series mismatch caused by a low current module in a string. The converter is controlled to maximize the array power output. The proposed compensation method was verified by PSpice simulation.

본 논문은 신 재생에너지원 중 태양광을 이용한 계통연계형 PV PCS의 단독운전 검출 성능을 극대화하고, 출력전력의 품질 외곡을 최소화 할 수 있는 개선된 능동 주파수 변이기법의 최적 외란의 크기를 모델링, 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하고, 이를 근거로 계통 보호 협조 및 안전을 위한 단독운전 검출 기법의 설계방법을 제시하고자 한다.

본 논문에서는 wavelet 변환을 이용하여 태양광 발전 시스템의 외란을 측정하는 방법을 연구하였다. MLD(Multi-Level Decomposition) 기법을 이용하여, 계산량이 적으면서도 빠른 시간내에 외란의 종류와 크기를 알아낼 수 있다. Wavelet 이론 소개와 컴퓨터 모의실험, DSP 제어기를 이용한 실험 결과로서 본 연구의 타당성을 입증하였다.

현재 학계에서는 신재생 에너지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 중 태양광과 풍력이 큰 비중을 차지하고 있다. 본 논문에서는 Push-Pull 컨버터를 기초한 전류형 PWM 인버터를 제안하고 계통 연계가 가능한 회로로의 타당성을 검증하였다. 스위칭 소자 중 Push-Pull컨버터부의 두 개의 스위치만 PWM(Pulse Width Modulation)을 행하고 계통과 연결된 Full-Bridge의 스위치는 계통의 극성을 판단하여 Auto-ZCS (Zero Current Switching)가 가능하도록 설계하였다.

This paper presents a simulation model and analysis of grid-tied wind turbine generator with batteries using the PSCAD/EMTDC software. The modeled system is consist of two inverters and one bidirectional DC/DC converter. These inverter are to capture the maximum active power under varying wind conditions and to keep the DC-Link voltage magnitude at a specific level. And the bidirectional DC/DC converter makes battery charging or discharging depend on power gap between wind turbine output and local load. Aerodynamic models are applied for a wind turbine blade simulator.

현대중공업은 2009년 충북 음성에 500kW급 태양광 발전소를 건설하여 태양광 인버터 개발품에 대한 실증시험을 진행하고 있다. 본 연구의 목적은 태양광 발전소내에서의 실제 발전 전력을 분석하여 고품질의 전력을 발전하는 제품을 만들고자 하는 데 있다. 전력의 품질은 태양광 인버터의 제어특성 뿐만 아니라 일사량이나, 구름의 움직임, 온도 그리고, 계통의 부하에 따라 변화하므로 발전량 전영역에서 고품질의 전력을 생산하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 전력의 품질을 확인하기 위하여 역률 및 고조파를 측정하여 나타내었다. 연구 결과 저전력에서의 역률 및 고조파의 큰 변화를 확인할 수 있다.

풍력발전 시스템은 무제한적인 공간에 설치가 가능하다는 점과 기후 변화에 대응할 수 있는 원천적인 에너지원으로 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 영구자석 동기형 풍력발전 시스템의 구성요소인 풍력발전기, 컨버터, 인버터를 모델링하고, 풍력발전 시스템의 성능 해석을 위한 PSIM 시뮬레이터를 개발하였다. 제안된 시뮬레이터는 PSIM 시뮬레이션을 통해 제안된 풍력발전 시스템 모델링과 시뮬레이터의 타당성을 검증하였다.

This paper deals with a ride-through technique of doubly-fed induction generator (DFIG) wind turbine systems using energy storage unit (ESU). By increasing the machine speed, some portion of the turbine power can be stored in the system inertia during grid faults. Also keeping the operation of rotor-side converter (RSC) and grid-side converter (GSC), the rotor current and DC-link voltage can be limited. The effectiveness of the proposed method is verified by simulation results for 2[MW] DFIG wind turbine system.

현재 국내 기준 약 40만대의 승강기가 운행중이며, 승강기 전력의 약 40%가 회생되고 있다. 본 논문에서는 승강기의 회생전력을 계통연계형 태양광 연계형 인버터에 추가 함으로써 일사량에의존한 태양광 발전의 효율을 개선하고자한다. 제안된 시스템의 동작모드는 크게 연계형 태양광 인버터 발전 및 승강기 회생 전력 부분으로 나누어지며 인터페이스 장치에의하여 승강기 회생 전력을 태양광 발전용 전력 변환 장치로 전송한다. 본 연구에서는 제안한 시스템의 유용성을 확인하기위하여 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다.

기존의 에너지 저장장치를 갖는 계통연계형 태양광 발전 시스템은 태양광 모듈의 높은 개방전압으로 인하여 별도의 양방향 컨버터를 이용하여 배터리에 에너지를 충방전 해왔다. 이러한 시스템은 구조상 다수의 반도체 소자의 사용으로 인한 제작단가 상승 및 전기적 절연의 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 새로운 구조의 에너지 저장장치를 갖는 고주파 링크 방식의 계통연계형 태양광 발전 시스템을 제안하며, 제안된 시스템의 이론적 분석을 수행하고, PSIM 시뮬레이션 툴을 이용한 모의 실험을 통해 그 우수성을 검증한다.

본 논문은 전기자동차 (Electric Vehicles, EVs) 및 플러그인 하이브리드 자동차 (Plug-In Hybrid Electric Vehicles, PHEVs)용 리튬 이온 (Li-Ion) 배터리 충전을 위한 3.3 kW급 차량 탑재형 (On-Board) 충전기 하드웨어의 설계 및 제작에 대하여 기술한다. 차량 실장 특성을 고려하여 부하직렬공진형 dc-dc 컨버터를 적용하고, 80-130kHz의 고주파 스위칭 및 ZVS (Sero-Voltage Switching) 기법을 통해 수동소자의 크기를 최적화하여 5.84L, 5.8kg의 저부피, 경량을 달성한다. 전자부하를 대상으로 정전류 (Continuous Current, CC) 및 정전압 (Continuous Voltage, CV) 제어를 수행하여 93%의 고효율 획득 및 성능을 검증한다.

본 논문은 태양광 전력변환장치 일체형 양방향 배터리 충전기 시스템을 제안한다. 이 새로운 개념의 PHEV 및 EV용 배터리 충방전 시스템은 태양광 전력변환장치와 배터리 충방전기의 기능을 동시에 포함하고 있다. 또한 환경변화에 민감한 태양광 전원, 부하인 그리드와 배터리의 특성을 고려하여 구동 알고리즘을 제시하며, 알고리즘을 전원과 부하의 조건에 따라 4가지 경우로 나누어 상세한 분석이 이루어 졌으며 배터리 충전알고리즘의 정전류 제어와 정전압 제어의 장단점을 결합한 하이브리드 정전류 정전압제어를 배터리 충방전 알고리즘으로 적용한다. 또한 시뮬레이션과 3.3kW 실험세트를 구성하여 실험을 수행하고 이를 통해 논문의 타당성을 검증한다.

This paper investigates control algorithms for a doubly fed induction generator (DFIG) with back-to-back converter in medium-voltage wind power system under unbalanced grid conditions. Operation of DFIG under unbalanced grid conditions causes several problems such as overcurrent, unbalanced currents, active power pulsation and torque pulsation. Three different control algorithms to compensate for the unbalanced conditions have been investigated with respect to four performance factors; fault ride-through capability, efficiency, harmonic distortions and torque pulsation. The control algorithm having zero amplitude of negative sequence current shows the most cost-effective performance concerning fault ride-through capability and efficiency. The control algorithm for nullifying the oscillating component of the instantaneous active power generates least harmonic distortions. Combination of these two control algorithms depending on the operating requirements presents most optimized performance factors under the generalized unbalanced operating conditions.

This paper investigates a high performance converter topology for hydrogen gas generation electrolysis system. The proposed converter topology consists of full-bridge inverter, medium frequency transformer, and diode rectifier. Hydrogen gas generation electrolysis process considered in the paper is analyzed and characterized by its equivalent circuit. The electrolysis cell is modeled as effective resistance, capacitance, inductance, and internal emf voltage source. The proposed converter topology provides enhanced efficiency of hydrogen gas generation process under the operating condition of dc output voltage with high frequency ripple on it. The high performance operation of proposed converter is confirmed through the simulation with the electrolysis cell considered in the equivalent circuit model.

본 논문에서는 전기자동차의 구동에 핵심적인 역할을 하는 이차전지의 충전 방식 중 간단히 구현가능하며 성능이 뛰어난 정전류 정전압 알고리즘과 펄스 충전 알고리즘을 이론적으로 자세히 분석하였으며, 각각의 경우의 충전전류, 충전전압의 특성을 분석하였다. 또한 충전 시퀀스를 정리하였고 배터리 사고방지를 위한 $V_{th}$의 최대 설정치를 분석하였다.

본 논문에서는 동특성이 매우 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택이 계통 사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하로 전력 공급이 가능하고, 사고 제거 후 즉시 정격전력 발전하여 계통으로 주입할 수 있는 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종 및 부하량 조절이 가능한 추가적인 제어 알고리즘으로 PWM 컨버터를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

발전용 연료전지 시스템에서 PCS는 계통에 고장 발생시 MBOP등 전용부하에 지속적인 전력을 공급하기 위하여 모드 전환하여 단독운전을 해야 한다. 기존의 제어방식은 계통연계시 전류제어를, 단독운전 시 전압제어를 하기 때문에 이러한 모드 전환 시 전용부하는 심각한 과도상태에 놓이게 된다. 본 논문에서는 모드 전환에 따른 전압의 과도현상을 최소화하기 위한 개선된 간접전류제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식은 기존의 알고리즘보다 연산량이 작아 구현이 간단하며 제어기의 모델링이 가능해져 제어 파라미터 설정이 용이해졌다.

기존의 발전용 연료전지 PCS에서는 DC-DC 컨버터가 없이 인버터만 있는 방식이거나 3상 부스트 DC-DC 컨버터에 인버터를 사용하는 방식이었다. 본 논문에서는 6상 부스트 DC-DC 컨버터와 인버터의 구성을 갖는 발전용 연료전지 PCS를 제안한다. 또한 PCS의 운전제어를 위해 제어기간에 CAN통신을 이용하였고 비상상황 발생 시 보호기능을 갖는다. 제안하는 발전용 연료전지 PCS는 시작품을 제작하여 기능과 성능을 검증하였다.

연료전지 시스템의 경우 계통에 Sag 및 Swell 같은 이상이 발생하더라도 계통과 분리되기 전 MBOP등 독립부하에는 안정적인 전원을 공급하는 것이 중요하다. 기존의 직접전류제어방식으로는 계통이상 시 전압을 제어할 수 없으므로 독립부하에 계통이상전압이 그대로 걸리게 된다. 본 논문에서는 계통에 Sag 및 Swell 같은 상황이 발생하더라도 무효전류를 제어하여 자체 부하전압을 보상할 수 있는 간접전류제어 전압보상기법을 이용한 계통 연계형 인버터의 동작을 분석하고 이에 맞는 소자 및 새로운 LCL필터 설계방법을 제안한다.

본 논문에서는 전기 자동차에 사용되는 리튬 이온 배터리 전하 균일 장치를 제안한다. 제안하는 회로는 배터리 상태 정보를 얻어오는 모니터링 IC를 셀 정보 측정뿐 아니라 전하 균일 회로 제어에도 사용한다. 이러한 구조로 인하여 전하 균일 장치의 제어 및 전하 균일을 위한 배터리 상태 측정 회로가 간단해 지며, 다수의 직렬 연결 배터리에서도 부피가 작고 가격이 저렴한 전하 균일 장치를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 88개의 리튬 이온 배터리 셀을 위한 제안하는 전하 균일 장치의 구동 방법 및 실험을 보여준다. 이 실험을 통해 제안하는 장치는 간단한 제어 방법을 통해 우수한 전하 균일 특성을 나타냄을 증명한다.

본 논문에서는 고압 방전등을 위한 2단 저주파식 구형파 전자식 안정기를 제안한다. 안정기는 저주파수 구형파 전류를 램프에게 공급하기 위해 인버터와 PFC 단으로 이루어져 있다. 저주파수로 구동하기 때문에 음향 공진 현상은 발생하지 않는다. 그러나 저주파수 극성 반전시 스파이크 전류가 발생하게 되는데 램프전류에 더해져서 흐르기 때문에 램프의 정격 전력 특성에 나쁜 영향을 미치게 된다. 이에 대한 대책으로 새로운 제어 방식이 안정기를 제안하였다. 제안된 안정기는 HID 램프를 위해 150W의 프로토타입 안정기로부터 시뮬레이션 및 실험적인 결과들에 의해 검증하게 된다.

본 논문은 공진 인버터를 적용한 HID램프를 구동하기 위한 전자식 안정기를 설계하고 구현하였다. 제안된 전자식 안정기는 스위치 턴온 오프시의 손실을 줄이기 위해서 소프트 스위칭 기법인 ZVS(Zero-Voltage Switching)을 도입하였다. 점등은 LC필터의 공진주파수범위에서 풀브리지 인버터 제어에 의한 공진으로 이루어 진다. 점등후에 컨버터는 저주파수 구형파로 동작한다. 공진 기동시의 LC필터의 공진주파수는 ($f_o$=160kHz)이고, 고조파를 감소시키고 음향공진현상을 피하기 위한 벅컨버터 스위칭 주파수(고주파수 : 50~60kHz 와 저주파수 : 170Hz)를 선택하였다. 실험을 통해 공진 인버터를 적용한 HID램프용 전자식 안정기가 안정적으로 동작함을 확인하였다.

This paper presents a new software-based on-line dead-time compensation technique for single-phase grid-connected photovoltaic (PV) inverter system. To improve the mitigation of dead-time effect around the zero-crossing point of phase current, a selective harmonic elimination of instantaneous feedback current is used as an additional part of conventional current control scheme. Simulation and experimental results are shown to verify the effectiveness of proposed compensation method in the grid-connected power distributed generation systems.

온라인 전기자동차는 도로에 매설된 급전선로로부터 유도자계를 통하여 비접촉 방식으로 전기를 집전 받아 정차 및 주행 중에 충전하는 자동차이다. 이러한 비접촉 충전을 위해서는 도로에 매설된 급전 시스템과 차량 하부에 장착된 집전 시스템이 필요하며, 급전 시스템은 다시 급전 인버터와 급전선로로, 집전 시스템은 집전 모듈(pick-up)과 집전 레귤레이터로 구성된다. 본 논문에서는 급집전 시스템 각각의 장치를 소개하며, 더불어 구축된 시스템의 성능에 대해서도 소개한다.

최근 IGBT를 비롯한 IGCT, SCR, MOSFET 등 전력용 반도체의 눈부신 발전으로 인해 전력용 반도체 소자를 이용한 고주파 영역의 스위칭을 요구하는 시스템의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 단위역률을 이룰 수 있는 전류형 인버터를 이용한 유도가열 시스템에 대해 연구하였으며 제안된 방식의 타당성을 위해 시뮬레이션 및 실험을 행하였다.

TOP245P driver IC modeling technique are proposed for the LED Driver design. Analog behavioral model of TOP245P IC including the shunt regulator, under-voltage(UV) detection, over-voltage(OV) shut-down and SR flip-flop is developed by using PSPICE. The averaged-model and switching-model is applied to the LED driver simulation. The simulation results by the proposed TOP245P IC modeling technique are in good agreement with that in the data sheet and an experiment data.

직렬로 연결된 리튬 이온 배터리의 안전성을 보장하고 배터리 수명을 늘리기 위해서 셀 전하 균일 회로가 필요하다. 하지만 기존의 전하 균일 회로의 경우 셀 전압을 알아내기 위한 셀 전압 센싱모듈이 필요하게 되고 이는 가격이나 부피적인 측면에서 불리하게 되며, 만약 셀 전압 센싱 모듈을 제거 할 경우 전하 균일 성능이 크게 떨어지게 된다. 본 논문에서는 배터리 팩의 평균전압과 동일한 크기를 가지는 정류된 전압원을 이용한 자동 전하 균일 회로를 제안한다. 제안하는 자동 전하 균일 회로는 양방향 DC/DC 컨버터와 주기적이고 반복적으로 셀 선택을 하는 스위칭 블록을 이용하여 셀 전압 센싱모듈 없이도 우수한 전하 균일을 가능하도록 한다. 그리고 제안된 회로의 동작원리를 설명하고, 8셀 배터리 모듈을 이용한 실험을 통하여 회로의 동작을 검증하였다.

최근 IT 산업의 $CO_2$ 배출량의 증가로 고효율 시스템의 개발이 중요시되고 있다. 이에 따라 많은 고효율 시스템에 대한 연구들이 큰 파워를 담당하는 PFC단과 DC/DC단을 중심으로 진행되어 왔고, 고효율의 시스템을 개발되었다. 하지만 스탠바이단에 대한 연구가 부족하였고 현재 낮은 효율에 머물러 있다. 그러므로 본 논문에서는 고효율 스탠바이컨버터를 통해, 전체효율의 향상시키는 연구하였다. 기존의 스탠바이 컨버터인 flyback 컨버터의 단점인 스위치의 높은 전압스트레스, 스너버 손실 그리고 Hard switching하는 단점을 DC/DC 컨버터와 통합된 구조를 가짐으로써, 추가적인 소자의 사용 없이 해결한다. 본 논문에서는 제안한 구조를 통해 경부하 효율이 향상되는 것을 결합원리, 동작원리 및 실험을 통해 검증하였다.

This paper presents an active voltage balancing approach using a forward fly-back power converter. In the proposed balancing scheme, cell with the higher voltage is selected to extract the extra energy and then a proportion of this extracted energy is distributed to other supercapacitors via the proposed circuit. A system structure consisting of five supercapacitors is built up to verify operation of the proposed scheme.

In a system with load segmentation, mechanical switchs can be used for segmentation of loads. A mechanical switch suffers from fatigue, therefore heavy maintenance is required. In this paper, a multi-leg inverter is proposed for load segmentation.

This paper investigates occupational exposure to time-varying magnetic field generation in high power rectifier systems. Two different kinds of high power rectifier systems of 25kA are modeled and analyzed. The performance is compared and evaluated on the basis of exposure guidelines from ICNIRP. In order to focus on the qualitative effect of rectifier operation, the mechanical structure of current carrying conductors is simplified as infinite long bus-bar model and low frequency harmonic contents up to 65kHz are considered. Thyristor rectifier generates a significant amount of low frequency magnetic field harmonic contents both at ac and dc side of rectifier infringing the limit from ICNIRP. The multilevel rectifier-IGCT type has almost negligible field generation from ac input side and smaller harmonic contents in dc load side complying with ICNIRP guideline. This remarkable advantage of multilevel rectifier-IGCT type can lead to very simple site layout design for installation and cost-effective compliance to guideline of occupational exposure against magnetic field.

본 논문에서는 시간 분할 제어방식을 적용한 PDP 전원-구동 통합 시스템을 제안하였다. 제안 시스템은 하나의 전력변환회로를 시간에 따라 다르게 동작시킴으로써, 전원공급기능과 무효전력회수기능을 수행한다. 따라서 기존 방식인 전원회로와 구동회로를 별개로 사용하는 것에 비해 소자수 및 부피를 줄일 수 있으므로 저가형에 매우 적합하다. 본 논문에서는 기존 및 제안 시스템의 비교 분석과 실험을 통하여 제안 시스템의 특징 및 동작을 검증한다.

기존의 교류배전 시스템의 신재생 에너지원과의 연동 비용이성을 해결하고 전체 시스템의 효율을 높이기 위해 연구되고 있는 직류배전 시스템으로 전환하기 위해서는 옥내배선용 도선의 재검토가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 직류배전 전압 및 부하전류, 도선의 종류와 길이, 각종 규제사항 등을 고려하여 가정용 직류배전 시스템 적용에 적합한 도선 선정을 위한 가이드라인을 제시하고 이를 보급형 $100m^2$형 주택을 기준으로 한 시뮬레이션을 통해 타당성을 보인다.

주거 상업용 건물에 있어 최근 TV, LED 조명, 컴퓨터, IT 기기들과 같은 직류를 사용하는 부하가 점차 증가함에 따라 기존의 교류 배전 기반의 건물 전력구조에서 에너지절감을 위한 하나의 방안으로 직류기반의 건물 배전구조에 대한 도입에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 또한 직류 형태의 전원인 태양광 발전, 연료전지 등의 신재생 에너지와 가정 및 전기자동차용 배터리의 등장은 직류 기반 전력구조가 가지는 강점을 더욱 부각시키고 있다. 직류 배전 시스템은 기존 교류 배전에서 직류부하를 위한 다중의 전력 변환 과정을 최소화함으로서 전원 및 부하에서 소모되는 에너지를 절감하여 전력시장 내 전체적인 탄소배출량 저감에 기여할 수 있을 것으로 고려되어지고 있다. 이는 직류배전 시스템의 에너지 저감 효용성 이외 기존 교류배전 대비 부하단 부품 수의 감소에 따른 신뢰성 향상 및 가격 저감, 무효전력 고려사항의 제거 등 많은 장점을 가지기 때문이다. 본 논문에서는 소용량 건물에 직류배전 구조가 도입될 경우 실현 가능성이 높은 대표적 직류 배전 구조들을 Functional Modeling 기법을 통해 모델링하며, 시뮬레이션을 통해 기존의 교류 배전 건물과 함께 각각의 전력계 구조에 대한 효율 및 장단점들을 정성적으로 비교하고, 구현에 필요한 고려사항들을 제시한다.

Research on modification and replacement of conventional AC distribution system to DC distribution system has been widely conducted. When DC system is applied, it is possible to improve energy transferring efficiency because most of the home appliances are electric loads which require DC input voltage. Furthermore, compatibility with renewable energy sources and secondary batteries should be improved as they are DC based power sources. To design energy efficient DC system, it is important to understand the load characteristics of the electric devices. In this paper, the electric appliances are classified to 3 types: motor, heating, and electric loads and their typical power consumptions are shown. Load patterns of load which can be used in analyzing the designed system are modeled according the statistics. Feasibility of the developed load patterns are verified by applying it in distribution system design tool.

This paper investigates a power supply of medium voltage with enhanced ignition characteristics for plasma torch. Series resonant half-bridge topology is presented to be a suitable ignition circuitry. The ignition circuitry is integrated into the main power conversion system of a multi-phase staggered three-level dc-dc converter with a diode front-end rectifier. The plasma torch rated for 3MW, 2kA and having the physical size of 1m long is selected to be a high enthalpy source in waste disposal system. The steady-state and transient operations of plasma torch are simulated. The parameters of Cassie-Mary arc model are calculated based on 3D magneto-hydrodynamic simulations. Circuit simulation waveform shows that the ripple of arc current can be maintained within ${\pm}10%$ of its rated value under the existence of load disturbance. This power conversion configuration provides high enough ignition voltage around 5KA during ignition phase and high arc stability under the existence of arc disturbance noise resulting in a high-performance plasma torch system.

Hybrid distribution system is able to use existing AC load under AC power and DC power by providing existing AC power and proper DC voltage at the same time. and, the future expected DC appliance is also available. Hybrid distribution system is divided into two different type. the one is DC common method and the other is AC common method. This paper design each system, and study operating characteristics for improving energy efficiency.

This paper deals with the water treatment of the leachate from sewage filled ground by a pulsed power technology. Leachate from sewage filled ground should be treated below regulation level of COD in order to prevent environmental pollution and usually treated by a chemical method. Among the pollutants mixed in the leachate, chemical compounds of benzene series are known to be difficult to break down, and need to use high cost treat methods. The treatment of the benzene compounds by high power pulsed power supply was studied. For the high-rate, cost-effective treatment of leachate, pulsed power supply should have high repetition rates and require switching devices of long lifetime. In order to meet the demands of the above condition, pulsed power generator based on semiconductor switches using IGBTs as primary switches were developed. The experimental results verified that benzene compounds can be treated effectively by high voltage electric pulses, and this fact indicates that the treatment method by pulsed power source is a promising substitute.

This paper deals with the design and experiment of 85kW(17kV, 5A) high voltage power supply for 60kW industrial magnetron. The power supply was designed based on the series resonant converter discontinuous conduction mode(DCM) which has the current source characteristic and high efficiency. In addition, inevitable leakage inductance of high voltage transformer can be used as resonant inductance. The basic analysis of full-bridge series resonant converter with transformer is given and the relationships between resonant tank parameters and input, output specification was derived. Simulation and experiment was done with variable switching frequency and their results verify the theoretical analysis.

최근 각광받고 있는 LED의 긴 수명시간에 비해서 전원 장치의 짧은 수명시간 문제가 크게 대두되고 있다. 이에 본 논문에서는 전원 장치의 수명시간을 좌우하는 전해 커패시터를 대체하여 용량이 매우 작은 필름 커패시터를 사용함으로써 전원 장치의 수명시간을 연장하고 원가를 절감 하고자 한다. 또한 PFC기능을 추가하여 역률을 향상 시키고자 한다. 고압 LED구동을 위한 20W급 비절연형 부스트 컨버터와 벅부스트 컨버터 역률 보상 전원 장치를 설계 및 제작하고 실험을 통해서 제안된 토폴로지의 타당성을 검증하였다.

다양한 조명들이 있으며 각각의 조명에는 그 특성에 적합한 구동 회로가 필요하다. 구동 회로에서 조광 범위 조정은 최근 생활수준의 향상으로 인해 일반 가정 및 사무실에 각 구성원 간의 시력보호, 능률향상, 실내분위기 조성을 위하여 반드시 필요한 기능으로 부각되고 있다. 또한 에너지 절약을 위해 절전 기능을 강조함에 따라 필요한 곳에 필요한 밝기만 유지하여 주는 역할이 더욱 중요해 지고 있다. 최근에는 회로 구성이 쉽고 보호 기능 구현 및 제어가 간편한 MCU를 이용한 조명 제어가 도입되고 있다. 본 논문에서는 이러한 추세에 맞추어 기존의 형광등과 최근의 AC LED 구동용 제어 보드를 MCU를 이용하여 조광 범위 조정이 가능하게 각각 구현 하였다.

본 논문에서는 연료전지와 같은 신재생에너지원을 상용전환으로 변환시 낮은 직류전압을 높은 직류 전압으로 변환하는 승압형 DC/DC 컨버터의 고효율화 방안을 다룬다. 하드스위칭 컨버터의 경우, 스위치 소자의 병렬수 변화와 인덕터의 재질 변화, 쇼트키 다이오드의 사용으로 고효율화를 꾀한다. 소프트 스위칭 컨버터의 스위치에서 발생하는 손실을 스위칭 주파수와 공진주파수의 비로 수식적으로 해석하고자한다.

MPM(Microwave Power Module)은 진공 전력증폭기인 진행파관(TWT,Traveling Wave Tube)과 반도체 전력증폭기(SSA, Solid State Amplifier)를 결합한 구조로서, 미세한 RF신호를 입력 받아 고출력의 RF 신호로 증폭하는 장치이다. 본 논문은 MPM을 구동하기 위해, 필요한 수 kV이상의 높은 전압을 TWT에 공급해주는 고전압 전원공급기(HVPS, High Voltage Power Supply)에 관한 것이다. Main Topology는 Resonant Phase Shift Full Bridge Converter이며, 승압의 효과를 높이기 위해 2차 측에는 Voltage Multiplier를 사용하였다. MPM을 구동하는데 필요한 전압인Cathode(-4kV), FE_Bias(-5.25kV), Collector(-2kV)를 생성하며, FE_ON, OFF신호에 따라 고전압 스위칭 동작을 하여, RF 증폭을 제어 할 수 있다. 최종적으로 Prototype을 제작하고, 고찰된 실험결과를 제시하여 개발된 HVPS의 우수성을 검증한다.

새로운 LLC 직렬 공진 컨버터가 본 논문에서 제안된다. 제안된 컨버트는 1차측에 두 개의 공진 탱크를 가진다. 이 두 개의 공진 탱크로 인하여 컨버터의 입력 전류는 풀 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터에서처럼 연속이고, 하프 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터보다 훨신 낮은 입력 전류 리플을 가진다. 또한, 공진 캐패시터 양단 전압이 하프 브릿지 LLC 직렬 공진 컨버터보다 낮아 낮은 전압 정격을 가진 캐패시터를 사용할 수 있다. 이러한 장점들로 인하여 제안된 컨버터는 fuel cell 시스템과 같이 낮은 source 전류 리플과 넓은 입력/출력 동작 범위가 요구되는 응용에 적합하다. 본 논문에서 제안된 컨버터의 동작 원리를 간단히 설명하고, 380Vdc 입력, 24V/10A 출력 프로토타입 컨버터를 통해 그 동작을 검증한다. 그리고, 제안된 컨버터에서 확장된 두 개의 공진 탱크를 가진 LLC 직렬 공진 컨버터들을 소개한다.

본 논문에서는 새로운 구조의 전류평형 트랜스포머를 제안한다. 기존 방식은 하나의 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)당 하나의 밸런스 코일이 필요한데 반해, 제안된 방식은 4 개의 CCFL당 하나의 밸런스 코일로 구동하는 방식이다. 따라서 소자수가 감소하고 전원 구동부의 부피가 저감되는 효과가 있다. 본 논문에서 제안된 밸런스 코일을 Gyrator 모델링을 통해 이론적으로 분석하였으며, 모의실험을 통해 46인치 LCD TV용 인버터에 적용하여 동작의 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 동일한 전압, 전류 위상을 갖는 2개의 트랜스포머를 1개의 트랜스포머로 집적화하여 부피저감 효과를 갖는 IM 트랜스포머를 제안한다. 제안한 IM 트랜스포머는 하프브릿지 및 풀 브릿지 타입의 컨버터, 인버터에서 승압, 감압 및 절연을 위한 트랜스포머를 2개 이상 사용하는 경우에 하나의 트랜스포머로 집적화하여 외족 코어에서 자속을 상쇄시켜 코어부피가 저감되는 효과가 있다. 제안된 IM 트랜스포머는 이론적으로 분석하여 Gyrator model을 통해 모의실험 및 시작품 제작하여 46인치 LCD TV용 인버터에 적용하여 실험을 통해 우수성을 검증하였다.

This paper propose the test method for performance of myoelectric hand prosthesis(MHP) according to myoelectric signal generated in the human muscle. The MHP consists of a mechanical hand, a surface myoelectric sensor(SMES) for measuring myoelectric signal, a control system and a charging battery. The propose test method is proved the reliability of MHP.

전력공급의 신뢰도가 중요한 고도의 산업화 사회에서 안정적인 전력공급을 위한 비상전원 시스템의 이용은 필수적이며 이들을 위한 에너지 저장장치로서 축전지가 주류를 이루고 있다. 그러나 축전지는 비선형적인 특성으로 인해 그 상태를 정확히 예측하기 어려워 함께 사용되는 설비의 신뢰성을 저하시키는 문제를 갖고 있다. 본 논문에서는 AC 임피던스법을 이용하여 배터리의 이상 유무를 감시할 수 있는 모니터링 장치의 하드웨어 및 소프트웨어를 설계하고 실증하였다. 또한, 배터리의 상태를 진단할 수 있는 알고리즘을 적용하였으며, CAN 통신을 통하여 원격으로 다수의 배터리를 실시간으로 감시할 수 있는 소프트웨어도 개발하였다.

본 논문은 리튬 폴리머 배터리(LiPB)의 OCV(Open Circuit Voltage;개방전압)를 이용한 배터리 SOH(State Of Health;잔존수명) 추정하는 방법의 제안이다. 종래에는 배터리 수명은 제조회사에서 지정된 시간이나 충방전 횟수를 기초로 수명을 결정하였다. 하지만 배터리의 온도, 충전방법, 전류변화 및 DOD(Depth of Discharge;방전심도) 정도에 따라 배터리 수명은 유동적이다. 따라서 배터리가 노후됨에 따라 OCV가 변한다는 원리를 이용하여 임피던스 분석을 통해서 SOH, 즉 배터리 잔존수명을 추정하는 기술을 제안하였다.

본 논문에서는 서버용 전원 장치의 고효율 및 고밀도화를 위하여 서버용 전원 장치를 구성하는 PFC단, DC-DC단, Standby단의 전력 손실을 분석하고 효율 개선을 위한 설계 시 고려 사항을 제시한다.

60W급 노트북 컴퓨터 AC/DC 어댑터의 대기전력을 저감하기 위한 기존 기법들을 살펴보고 0.1W미만의 입력 대기 전력을 만족하기 위한 새로운 초저전력 대기모드 동작기법을 제안하고 간략한 실험을 결과를 제시한다.

최근 신재생 에너지 발전에 대한 관심이 증가하고 있는 가운데 태양광 발전시스템은 그중에서도 가장 친환경적인 시스템으로 인정받고 있다. 소음 및 안전성 측면에서 볼 때 가정에서 이용하기 좋은 발전시스템이기 때문에 많은 기업들이 가정용 발전시스템의 관련 제품들을 개발하고 있다. 그중에서도 핵심적으로 이용되는 PVPCS (Photovoltaic Power Conditioning System)는 다른 전력변환 장치들과 마찬가지로 고 효율화 하는 것이 최대 목표라 할 수 있다.

조명 부문에 LED가 광원으로 적용되면서 이에 대한 관심이 높아가는 가운데 향후 조명시장은 기존 광원의 대체시장이 될 것으로 예상된다. LED에 대한 광효율 향상이 지속적으로 이루어지고 있고 긴수명 시간과 오염물질이나 유해가스 배출등이 없으며, 수은을 사용하지 않는 광원이기에 중요시 되고 있으며 친환경적인 면에서도 각광을 받고 있다. 이에 본 논문에서는 대체 시장의 중심이 예상되는 30W미만의 LED Power에 대한 경향을 알아본다.

본 논문의 Quench System은 KSTAR의 토카막의 초전도 코일인 플로이달 코일과 토로이달 코일의 보호장치로서 코일에서 Arc 발생 시 코일과 전원을 차단, 분리하고 코일전류를 Dump 저항으로 급속하게 방전시켜, 코일을 보호하는 System 이다.

The microwave power supply is mainly composed of the cathode power supply supplying the beam voltage and beam current of the gyrotron and body power supply for the single depressed collector (SDC) operation, which requires the cathode voltage/current of 80 kV/24 A for the cathode and +24 kV for the body. This paper is describing the power supply system for the gyrotron of KSTAR.

소각로 배가스 탈황탈질 동시처리 시스템의 주요 장치인 나노 펄스 플라즈마 전원 장치(일명, Magnetic Pulse Compressor)의 상용화 성공과 향후 개선 방향에 대하여 논의한다.

플라즈마 토치는 고온의 열발생이 가능하여 환경 분야의 폐기물 처리에 적용이 늘어나고 있는 추세이다. 이에 따라 본 논문에서는 플라즈마 토치에 적용하는 당사의 Power Supply의 구성, 설계 및 운전방식에 관하여 설명하였다.

The Induction Heating equipment is widely used for steel plate heating in the surface treatment process of steel industries. In the case of thin steel plate, for high efficiency We need the high frequency induction heating equipment more than 100kHz. But it is difficult to realize the high frequency and high power at the same time. That's why most high frequency equipment more than 100kHz has been imported from advanced Manufacturer. This paper will describe the development of 100kHz/5MVA inverter module for 100kHz/20MVA induction heating. We used the LCL resonance topology and ZVS/ZCS switching technology. And we also developed the low loss gate drive board and plate busbar inverter stack. We proved the performance by various experiment.

In this paper, a sturdy on the controller for super high speed PMSM is described. To drive PMSM at 60000rpm, the MRAS based sensorless control algorithm is applied. The control board was designed using TMS320F28335 and the performance verified by experiments.

The main purpose of this study is to design and develop the grid connected 4kW photovoltatic PCS(Power Conditioning System) targeting for Japanese market. To make this task, the development of DC to DC converter, one phase inverter and EMI filters, and the research on connection between inverter and utility line are made. The developed 4kW PCS has fully carried out performance verifications and evaluation works and acquired the JET(Japan Electrical Safety & Environment Technology Laboratories) certification for safety and performance.

본 논문에서는 신뢰성 있으며 실용적인 고전압 대용량 유도 전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 인버터를 개발하여 산업 현장에 적용한 내용을 소개한다. PEBB (Power Electronics Building Blocks)에 기초한 신뢰성 있는 전력회로 및 분산제어, 그리고 실용적인 PWM (Pulse Width Modulation) 방식을 적용하였다.

본 논문에서는 고속전철용 추진제어장치의 개발 및 본선 주행시험에 관한 내용을 소개하였다. 고속열차용 추진제어장치는 입력 전류의 고조파를 감소하기 위하여 단상 PWM 컨버터 2대가 병렬로 구성되고 인버터는 3상 인버터 1대로 구성된다. 추진제어장치의 전력회로를 간단히 구성하기 위하여 최대용량(4500V/4200A)의 IGBT 전력소자를 적용하였다. 3상 인버터는 가속시 스위칭 기어현상을 저감하기 위하여 저주파 동기 PWM 기법을 적용하였다. 추진제어장치의 성능을 평가하기 위하여 실제 차량이 운행될 본선에서 속도 300km/h까지 가속시험, 비상제동 시험, 구배기동 시험 등을 실시하였다. 시험을 통하여 제작된 추진제어장치가 성능사양을 만족함을 확인하였다.

산업용 인버터 시장은 부하의 운전 조건에 따라 고성능, 다기능, 단순 기능 분야로 구분된다. 당사는 고성능, 다기능 분야에 대응이 가능한 N700V 모델을 개발하여 영업 활동을 하고 있으나, 단순기능 분야에는 기능의 복잡성과 높은 가격 등으로 경쟁력이 저하되었다. 이에 당사는 단순기능 분야에 대응이 가능하도록 기능은 단순하고 가격경쟁력이 있는 맞춤형 인버터를 새로이 개발하게 되었다. 본 논문에서는 당사가 산업용 인버터 제품의 이원화를 위해 새로이 개발된 단순 기능형 인버터 N700E(5..5kW ~ 350kW) 시리즈에 대한 주요기능 및 성능에 대해 소개하고자 한다.

21세기 에너지산업의 기본 틀은 저 이산화탄소 녹색성장이 자리 잡고 있으며, 세계 각국은 온실가스를 줄이기 위해 신재생 에너지 개발을 강화하고 있다. 우리나라의 현실은 에너지 사용량의 98%를 수입에 의지하고 있어 신재생 에너지 개발이 절대적이라고 할 수 있으며, 에너지 자원이 거의 없는 우리나라에서 태양광을 직접 전기로 변환할 수 있는 태양광 인버터 기술은 매우 중요하다고 판단한다. 본 논문에서는 국내 최초로 CE와 ETL 인증을 획득한 계통연계형 고 효율 태양광 인버터 XP 시리즈에 대하여 기술한다.

본 논문에서는 계통과 연계된 분산전원시스템에 있어 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 주요한 요구사항에 해당되는 IEEE Std 1547/1547.1의 시험 사양 및 기술 사양에 대하여 기술하기로 한다. 당사인 KACO new energy에서는 이 인증을 통해서 기술적인 진보와 제품 안전의 우위성을 확보 하였고 부가적으로 미국과 캐나다 시장 진출에 대한 교두보를 마련하였다. 인증을 받은 XP100U 시리즈 자료의 일부분을 바탕으로 시험의 중요성 및 필요성에 대한 그 타당성을 입증한다.

본 논문에서는 태양전지 모듈의 조합에 따른 계통연계형 태양광 인버터(PV PCS : Photovoltaic Power Conditioning System)의 다양한 유형을 살펴보고 그에 따른 최적 토폴로지에 대한 비교 분석을 기술하기로 한다. 이를 위해 기존의 유형별 계통연계형 태양광 인버터 시스템의 다양한 토폴로지를 분석하였고, 향후 각 유형에 따른 태양광 인버터 개발의 최적 토폴로지를 선정하는데 대한 방향성을 제시 하였다.

현재 전 세계적으로 개발 되어진 계통연계형 태양광 인버터는 500kW급 미만이며, MW급 태양광 발전을 위하여 MW급 인버터 개발이 필요 하지만 파워 반도체(IGBT) 소자의 전류 정격의 한계, 방열 그리고 저주파 변압기의 크기 문제로 개발의 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하고 현재 개발 되어 있는 350kW급 태양광 인버터 3대를 이용한 최적의 1MW급 발전 시스템 구성 방향을 제시 하였다.

본 논문에서는 신재생에너지 발전 설비 증가에 따른 계통의 불안정성을 극복하기 위하여, 독일 BDEW(German Association of Energy and Water Industries)가 제정한 특고압(Medium Voltage) 계통 연계 신재생 에너지 발전 시스템에 대한 계통 연계 규정에 대해서 기술한다. 특히, 태양광 인버터 관점에서 독일의 새로운 계통연계 규정이 요구하고 있는 내용에 대해서 설명한다.

일반적으로 유도전동기를 구동시키기 위한 범용 인버터는 입력 전원에 정전이 발생하였을 경우 부하에 따라 수msec에서 수백msec 안에 저전압 트립이 발생하여 PWM 출력이 차단된다. 부하의 관성이 큰 경우 전원이 복구 되었을 때, 기존의 속도로 제어되기 위해서는 부하가 완전히 멈춘 후 인버터를 구동시키고, 다시 큰 관성의 부하를 가속하는데 긴 시간이 필요하다. 본 논문은 유도전동기를 V/f 제어방법으로 운전할 경우 정전이 발생했을 때 인버터의 출력을 차단하지 않고 연속적인 제어를 행하는 Ride-Through 방법으로서 부하의 관성 에너지를 인버터 직류단에 회생시키도록 출력 주파수를 제어하는 방법을 제안하고 실험을 통해 이를 검증하였다.

에너지 고갈에 따른 대체 에너지 확립이 화두가 되고 있으며 대체 에너지에 대한 급속한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구가 중요함은 물론 현재, 사용하고 있는 에너지를 얼마나 효율적으로 쓸 것인가에 대해서 고민하고 있다. 기존 산업 시설에서는 에너지를 절감하기 위한 방법으로 저압의 산업 시설에서는 인버터를 적용하여 적게는 10%에서 70%까지에 에너지를 절감효과를 보고 있다. 하지만 고압의 대용량 설비 시설에서는 인버터가 적용된 비율이 채 10%가 넘지 않는다. 이러한 대용량 설비 기계 사용처에서 최근 에너지를 절감하기 방안으로 고압인버터를 적용하기 시작하여, 고압 인버터의 수요가 급속히 늘어나는 추세이다. 이러한 시장 동향을 파악하여 LSIS의 저압인버터의 기술을 바탕으로한 LSMV 고압인버터를 출시하게 되었다. 본 기술서에는 LSMV 시리즈의 특징과 산업 현장에 적용된 사례에 대해서 기술하고자 한다.

This paper presents the design and development of Web control algorithm of continuous process control system using torque controlled vector inverter. Web algorithm used tension control with the tension sensor, and it is to calculate diameter of motor speed with maintain Web tension. The performance of Web control in this paper is verified by experiment.

본 논문에서는 전기 자동차 탑재형 충전기 모듈에 대하여 설명한다. 기존의 충전기와는 달리 저압 충전부를 겸비하고 있어 저압 배터리도 동시에 충전시킬 수 있는 절연형 3.3kW 충전기 모듈이다. 전기 자동차 탑재형으로 온도와 진동에 강한 전장용 부품을 사용하여 주요 하드웨어를 구성하였으며, 유로해석 및 PCB진동해석을 통해 외부 온도변화와 진동에 강인하도록 설계하였다.

최근 일본 내의 태양광 관련 보급 사업 확장으로 인하여 태양광 발전 시스템 시장이 확대되고 있다. 이에 자사에서는 그동안 자국 내 주택 100만호 사업의 참여 등으로 축적된 기술과 Know-how등을 이용하여 일본 내의 태양광 발전 관련 사업의 수요를 충족하고 가격적으로도 장점을 갖는 인버터를 개발하여 이에 대한 사례를 소개하고자 한다.

본 논문에서는 신호주입을 이용하여 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 벡터제어에 필요한 d,q축 인덕턴스를 전동기가 정지한 상태에서 추정하는 방법을 제안하였다. IPMSM의 경우 초기 기동토크를 제대로 발생시키고 d,q 축 인덕턴스의 차이에 의해 발생하는 릴럭턴스 토크를 효과적으로 이용하기 위해서 이 인덕턴스 값은 반드시 필요하다. 제안하는 추정방법은 매우 짧은 시간에 수행되어지며 복잡한 연산이 필요하지 않으므로 산업현장에서 매우 유용하게 적용 될 것이다.

본 논문은 2MW급 풍력시스템의 이중여자유도형 발전기(DFIG)를 제어하기 위한 PCS의 전력변환장치와 주변장치 및 제어기술에 대해서 기술한다. 최근 국내 뿐만 아니라 해외 전력회사에서는 계통전원 사고 시 풍력시스템이 계통연계를 유지하면서 계통의 전력품질에 기여할 수 있는 기능(FRT)을 요구하고 있다. FRT기능 구현을 위한 H/W와 제어 시퀀스를 소개한다.

전기자동차 충전 인프라 구축은 스마트 그리드사업과 연계하여 스마트 트랜스포테이션(Smart Transportation)이라는 새로운 사업모델로 활발히 추진되고 있다. 충전인프라 구축은 전력망, 운영시스템, 과금 및 정산 시스템과 급속충전기로 구성된다. 스마트 트랜스포테이션 제주 실증단지 구축사업(한전 컨소시움)에 설치 운영 될 급속충전기의 HMI(Human Machine Interface), BMS 인터페이스, 운영알고리즘에 대하여 소개하고자 한다.

한전 전력연구원이 주관하고 (주)효성이 참여하는 협동 연구의 형태로 진행된 연구과제의 결과물로써 100 MVA급 STATCOM 이 설계 및 제작되었다. 100 MVA STATCOM은 순수 국내 기술로 설계, 제작 되었으며 한전 미금변전소 345kV 수도권 계통에 연계되어 각종 시험을 마치고 실증 운전 중에 있다. 본 논문에서는 100 MVA STATCOM의 설치 및 운전 사례에 대하여 정리하였다.

STATCOM은 전력전자 기반의 전압형 인버터를 이용한 무효 전력 보상장치로써 우수한 전압 제어 능력과 빠른 동작 특성, 그리고 운용 및 유지/관리의 유연성으로 인해 기존에 사용되던 무효 전력 보상장치들을 빠르게 대체하고 있다. 효성중공업에서는 국내 최초로 100MVA STATCOM을 개발하여 한전 실 계통에 설치/운용한 바 있고 이 경험을 바탕으로 최근 논의되고 있는 제주 50MVA STATCOM의 개발에 착수하였다. 본 논문에서는 이 프로젝트와 관련된 배경을 설명하고 연구 과정 중에 수행된 제주 전력 계통의 STATCOM 설치 효과 모의 결과에 대해서 소개하고자 한다.

This paper presents the development of 800kW energy storage system. This system consist of lithium-ion batteries (LiB), power conditioning system (PCS), energy management system (EMS), and shows specification of the 800kW PCS. Furthermore, this paper presents a control methodology for controlling the combined output and the energy storage.

The 5kW SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) System is composed to 3kW parallel Fuel Cell. We propose to the parallel control of 5kW PCS in the unbalance condition of fuel cell. The developed 5kW PCS can be found control ability of DC/DC converters in the operating conditions of the unbalanced parallel operation. It is verify to the control characteristics by simulation and experiment.

가정용 인버터 에어컨에 사용되는 싱글 피스톤 압축기는 가격은 저렴한 장점이 있지만, 한 회전 당 냉매를 1회 압축, 토출하므로 이에 따른 부하변동이 심해 진동이 심하다는 단점이 있다. 싱글 피스톤 압축기는 고속운전 시에는 관성에 의해 진동이 작지만, 에어컨의 효율을 높이기 위해 압축기를 저속으로 운전할 경우 진동이 심해, 소음 증대와 배관 소손의 문제점이 발생 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 싱글 피스톤 압축기 내의 BLDC 모터가 냉매를 압축, 토출 하는 시점을 검출하여, 인버터가 부하변동을 보상하여 저속 운전 시에도 소음 및 진동을 저감하는 제어 기술을 개발하였다. 부하 토크 변동 보상 기술을 적용하여 기존 35Hz가 최저 운전 주파수였던 싱글 피스톤 압축기를 15Hz까지 낮추어 운전이 가능하므로 에어컨의 저전력 고효율 운전이 가능하다.

LCD TV의 화면을 균등한 휘도로 표현하기 위해 기존의 구동회로는 다 채널의 LED를 정전류로 제어하는 DC/DC 컨버터가 각각 적용되었고, 이는 원가 상승 및 효율 저하의 원인이 되었다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 각 LED 채널에 적용되는 DC/DC 컨버터 없이 트랜스포머와 커패시터를 이용하여 모든 LED 채널의 정전류 제어가 가능한 고효율 저가격형 구동회로를 제안하고, 이에 대한 이론적 해석을 제시한다. 최종적으로 제안 회로를 46" LCD TV 백라이트에 적용하여 그 실험 결과를 바탕으로 제안 회로의 타당성을 검증한다.

본 논문에서는 배터리를 이용한 직류전원 백업장치, HID 램프, 연료전지 시스템 등 고승압이 요구되나 절연이 필요 없는 응용을 위한 새로운 비절연 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 인터리빙이 적용되고 CCM에서 모든 스위치의 ZVS 턴온과 다이오드의 ZCS 턴온 턴오프가 가능하며, 최적의 소자 선택이 되도록 배압회로의 수를 적절히 선정하여 회로구성이 가능한 장점이 있다. 1kW 시작품으로 동작원리를 확인하였으며 최고효율 96.1%를 달성하였다.

최근 들어 친환경 자동차 분야는 바야흐로 전기자동차 시대를 맞이하게 되었다. 이러한 전기자동차는 전지(battery)로부터 전력을 공급받아 전동기로 차량을 구동하는 구조로 되어 있어 전지를 충전하기 위한 충전기가 필수적이다. 이러한 충전기는 탑재형 충전기(on board charger)와 별치형 충전기(off board charger)로 분류된다. 보통 별치형 충전기는 급속충전용으로 3상 교류전원을 직류로 변환하여 최대 400A의 용량까지 사용할 수 있다. 본 논문에서는 자동차에 직접 장착되는 탑재형 충전기를 제안한다. 제안된 충전기는 상용전원을 입력으로 넓은 범위의 출력을 갖으며 고효율, 고역률, 고전력밀도의 충전기로 시작품을 제작하여 그 기능을 검증하였다.

본 논문에서는 넓은 입출력 변동 범위를 가지는 LLC 공진형 직류-직류 변환기의 전류형 제어에 대해서 소개한다. 먼저, 전류형 제어의 개념과 목적을 설명하고 전류형 제어를 적용한 변환기를 소신호 해석을 이용해 전원단의 동특성을 확인한다. 그리고 동특성 해석을 바탕으로 전압 보상기 회로를 구성한 후, 변환기의 성능을 실험과 시뮬레이션을 통해 비교 및 검증한다. 마지막으로 전압형 제어를 이용한 변환기와 비교를 통해 전류형 제어의 우수성을 확인한다.

본 논문에서는 친환경자동차의 구동배터리 충 방전을 위한 새로운 고승압 양방향 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 작은 듀티로 높은 승압이 가능하고 수동소자의 에너지량이 작아진다. 또한 전압 정격이 출력전압의 약 1/2이 되어 MOSFET의 사용이 가능하게 되어 스위칭주파수를 높일 수 있어 부피저감이 가능하다. 제안한 컨버터를 기존의 하프 브리지 양방향 컨버터와 비교 분석하고 2kW의 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 기본적인 직류-직류 변환기 중 하나인 동기식 강압형 직류-직류 변화기를 디지털 제어로 구현함으로서 아날로그 제어기를 디지털 제어기로 변환 하는 과정에 관하여 설명한다. 먼저 전원단의 소신호 특성을 해석하여 제어대 출력전압의 전달함수를 찾아내고, 이것을 토대로 아날로그 제어기를 설계 하여 Simulink를 통하여 시뮬레이션을 수행하고, 설계된 아날로그 제어기를 바탕으로 Matlab을 이용한 Emulation 기법을 사용하여 디지털 제어기를 설계 한다. DSP(TMS320F28335)를 사용한 동기식 강압형 직류-직류 변환기에 설계된 디지털 제어기를 적용하여 안정도와 부하변동에 따른 응답 특성을 확인 한다.

본 논문에서는 부스트 컨버터와 플라이백 컨버터가 통합된 단일(Single Stage) 역률 보상 회로의 2차측에 Voltage Doubler를 적용한 새로운 역률 보상회로를 제안한다. 제안하는 회로는 불연속 모드(DCM-DCM)로 동작하며, 스위치 전압 및 전류 스트레스를 저감하고 2차측 다이오드의 전압 스트레스를 저감시키는 특징이 있다. 120 V LED 구동 드라이버 사양의 실험을 통해 제안한 회로의 동작을 검증한다.

본 논문에서는 새로운 3-레벨 컨버터가 제안되어 진다. 제안된 컨버터에서 트랜스포머에 인가되는 신호의 주파수가 스위칭 주파수의 2배가 되기 때문에 출력 인덕터의 사이즈와 트랜스포머의 사이즈를 줄일 수 있다. 또한, 제안된 컨버터의 일차측 주 스위치들에 걸리는 전압 스트레스가 입력전압의 반이 되어 낮은 정격 전압을 갖는 스위치 사용이 가능하다. 제안된 컨버터의 동작은 비대칭 하프 브리지에서 사용하는 상보적 스위칭 방법을 이용하기 때문에 일차측 주 스위치들은 모두 스위칭 손실 없이 영전압 스위칭 된다. 본 논문에서는 제안된 컨버터에 대한 이론적 분석이 수행되며, 400V 입력, 48V 출력, 480W의 프로토타입을 통해, 그 동작이 검증된다.

일반도로에서 주행 가능한 온라인전기자동차(On-Line Electric Vehicles)에 적용하기 위해 비접촉 자기유도 전력전달 방식의 초박형 급전코일과 집전코일을 개발하였다. 이러한 새로운 구조의 초박형 급집전코일은 코어비용을 대폭 절감하고 공극간격을 크게 해주며 차량 좌우편차를 크게 하여, OLEV가 경제적이면서도 성능이 탁월하게 하였다. 그 결과 양산단가 3억원/km 이하이면 서도 공극간격 17cm 이상, 효율 83%이상, 출력 60kW이상 등을 보여 실용화에 근접했다는 평가를 받고있다. 본 논문에서는 제안된 두 가지 방식 급집전코일의 주요 동작특성을 자기장 시뮬레이션 등을 통하여 검증하였다.

일반도로에서 자유주행이 가능한 온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle, OLEV)에 적용하기 위해 전류원 급전방식의 직렬-직렬 공진형 자기유도 전력전달시스템(Inductive Power Transfer System, IPTS)을 개발하였다. OLEV용 IPTS에서는 급전선로의 누설 인덕턴스가 크고 집전픽업의 유무에 따라 입력측에 유기되는 전압변동이 심한 특성을 반영하여 급전측에 공진형 전류원을 사용한다. 또한 자화 인덕턴스와 집전픽업의 누설 인덕턴스를 포함하여 변압기를 완전 공진시킨다. 본 논문에서는 이러한 방식의 IPTS에서 최대출력을 전달하기 위한 조건을 찾고, 이로써 최대 출력전류 및 출력전력을 제한하는 요인을 찾아 최적설계를 할 수 있도록 하였다. 또한 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

An interleaved operation of isolated boost converter system has become a very attractive solution in order to convert from low input voltage (30 ~ 50V) of distributed power sources such as photovoltaic and fuel cells to high output voltage (380V/760V) required in grid-connected power conversion applications. In this paper, we have proposed zero voltage transition(ZVT) interleaved boost converter using a single resonant inductor.

최근 에너지의 근원이 되는 원유가의 급등으로 인해 에너지 소비에 대한 국내외적인 관심이 증폭되어 에너지를 소비하는 측의 효율개선에 대한 요구가 급등하고 있으며 전력변환기 시장에서도 효율이 전력변환기의 사용자의 선택기준이 될 정도로 매우 강력한 실정이다. 본 논문에서는 DSP(TMS320F28035)를 이용한 2kW급 고효율 Bridgeless PFC Converter를 제안한다. 제안된 Converter를 실험을 통해 고효율과 고전력밀도의 기능을 검증하였다.

최근 화석 연료의 고갈과 이산화탄소 배출 제한으로 인하여 내연기관 자동차에서 전기 자동차로의 대한 관심이 높아지고 있다. 전기 자동차 배터리 충전에 필요한 AC-DC 컨버터가 필요하며 컨버터의 필요 조건 으로 넓은 출력 전압 범위, 고효율, 높은 역률 등을 들수 있다. 넓은 전압 범위와 절연을 위해 2단 구성 하였다. 앞단은 LLC 컨버터를 후단은 역률을 고려 하여 BOOST 컨버터를 이용한 PFC 회로를 구현하여 실험적으로 확인 하였다.

본 논문에서는 전압형 3상 Z-소스 인버터의 전압 안정화를 위한 새로운 제어방법을 제안하였다. 제안된 방법은 전압형 3상 Z-소스 인버터의 입력전압과 Z-임피던스 망의 커패시터 인가전압을 검출하여 제어하는 방식이다. 검출된 두 전압을 이용해 동작중인 시스템의 전압이득 및 변조지수를 유도하였다. 제안된방법은 전압 안정화를 위한 전압이득 및 변조지수와의 비교연산을 통해 출력전압을 안정화 시키는 방법으로 PISM을 이용하여 출력 교류 파형 및 제어방법을 분석하였다.

본 논문에서는 양방향성 Z-소스 DC-DC 컨버터 2대를 이용한 단상 Z-소스 부스트 인버터를 설계하고 분석하였다. 두 대의 컨버터를 이용한 인버터 시스템은 종전의 PWM 인버터 시스템과 달리 두 컨버터에서 출력되는 두 교류 출력을 이용한 것으로 전체 시스템의 교류 출력전압에 포함된 고조파가 낮다. 또한, 컨버터 내부를 구성하는 L-C로 인해 추가적인 출력필터 설계가 불필요 하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 종전의 부스트 컨버터 또는 벅-부스트 컨버터 방식이 아닌 두 대의 Z-소스 DC-DC 컨버터를 입력 DC전원과 출력 부하를 공통으로 하는 단상 인버터 시스템을 구성하고, 교류 출력파형 및 제어방법과 동작특성을 분석하였다.

본 논문에서는 1200V, 50A급의 컨버터 인버터 일체형 12-스위치 저 손실 지능형 전력모듈을 소개한다. 게이트 구동회로, 보호회로, IGBT 모듈을 통합한 이 전력모듈은 최적의 게이트 구동회로, 시스템 고밀도화 그리고 인피니언의 트렌치 필드스톱2 IGBT와 FRD를 사용한 높은 효율의 컨버터와 인버터 일체형으로 구현하였다. 본 논문을 통해 높은 파워가 요구되는 가전기기, 산업용 인버터의 애플리케이션에 적합하게 설계된 전력모듈에 대한 소개와 함께 그 특징 및 시스템 구성을 위한 고려사항에 대하여 기술하였다.

본 논문에서는 멀티레벨 인버터의 토폴로지로서 H-bridge 토폴로지를 기본으로 하여 2개의 전력용 스위치와 2개의 diode를 DC링크에 연결한 변형된 구조를 제안한다. 제안된 방식은 계통 연계형 단상 멀티레벨 인버터로서 기존의 단상 인버터에 비하여 출력 전압 파형이 정현파에 가깝고, 고압 대용량 시스템용 멀티레벨 인버터로의 확장도 용이할 뿐만 아니라 cascade연결을 통하여 간단히 전압레벨을 확장 할 수 있다는 장점을 가진다. 제안된 토폴로지의 타당성은 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

본 논문에서는 계통 연계가 가능한 새로운 교류/직류 전력변환 장치를 제안한다. 제안된 전력변환 회로는 정현파의 입력상 전류를 가지고, 양방향 전력 전달이 가능하며, 역률 제어가 가능하다는 장점으로 인하여 계통 연계형 전력변환 장치로 적합하다. 특히 제안된 전력변환 장치는 무효전력 소자의 사용을 최소화하여 시스템의 신뢰성을 증대시키고, 전기적 절연을 고주파 변압기를 통하여 얻도록 하여 시스템의 부피를 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 전력변환 회로의 구성 방법과 각 부분 별 동작에 대해서 기술하였으며 실험 장치를 구성하여 그 타당성을 입증하였다.

In this paper, novel unidirectional auxiliary resonant commutated pole is proposed to improve the performance of zero-voltage soft-switching inverter. The proposed circuit keeps the advantages of the original soft-switching inverter, while providing more effective resetting capability in magnetizing current. Based on the advanced reset mechanism, auxiliary switches operate under a complete zero-current condition. The operating principle and steady-state analysis are presented theoretically, according to its operating modes. Accordingly, it proves the fact that the proposed unidirectional auxiliary resonant commutated pole breaks an unwanted magnetizing current loop effectively. The performance of the proposed circuit is verified by several simulation results.

본 논문에서는 연료전지 등 고승압 대전력 응용에 적합한 새로운 비절연 인터리빙 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 CCM에서도 스위치의 ZVS 턴온이 가능하고, 다이오드의 ZCS 턴오프 동작으로 역방향 회복에 의한 서지가 없다. 또한 기본 셀을 이용하여 병렬수와 직렬수를 적절히 선정함으로서 저가격이며 수급이 용이한 부품 사용이 가능하다. 1.5kW의 시작품을 제작하여 제안하는 컨버터의 타당성을 검증하였다.

계통 연계형 시스템은 상용계통과 연계하여 운전되기 때문에 계통 보호 협조, 전력품질, 고조파 전류의 발생, 제어, 단독운전 검출 문제 등이 해결해야 할 문제들로 제기된다. 그 중에서 특히 단독운전 검출의 경우 필요성이 요구되면서 검출의 신뢰성이 보장되는 기법들에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 단독운전 현상을 능동적 주파수 변동 기법에서 주파수의 변화량과 cf(chopping fraction)의 변화량으로 주파수 변동의 상관관계를 이용한 새로운 단독운전 검출 기법을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 타당성 및 유효성을 검증하였다.

본 논문에서는 연료전지에 연결되는 부하가 어떠한 주파수특성을 갖는 것이 바람직한지 알아보기 위해 출력 리플전류 주파수에 따른 연료전지 수명의 영향을 알아보았다. 전자부하를 통해 일정한 크기의 리플전류를 주파수대역을 바꿔가며 단위 셀에 인가하여 장시간 운전한 뒤 연료전지의 전압-전류곡선을 측정하였다. 측정된 전압-전류곡선을 통해 연료전지의 성능을 비교함으로써 어떠한 출력 리플전류 주파수가 연료전지 수명에 더 큰 영향을 주는지 확인하였다.

최근 국내 외의 태양광 발전 시스템은 산업화 대용량화 되어가는 추세이다. 태양광 시스템의 인버터에는 태양전지 모듈의 조합에 따라 MIC(Module-Integrated Converter), 스트링, 멀티 스트링, 센트럴, 멀티 센트럴 인버터로 분류된다. 제한하는 멀티 센트럴 방식의 인버터는 상황에 따른 특정 인버터만 구동하거나, 인버터를 개별적으로 운전하여 태양광 발전설비에 대한 시스템의 효율을 높일 수 있다. 또한 인버터의 가동 시간을 동일하게 운전하여 인버터의 사용 수명을 연장하고, 하나의 인버터 고장이나 유지 보수 시 다른 인버터를 높은 에너지로 발전할 수 있어 에너지 손실을 줄일 수 있다는 장점을 갖는다. 본 논문은 PV 어레이와 인버터를 모델링하였고, 제안하는 멀티 센트럴 인버터의 상황별 동작 모드에 따른 시퀀스 제어 기법을 적용하여 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

본 논문은 수십 MW용량의 풍력단지를 교류전력망에 연계하기 위한 다중펄스 컨버터와 PWM 컨버터로 구성된 Back-to-Back 컨버터를 제안하였다. 시뮬레이션 모델개발과 하드웨어 축소모형 실험을 통해 제안하는 Back-to-Back 컨버터의 시스템 구성 및 동작특성에 대해서 분석하고 3-레벨 24-펄스 컨버터를 영전압과 점호각을 제어할 경우와 점호각만을 제어할 경우 제어상의 장 단점과 제어성능을 비교분석하였다.

본 논문은 연료전지용 PCS를 계통에 연계하는 과정을 보다 심도있게 진행하기위하여 배전계통을 모의 시뮬레이터로 구현하였다. 제작된 시뮬레이터를 바탕으로 각배전반의 전력품질과 다수 PCS와 계통과의 전력분배를 실험한다.

본 논문에서는 조류발전 시스템의 시험을 위한 시뮬레이터를 구현하였다. 조류발전 시뮬레이터 모델은 회전자 모델, MPPT 알고리즘, 발전기 등을 포함하고 있으며 Matlab Simulink를 이용해 구현했다. 제안한 조류 발전용 시뮬레이터를 이용해 조류발전에서 주속비(Tip Speed Ratio) 제어방식의 출력 특성에 대한 시뮬레이션을 수행하여 그 타당성을 분석하였다.

본 논문은 LCL필터를 이용한 분산전원용 계통연계형 PCS의 전류제어기를 비교 분석하였다. 주요 비교대상은 PI(Proporional-intergral)제어기, PR(Proportional-Resonant), 제어기, DeadBeat (DB)제어기 등의 선형 제어기 이며, 각 제어기의 과도상태 응답특성과 정상상태 응답특성을 시뮬레이션으로 비교하였다. 또한 DSP의 특성에 의한 1 주기 지연, 리액턴스와 저항 변화 등에 강인한 DB제어기 관하여 논의 하겠다.

조류발전단지는 넓은 지역에 산재하여 있고, 특성상 접근이 어렵기 때문에 원격으로의 감시제어가 필수적이다. 본 논문에서는 풍력발전의 감시제어를 위한 국제 표준 통신 프로토콜인IEC 61400-25을 기반으로 하는 조류발전의 감시제어를 위한 프로토콜을 제안한다. 이를 위해 조류발전기를 정보 모델로 모델링하고 IEC 61400-25를 기반으로 하는 통신 프로토콜을 적용 하였다. 또한 조류발전시스템과 제어센터와의 MMS 서비스를 이용한 통신시스템을 구현하였다.

본 논문에서는 고전력 밀도 및 저가형으로 구현 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 링크 캐피시터와 배터리를 직렬 연결하여 링크 캐패시터의 전압 스트레스를 저감하였고, 이를 통하여 기존 대비 1/2의 캐패시터 사용이 가능하다. 제안 시스템의 우수성을 검증하기 위하여 1.5kW급 시작품을 제작하였고 이를 바탕으로 제안된 시스템의 타당성을 검증하였다.

본 논문에서는 고전력 밀도 및 저가형으로 구현이 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 통합하여 기존 3단 구성을 2단으로 줄임으로써 시스템 제작단가가 낮아지고 고전력 밀도 구성이 가능하다. 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 PV PCS 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.

1kW급 건물용 연료전지 시스템에서 사용되는 전력변환장치는 3가지 특징을 가지고 있다. 첫번째는 상대적으로 낮은 전압을 승압해서 사용해야된다는 점, 두번째는 입력 스위칭 전류 리플율이 5% 미만이라야 한다는 점 그리고 마지막으로 계통연계 기능이 있어야 한다는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서 이러한 특징과 더불어 개발중인 전력변환장치의 동작 전영역의 효율 특성에 대해 분석한다.

태양전지는 일사량 및 온도에 의해 출력 특성이 변화하여 최대전력을 얻을 수 있는 위치도 변화한다. 따라서 태양전지의 동작점을 최대 전력점에서 동작하게 하는 최대전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking) 이 필요하다. 본 논문에서는 P&O 방식처럼 자려진동을 하지 않고 최대 동작점에서 머물면서 동작하는 NOC(Non-Oscillation Control) 방법을 제안한다. 이 방식은 빠르게 최대 동작점을 찾을 수 있고 특히 급격한 일사량 변동에 대해 유리한 장점을 갖는다. 최종적으로 제안된 제어기법의 타당성을 검증하기 위하여 3KW급으로 수행된 MPPT 모의 실험을 제시한다.

Simple equivalent circuit model is developed for wireless energy transfer system via coupled magnetic resonances and practical design method is also provided. Node equations for the resonance system are built with the method expanding transformer's equations and the optimum distances of coils in the system is derived analytically for optimum coupling coefficients for high transfer efficiency. Moreover, to calculate the frequency characteristics for a lossy system the equivalent model is established at an electric design automation tool. The model parameters of the actual system are extracted and the results of modeling are compared with the measurement. Through the developed model, we can understand the principles that the system shows higher efficiency than conventional magnetic coupling systems and impedance matching is important to achieve high efficiency.

본 논문에서는 소형 PEM(Proton Exchange Membrane) 연료전지를 이용하는 충전기에 관해 서술한다. 기존에 개발된 대부분의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 충전방식을 사용하였으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통해 배터리를 충전하여야 한다. 그러나 승압형 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 리플전류를 유도하게 되며, 이는 시스템의 효율 및 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하는 충전용 전력변환기의 제어방법에 관해 제안하고 그 타당성을 검증하였다.

풀 브릿지 컨버터는 1차 측과 2차 측이 트랜스포머를 통하여 절연되어 있으며, 이 트랜스포머에 교번으로 전압을 걸어주어 1주기에 2번의 전력을 전달한다. 이러한 전력 전달 과정에서 트랜스포머에 흐르는 자화 전류에 오프셋이 발생할 수 있으며, 이는 효율 감소 및 소자의 파괴를 야기할 수 있으므로 제거하는 것이 바람직하다. 디지털 개발 환경에서 트랜스포머의 자화 전류 오프셋을 줄이고 동특성의 개선을 위하여 예측 제어 방식을 사용한 최대 전류 제어 방식을 제안하고 실험을 통하여 동작을 검증한다.

Voltage Source Converter(VSC)는 입력전류와 전압을 동상의 정현파로 제어할 수 있고, 전압을 승압하여 일정한 DC전압을 만들 수 있으며, 양방향 제어가 가능하다. 본 논문은 3상 VSC를 동기회전좌표계로 변환하여 등가회로로 모델링하고, VSC의 제어기와 소신호 등가모델을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 회로해석과 소신호 등가모델의 타당성을 검증하였고, 실험결과를 통하여 제어기를 설계의 타당성을 증명하였다.

하이브리드 자동차는 주 에너지원 외에 보조 에너지 저장 장치를 가지게 되는데 배터리와 슈퍼 캐패시터를 혼합하여 사용할 경우 주행 성능이 향상된다. 하지만 배터리의 경우 잦은 충방전이 일어날 경우 수명이 감소되고, 큰 전류에 의해 손상된다는 단점이 있다. 반면 슈퍼 캐패시터는 충방전 횟수가 많고, 수명이 길다는 장점이 있다. 따라서 배터리의 사용을 최소로 하고, 슈퍼 캐패시터를 주로 사용하여 제어 할 경우, 배터리의 수명 향상을 기대할 수 있다.

전 세계적으로 친환경 및 에너지 절감이 문제로 부상하고 정부 정책의 일환으로 그린 빌딩의 중요성이 대두 되고 에너지 고효율과 친환경을 위한 형광물질이 들어가지 않은 LED를 광원으로 사용하는 건물들이 늘어가는 추세이다. 본 논문은 사무공간에 3W LED 18개를 설치하여 효율 및 조도분포, 발열 상태 등을 측정하여 LED 조명의 최적 선로 배치를 찾고 사무 공간의 저가형 LED 조명 시스템의 보호 저항 값을 최적 설계 하는데 연구의 목적이 있다.

본 논문에서는 스크리닝에 기반한 리튬이온 배터리 팩의 state of charge (SOC) 추정방법을 연구하였다. 전기화학적 특성이 서로 유사한 셀들을 미리 선별하는 스크리닝 방법을 통해 직렬, 병렬, 직/병렬팩이 구성될 때, 이러한 팩의 전기화학적 등가회로 모델은 단위 셀 대비 일정한 경향성을 보이는 용량, open circuit voltage (OCV) 등의 파라미터 정보를 토대로 기존 단위 셀 모델과 동일한 모델 구축이 가능하다. 이를 통하여 extended kalman filter (EKF)를 이용한 배터리 팩의 SOC 추정이 가능함을 보인다.

In this paper, a multi-module selective battery equalizer for series-connected Li-ion battery pack is proposed. Selective Equalizer (SE) scheme achieves smaller volume and lighter weight than individual cell equalizer (ICE) by minimizing the part count of bulky circuit element. However, SE scheme shows slow balancing speed when the voltage imbalance simultaneously occurs in more than one cell. The proposed multi-module overcomes the problem by employing multiple power converters. Prototype hardware is implemented and experimented with 14Ah battery cells to validate the performance of the proposed equalizer.

직렬 연결된 배터리는 각 셀의 내부 화학적 특성 차이로 인해 동일 전류로 충전 및 방전 과정을 진행하여도 셀 간에 미세한 전압 차이가 발생한다. 이러한 셀 간 전압 불균형은 배터리 셀에 해로운 영향을 끼치게 되는데, 2차 전지의 경우 배터리 용량의 변화를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 배터리 운용 범위를 제한하는 보호회로가 있지만 보호회로는 직렬 연결된 배터리 셀 중 가장 전압이 높거나 가장 낮은 셀을 기준으로 충전과 방전 사이클을 종료시키므로 배터리 팩의 용량을 최대한으로 사용하지 못하게 하는 문제를 발생시킨다. 배터리 균등화 회로는 셀 간의 전압 차이를 줄여 배터리의 최대 용량을 사용하고자 하는 목적을 가진다. 저항을 기반으로 하는 수동적인 방법과는 달리 스위칭 소자를 이용하는 능동적인 방법에서는 스위칭으로 인해 입출력 전압 변동이 발생하여 컨버터 내부에 흐르는 전류가 수시로 변하는 문제가 생긴다. 위 문제를 해결하기 위한 방법으로 본 논문에서는 배터리 균등화 회로에 전하 제어(Charge control)기법을 제안하고, 그에 따른 회로 설계 요소를 제시한다.

가시광 무선통신 시스템은 LED 전류를 데이터 신호에 따라 제어하여, 기존의 LED 조명장치를 통신 수단으로 사용 가능하기 때문에 차세대 통신 수단으로 주목 받고 있다. 본 논문에서는 이러한 가시광 무선통신 시스템을 위한 전류원 구동 LED 드라이버를 제안한다. 제안된 LED 드라이버는 컨버터의 전류원을 이용하고 LED와 병렬 연결된 스위치 소자를 스위칭 구동방식으로 제어함으로써, 기존의 선형 구동방식보다 전력손실 및 발열을 크게 개선하여 대용량의 LED 조명장치에 적용할 수 있는 장점이 있다. 제안 회로의 가시광 무선통신 시스템 구현을 통해 제안된 LED 드라이버의 우수성 및 이론적 해석의 타당성을 검증한다.

커패시터 소자와 브릿지 다이오드만을 사용한 교류전원 LED 구동회로를 분석하여, 초저손실 고효율 특성과 더불어 입력전류의 고조파 및 역률특성이 양호해지는 동작점을 찾아내었다. 커패시터 소자는 교류전원에 직렬로 연결되어 전력손실 없이 LED 전류를 제한하는 역할을 하게 되며, 브릿지 다이오드 정류회로는 LED 어레이를 교류전원의 2배 주파수로 구동시키게 한다. 분석결과, 제안된 LED 구동회로는 LED 어레이의 전압강하가 입력 교류전압 최대치의 절반이 될 때 역률특성과 효율이 최고가 되며, 동작온도 변화에 따른 LED 어레이 전압 변동에 대해 출력이 변하지 않는 특징을 갖는다. 이러한 LED 구동회로는 스윗칭 레귤레이터나 IC 등이 없이 단순 수동소자만을 사용함으로써 제품원가 최소화와 효율향상을 동시에 달성할 수 있으며, 실험을 통해 특성이 확인되었다.

LED는 친환경적 특성, 긴 수명, 우수한 효율 등의 장점이 있어 최근 기존의 백열전등 및 형광등을 대체하는 조명 수단으로 각광받고 있다. 또한, LED는 전기를 빛으로 변환하는 속도가 굉장히 빠른 반도체 소자로서 정보의 변조 및 인코딩이 가능하기 때문에 통신 소자로서 LED 활용이 가능하다. 본 논문에서는 이러한 LED의 특성을 이용하여 기존 LED의 조명 기능을 활용하면서, 부가적인 근거리 무선 통신이 가능한 시스템을 제안한다. 기존의 전류원 구동 가시광 통신 시스템의 경우 출력 인덕터가 필요한 구조상의 한계로 인해 모든 종류의 컨버터에 가시광 통신용 LED 드라이버를 적용하기 어려운 문제점이 있지만, 제안 LED 드라이버는 출력 구조에 관계 없이 모든 종류의 컨버터에 적용할 수 있어 제안 회로의 응용이 다양한 장점이 있다.

본 논문에서는 가시광 통신을 위한 고효율 대용량 LED 드라이버를 제안한다. 기존 가시광 통신을 위한 LED 드라이버는 LED의 선형 구동방식으로 인한 전력 손실 및 발열이 매우 심각하여 대용량의 조명용 LED에 적용하기에는 현실적인 어려움이 뒤따랐다. 하지만 제안 회로는 LED의 스위칭 방식 구동을 통해 전력 변환 효율 및 발열이 크게 개선되어 대용량의 조명용 LED에 적용할 수 있을 뿐 아니라 효율 저하 없이 최대 10Mbps의 높은 데이터 전송 성능을 가지는 부가적인 무선통신 시스템을 구현할 수 있다. 최종적으로, 제안회로의 우수성을 검증하기 위하여 무선통신 오디오 시스템을 구현하여 고찰된 실험 결과를 제시한다.

본 논문에서는 직렬형 디젤 하이브리드 전기 트럭 구동을 위한 견인 전동기 제어 시스템 개발에 대해 소개한다. 높은 출력 밀도를 요구하는 복합형 전기 차량의 특성을 고려하여 매입형 영구자석 동기전동기를 선정하고, 대전류 고효율 시스템 구성을 위해 수랭식 MCU(Motor Control Unit)를 개발 하였다. 또한 빠른 토크 응답 특성과 넓은 영역의 속도 운전을 위한 약자속 제어 기법을 적용하였으며, 전체 시스템 효율을 향상시키기 위해 단위 전류당 최대 토크 제어 기법(MTPA)이 사용 되었다. 개발 된 제어 시스템 및 제어 기법을 실험을 통해 검증 하였다.

본 논문에서는 배전급 고전압(1kV~7.2kV) 계통 연계가 가능한 새로운 3 병렬 3 레벨 NPC(Neutral-Point-Clamped) 컨버터/인버터 회로방식을 제안한다. 이 회로방식은 정격 용량의 1/3 크기를 가지는 NPC 컨버터/인버터 모듈을 3 병렬로 구성하면서 직류단 캐패시터를 병렬 연결하여 중성점 전위 변동을 저감할 수 있는 특징을 가진다. 제안된 3 병렬 3 레벨 NPC 컨버터/인버터는 기존의 NPC 컨버터의 장점을 가지면서 동시에 용량 확장이 가능하고, 하나의 모듈이 고장 상태가 되더라도 부분 운전이 가능하여 시스템의 신뢰성을 증대시킬 수 있다. 본 논문에서는 제안된 중성점 전압 제어 전략을 실험을 통하여 검증한다. 정밀한 중성점 전압 제어를 위한 중성점 전류 제어 방법이 3병렬 구조에서 안정적으로 동작함을 컴퓨터 모의 실험을 통해 검증한다.

전력전자공학의 목적은 전자적인 스위치를 이용하여 전력을 원하는 대로 변환하는 것이다. 전력전자시스템을 제어하려면 스위치 동작과 교류회로의 동적특성을 이해해야 한다. 본 논문에서는 전력전자의 핵심이 되는 기술사상(技術思想)을 다음 2가지로 정리하였다. 1) 모든 전자 스위치는 등가적으로 정확히 시변 선형 또는 비선형 전자변압기다. 2) 모든 교류회로의 정적 또는 동적 특성은 페이저변환으로 해석가능하다. 이번 논문에서 일반화된 전자변압기 모델을 제시하고, 단상 및 다상을 통합하고 D-Q회로변환과 양자회로변환(quantum circuit transformation)을 모두 포용하는 일반화된 페이저변환을 제시한다.

Compressor의 개발 동향은 높은 에너지 효율과 넓은 운전영역의 특성을 갖는 방향으로 성장해 왔다. 특히 기존의 AC Motor를 DC Motor로 대체함으로써 더 높은 효율을 얻을 수 있게 되었다. 본 논문은 압축기의 핵심 부품인 30hp급 용량에 92%의 효율과 3800RPM 가변속 운전이 가능한 BLDC Motor를 맥스웰을 이용하여 시뮬레이션하고 실제 제작을 통해 효율과 가변속 운전을 실험하였다.

본 논문은 동기 전동기 속도 및 토크 제어를 위해 필요한 전류 센싱 방식들의 특징을 비교분석한다. 동기 전동기 전류 검출 방법 중 가장 많이 사용되는 홀 CT (Current Transducer)를 이용한 방법과 3상 인버터 각 암에 3개의 Shunt Resistor를 통하여 전류를 검출하는 방법을 적용하여 동기 전동기를 벡터제어하고 각각의 장단점을 분석한다. 분석내용을 PSIM을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 센서리스 운전 시 제정수 오차와 각 편차의 관계를 중심으로, 제정수 오차의 영향을 분석하였다. 각 오차 정보를 부호 요인과 이득 요인으로 나누어, 부호 요인으로 반영되는 제정수 중 인덕턴스와 저항의 오차가 추정 각의 실제 각에 대한 편차로 반영됨을 보였다.

This paper deals with the development of an IPMSM motor drive for NEVs. The drive system consists of 7kW IPMSM motor, DSP-based controller, and MOSFET-based inverter. The controller provides the same accelerator function as the conventional vehicle for an easy NEV drive.

본 논문에서는 전동기의 고정자 권선 절연파괴 고장을 분석하고 자기 인덕턴스 변화의 비선형성을 고려하기 위해 FEM 시뮬레이션을 이용하여 고장 현상을 해석하고, 실험을 통해 검증하였다. 제안한 고장의 모델링을 통하여 고정자 권선에서 단락이 발생하면 단락된 권선의 순환전류에 의해 고정자에 자기 포화현상이 발생하고, 입력전류의 불평형에 의하여 평균토크가 감소하고, 토크리플이 증가함을 확인 하였다.

This paper proposes a sensorless control strategy for the Interior Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM) by using the parallel reduced-order Extended Kalman Filter. The sensorless control strategy is composed with two EKFs alternately computed every sampling period with a new model. The new model is based on the extended electromotive force (EEMF) which has a simple structure, making position estimation possible without approximation. The proposed strategy can save computation time and estimate rotor speed and position. To verify the merit of the proposed strategy, simulation and experimental results validate the theoretical analysis and show the feasibility of the proposed control strategy.

In this paper, the low-cost drive circuit of dc motor for a multipurpose small-size electric vehicle is developed. In order to change smoothly the rotating direction of dc motor for traction, the operating sequence of both the field current and the armature voltage according to the angle of a pedal of vehicle is suggested. The simulation study is carrier out to verify the proposed method, and the control system is implemented with 8-bit AVR.

This paper proposes a novel diagnosis scheme using Extend Kalman Filter (EKF), especially, in subject to the open-phase faults of the inverter switches. The stator resistances of PMSM are estimated by the EKF in real time. The proposed diagnosis scheme is implemented without any extra devices. Moreover, since it uses a simple algorithm by analyzing only estimated stator resistances of each phase, the detection speed becomes fast. The feasibility of the proposed fault diagnosis scheme is proved by several simulation and experimental results.

This paper surveys recent works in line impedance estimation. Inverters used in distribution system are often connected to the grid through LCL filter. Different methods are investigated for estimating the line impedance. Advantages and disadvantages with brief summary for each method are presented. Simulation results for a specified grid are shown for two main different methods and the results are compared with estimation error.

매트릭스컨버터는 부하이외에 시스템의 에너지 저장소자가 없다. 이에 시스템의 스위칭에 의한 고조파 잡음도 계통으로 직접적으로 유입되기 쉬운 시스템이기에 이에 적합한 입력필터설계가 필요하다. 본 논문에서는 기존에 제시되어 있는 LC필터 및 LCL필터에 대하여 고찰한 후, 매트릭스컨버터에 적합한 필터 설계기법 및 수동댐핑저항에 대한 손쉬운 선정기법을 제안하였다. 그리고 제안한 기법에 대한 타당성을 시뮬레이션에 의해 검증한다.

일반적으로 전력 품질을 저하시키는 여러 문제들 중에서 가장 빈도가 높고 민감한 부하를 가지고 있는 수용가에 많은 영향을 주고 있는 것이 순간적인 전압상승(voltage swell)과 전압 강하(voltage sag)인데, 순간 전압 강하는 짧은 시간 동안 공급 전압의 크기가 줄어드는 것으로 대부분 인접한 배전 선로에서의 사고가 그 원인으로 작용한다. 이러한 순간 전압 강하는 제조공정의 제어를 위한 자동화 기기 등의 오동작이나 작업정지 등의 문제를 유발하여 경제적으로 큰 손실을 일으키게 되는데 이러한 순간 전압 강하의 문제를 해결하기 위한 대표적인 전력 전자 기기로는 일반적으로 동적 전압 보상기(Dynamic Voltage Restore: DVR)가 있다. 본 논문에서는 새로운 3상 Quasi Z-소스 DVR을 제안하였다．

본 논문에서는 Quasi Z-소스 토폴로지의 동적 전압 보상기를 제안한다. 제안된 시스템은 Quasi Z-소스 PWM 교류-교류 컨버터를 기반으로 하고 있고 기존의 Z-소스 교류-교류 컨버터의 장점 역시 가지고 있으면서, 또한 입력 단과 출력 단이 공통 접지이며 연속적인 입력전류(CCM)로 동작하는 특징이 있다. 전원의 Sag와 Swell을 검출하기 위하여 피크치 검출기법이 사용되었으며, 출력전압의 총고조파왜형률 %THD를 분석하였다. 제안된 시스템은 65% 전압 Sag와 30% 전압 Swell이 발생하여도 부족전압과 과전압에 대한 보상을 하였으며, 또한 부하전압을 정격전압의 정현파로 유지 할 수 있었다. 실험결과를 통하여 본 연구의 타당성을 입증하였다.

기존의 EMI 필터 설계 방식은 많은 가정을 전제로 설계되어 다양한 종류의 컨버터에 적용하기 어렵고, 특정 컨버터에만 적용할 수 있는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 측정 대상 시료의 노이즈 원과 노이즈 소스 임피던스를 등가회로로 모델링한 후 EMI 필터에 사용되는 소자의 임피던스 모델을 이용하여 노이즈 소스 임피던스를 유추한다. 이를 이용하여 모든 컨버터에 적용될 수 있는 EMI 필터 설계 방법을 제시한다. 최종적으로 각 단계에서 실제 측정 결과 및 모의실험 결과를 제시하여 제안 방식의 타당성 및 유용성을 검증하였다.

EMI 감쇄성능의 정확한 예측을 위해서는 EMI 필터에 사용되는 소자에 대한 명확한 공통 및 차동 모드 임피던스 모델 정보가 필요하다. 하지만 기존의 전도성 EMI 감쇄성능 예측 방식은 이러한 모델의 부재로 인해 고주파수에서 예측 값과 실험 결과에 큰 오차가 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 일반적으로 사용되는 EMI 필터의 소자를 전도성 전파 규제 범위에서 모델링하고 이를 이용하여 공통 및 차동모드 임피던스로 다시 모델링한다. 실험 결과 EMI 감쇄성능을 1MHz 이하의 영역에서만 예측할 수 있었던 기존 방식과 비교해 제안 방식은 10MHz 영역까지 예측할 수 있는 장점이 있다. 최종적으로 임피던스 분석기를 이용한 측정 결과와 모의실험 결과를 제시하여 제안 방식의 타당성 및 유용성을 검증한다.

Researches about DSTATCOM are mainly divided two parts, one is the calculation of the load-side average active power and dc-link capacitor average voltage, the other part is the current control. This paper proposes a calculation of dc-link capacitor average voltage using improved method instead of conventional method using LPF (low pass filter). Through the theoretical analysis and simulation under unbalance loads and non-linear load, the proposed method is verified.

DSTATCOM(Distribution STATic COMpensator) is one of the custom power devices, and protects a distribution line from unbalanced and harmonic current caused by non-linear and unbalanced loads. Conventional researches use a LPF(Low Pass Filter) to eliminate ripple component at the calculation of compensation current. This paper proposes a calculation of compensation current using phase shift that can be a counterproposal of conventional methods using LPF.

In this paper, the coupled inductor with three branches in two interleaved converter are analyzed to effectively suppress the high frequency circulating current since the circulating current controller cannot mitigate the high frequency circulating current. As a result, the novel averaged model including the coupled inductor with zero sequence components is developed for reducing the low and high frequency circulating current simultaneously.

1kW~10kW급의 UPS 토폴로지로서 Line Interactive UPS가 많이 사용되고 있다. Line Interactive UPS는 Single Stage의 AC/DC 변환기 구조를 갖으며 정상상태에서는 적은 전류로 DC측 에너지 저장장치의 충전상태를 유지만 하면 되므로 운전 효율이 높고 가격이 저렴하다. 그러나 고성능의 전류/전압 제어기술이 요구되므로 제품화하는데 어려움이 많다. 본 논문에서는 MATLAB Simulink와 연동하여 간단히 다양한 제어알고리즘을 구현 할 수 있는 dSPACE 장비를 사용하여 실험 장치를 구축하고 Single Stage UPS의 제어알고리즘을 구현하였다.

본 논문은 에너지 저장장치로 각광받는 Li 배터리를 이용한 양방향 DC-DC컨버터의 구성 및 빠른 통특성을 갖는 이중 루프 PI제어기 설계를 제시하였다. 제어기는 초기 충전을 위한 정전류 제어기와 초기 충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기를 구성하였다. 배터리 모델링 및 양방향 DC-DC 컨버터용 제어기는 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 그 타당성을 실험을 통하여 확인하였다.

In this paper, soft switching boost converter with ZVT(Zero Voltage Transition) method was proposed. Each switch of the proposed ZVT converter is operated under soft switching condition through using auxiliary resonant circuit. Also, the ZVT converter is verified through operation modes analysis and simulation.

In this paper, the bi-directional soft switching DC-DC converter using ZCT(Zero Current Transition) method is proposed for using battery application system. This topology is composed of soft switching bi-directional buck/boost converter having the ZCT auxiliary circuit with two switches, two resonant capacitors, one resonant inductor. Therefore, the proposed topology can reduce switching loss. To verify the validity of the proposed topology, theoretical analysis and simulation results are presented.

In this paper, the isolated boost converter is designed by considering the current/voltage characteristics of the converter. Also, the validity of the design for the converter is verified by both simulations and experiments on the 10[W] class isolated boost converter.

$3{\times}3$ 매트릭스 컨버터(matrix converter)는 3상 입력 전원이 3상 부하에 직접 연결되는 에너지 변환 장치이다. 기존의 AC-DC-AC 전력변환 장치와는 달리 매트릭스 컨버터는 직류단의 전해 커패시터가 존재하지 않기 때문에 불평형의 입력전원은 왜곡된 출력전류를 발생시킨다. 왜곡된 출력전류를 보상하기 위해 본 논문에서는 신경망 기반 전류 보상기를 제안한다. 제안된 기법의 타당성을 시뮬레이션을 통해 증명한다.

FPS(Filament Power Supply), one of the KSTAR NBI (Neutral Beam Injections) is implemented by full-bridge DC/DC converter. NBI heating device for KSTAR(1.5MW) is developed for heating an ion source of plasma in KSTAR tokmak. The full-bridge DC/DC converter is applied to FPS for isolation with input and output. And FPS is operated with PWM control method which is the most usual method. In this paper, NBI FPS of 4.8kW is simulated by using the PSIM 6.0. And the full-bridge DC/DC converter using IGBTs is fabricated to demonstrate it. The processor DSP 28335 is implemented for digital control.

This paper proposes a soft switching boost converter with an auxiliary circuit. This circuit helps a main switch operate as a soft switching. The main switch operates ZVS turn-on and ZVS turn-off. And the auxiliary switch operates ZCS turn-on and ZVS turn-off. In this paper, operation modes are analyzed and soft switching operation is verified through simulations.

A novel soft-switching two-switch flyback converter is proposed in this paper. This converter is composed of two active power switches, a flyback transformer, and two passive regenerative clamping circuits.The proposed converter has the advantages of a low cost circuit configuration, a simple control scheme, a high efficiency, and a wide operating range. The circuit topology and experimental results of the new flyback converter are presented.

본 논문은 산과 골이 있는 복잡한 형상의 기어를 일정한 깊이로 열처리하기 위해 인버터에 의해 동시에 이중 주파수(SDF)를 발생하는 기법에 관한 연구이다. 본 연구에서는 2개의 인버터(Dual Inverter)에 의한 방식을 적용하였으며 각각 출력과 주파수가 다른 두개의 주파수를 발생시켜 합성시키는 방식으로 시뮬레이션과 실험을 통해 공진 주파수에서 주파수가 합성되는 것을 확인하였다.

본 논문에서는 출력전압레벨수를 증가시키기 위한 방안으로 3의 n승비의 입력전압원을 가지는 비절연방식과 동일한 레벨 형성을 위해 변압기 이차 측을 직렬로 결합시킨 절연 방식의 멀티레벨 인버터의 특성을 비교 분석한다. 두 회로는 동일하게 3의 배수의 전압원을 가감하여 선형적인 출력 전압 레벨을 형성할 수 있다. 다단 변압기를 적용하는 방식은 하나의 입력전압원을 가지고 변압기의 권선비를 3의 배수로 설계하여 출력전압의 순시치가 다단의 출력전압 레벨을 형성하는 개념이며, 제안된 방식은 전압원이 3의 배수 형태로 이루어진 경우 동일한 출력전압 레벨을 생성시킬 수 있는 구조이다. 따라서 제안된 구조가 회로 소자수 측면과 효율 특성에 있어 보다 우수한 특성을 가지게 된다. 두 회로의 비교 분석을 위한 시뮬레이션을 수행하고 타당성을 검증한다.

본 논문에서는 풀-브리지 모듈과 양방향 스위치를 가지는 5-레벨 인버터를 다단 결합시켜 15-레벨의 출력을 형성할 수 있는 혼합형 멀티레벨 인버터를 제안한다. 제안된 회로의 입력전압원의 크기가 서로 동일한 경우와 3의 배수 형태를 가지는 경우에 대한 특성을 분석하고 시뮬레이션 및 실험을 통해 가장 효율적인 혼합형 회로 구성을 제시한다.

본 논문에서는 양방향 스위치를 가지는 기존의 5-레벨 인버터를 직렬 결합하여 보다 많은 출력 전압 레벨을 형성할 수 있는 멀티레벨 인버터 구조를 제안한다. 제안된 회로는 동일한 출력 전압 레벨 형성시 기존의 Cascaded H-bridge cell 방식보다 사용하는 스위칭 소자를 줄일 수 있어 시스템 크기, 비용, 전력 손실을 저감시킬 수 있는 장점을 가진다. 제안된 회로는 입력 전압원의 크기를 5의 배수로 구성함으로서 보다 많은 수의 레벨을 생성시킬 수 있는 특징을 가진다. 본 논문에서는 두 대의 5-레벨 인버터를 직렬 결합함으로써 25-레벨의 출력전압을 생성시킬 수 있는 인버터에 대한 특성을 분석하고 시뮬레이션과 실험을 통해 타당성을 검증한다.

유도가열용 공진형 인버터는 부하에 전류가 흐르면 전자유도 작용에 의해서 와전류가 발생된다. 이 와전류에 의해 발열체가 가열되는 시스템이다. 그러나 유도가열용 인버터에 사용되는 IGBT나 MOSFET와 같은 스위칭 소자들은 스위칭 시 순간 과전류의 발생이나 외부의 이상과전류로 인해서 소자가 파괴 되거나 오작동을 일으키게 되어 전기기기의 손상을 가져올 수 있다. 이를 방지하기 위하여 공급 전원에 비교기를 사용하여 전류의 변화를 감지하고 전류를 차단하는 고주파 직렬 공진형 인버터를 이용한 유도가열 시스템의 안정화에 관한 연구를 하고자 한다.

계통 연계형 태양광 시스템을 구성하고 있는 전력변환 장치인 전력 조절기는 일반적으로 DC-DC 컨버터와 DC-AC 인버터인 Two-Stage로 구성되어 있다. 본 논문에서는 인덕턴스의 값을 변화하면서 태양광 발전용 전력 조절기의 풀 브리지 고주파 스위칭 인버터에 대한 효율을 3KW급 Prototype을 구성하여 이론 분석과 비교하여 검증 하였다.

본 논문은 계통연계형 인버터의 정현파 전류제어를 위한 직접 적응제어 기법을 제안한다. 기존의 계통연계형 인버터 전류제어기에 비해 고조파 성분 제거 능력이 우수하고 소프트웨어적으로 쉽게 구현할 수 있는 장점이 있다. LC필터의 L값의 변동에 의한 제어기 내부의 파라미터가 발산하는 문제를 Resetting기법을 적용하여 보완하였다. 본 논문에서 제안한 정현파 전류 적응제어기의 우수성을 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

최근 일정전압의 신뢰성 있는 전원공급 장치의 개발에 대한 필요성이 날로 증가하고 있다. 기존의 AVR(Automatic Voltage Regulator)은 디지털식이므로 고장시 수리하는데 많은 어려움이 있지만 기계식AVR은 고장시 즉각 대처 할 수 있기 때문에 신뢰성 있는 전원공급 장치로 볼 수 있다. 본 논문에서는 PM(Permanent Magnet)동기발전기에 부하가 걸렸을 때 전원이 리액턴스로 인한 전압강하가 생기므로 기계식AVR을 이용하여 보상하고자한다. SVR(Slidac Voltage Regulator)형 자동전압장치와 절연변압기를 이용하여 기계식AVR을 설정하는 방법을 제시하고 PM동기발전기와 연결하여 전압강하를 보상하는 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

본 논문은 다중출력 스위칭 모드 전원 공급장치의 경부하 상태에서 2차측의 부하 전압안정을 위하여 일반적으로 사용하는 선형 전압조정기의 제어기 내 부하전류정보를 이용하여, 대기모드를 구현함으로써 시스템의 효율을 향상 시켰다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고 이를 시뮬레이션을 통하여 확인하고 20W급 하드웨어 프로토타입을 이용하여 검증하였다.

최근에 들어 반도체 및 디스플레이 분야를 포함하여 태양전지와 같은 신재생 에너지 분야에서 고품질, 고기능성 박막이 많이 사용되고 있으며, 이에 따라 플라즈마 제어기술 및 코팅 공정기술 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 산업기술이 고도화됨에 따라 다양한 계열의 박막이 필요하게 되었고 고밀도의 플라즈마를 공급하고 안정된 공정을 진행하기 위해 순시적인 플라즈마 제어가 가능한 임펄스 전원장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 임펄스 전원장치에서는 플라즈마 발생에 필요한 고전압 발생만 관점을 두고 있으나 플라즈마의 발생뿐이 아니라 증착율이 높은 상태로 유지되어야 실제 공정의 효율이 증가한다. 본 연구에서는 증착 효율을 극대화하기 위하여 별도의 저압회로를 부가한 복합형 임펄스 전원장치를 제안한다.

본 논문에서는 EV용 25kW급 In Wheel Type의 IPMSM을 제어 할 수 있는 구동장치를 제작하였다. 여기서 In Wheel Motor는 고성능의 전기모터를 Wheel에 직접 장착하여 파워트레인 요소를 모두 제거함으로써 차량 시스템의 효율을 높이고, 친환경 차량에 적용할 수 있는 신개념의 플랫폼을 제공할 수 있는 고효율, 고성능 차량 시스템이다. 따라서 본 논문에서는 EV용 In Wheel Motor와 이를 제어하기 위한 구동장치에 대한 제어시스템을 제안하고 이를 실험을 통해 검증하였다.

본 논문은 군사용 미사일의 조립 후 성능 검증을 위한 Missile Assembly Test System(MATS)용 IPMSM의 위치 제어 방법을 구현하였다. 이를 위하여 슬라이딩 모드 제어기와 PI 제어기를 Membership 함수를 사용하여 혼합한 개선된 위치제어 알고리즘을 제안하였다. 오버슈트가 없고, 외란에 대하여 강인하게 운전 궤적을 추정하는 특성이 뛰어난 슬라이딩 모드 제어의 장점과, 빠른 제어 응답성과 정상상태에서 리플이 적은 PI제어를 적절하게 혼합하였고, 이를 시뮬레이션을 통하여 IPMSM의 위치제어 성능을 검증하였다.

BLDC 모터의 속도제어기로 주로 사용되는 PI제어기의 응답성능을 개선하기 위하여 본 논문에서는 PI-P구조를 가지는 새로운 속도 제어기를 제안한다. 제안된 방법은 PI 제어기의 출력과 시스템의 출력의 차에 P 이득을 추가하는 방법이다. 추가된 P 이득으로 인해 기존의 제어기에서 발생되는 오버슈트와 느린 정착시간을 개선 할 수 있다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위해서 Matlab Silmulink를 이용한 모의실험을 통해 제안된 제어기의 유용성를 확인한다.

본 논문에서는 압축기 구동용 센서리스 제어 영구자석 동기전동기 구동장치에서 일반적으로 사용되는 동기가속 기동 방식의 문제점을 살펴보고, 부드럽게 영구자석 동기전동기를 기동할 수 있는 방법에 대해 소개한다.

본 논문에서는 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 센서리스 제어의 기동특성에 관한 연구를 수행하였다. IPMSM의 센서리스 제어는 초기 구동시 회전자의 위치를 알 수가 없으므로 Open-Loop알고리즘을 이용하여 강제로 모터를 구동시킨다. 그러므로 Open-Loop에서 Closed-Loop로 제어되는 시점에서 부하의 상태에 따라 기동 특성에 문제점을 야기 시킬 수 있다. 본 논문에서는 부하에 따라 기동 특성에서 야기되는 문제점과 해결책을 제시한다. 제시된 방법을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

VVA(Variable Valve Actuation) 기술은 엔진의 흡기 밸브 작동 모드를 가변하여, 엔진의 연비와 성능을 향상시키는 차세대 엔진 기술이다. 흡기캠에 의해 밸브가 직접 작동되는 일반 엔진과 달리 VVA 엔진은 흡기캠, VVA기구, 모터, 제어기 등에 의해 밸브 작동 모드가 정밀하게 제어되므로, 엔진에서 발생되는 손실을 줄여 연비가 크게 향상되고 엔진의 최고 성능이 향상된다. 또한 VVA 엔진을 장착한 차량은 차량의 발진 응답성이 향상되고, 배기가스 배출량을 줄일 수 있어 친환경 저연비 차량을 실현하는데 핵심 차량부품기술이다. 본 논문에서는 이와 같은 VVA 기구의 적용을 위한 DC모터 및 제어기를 개발하였다.

최근 고유가 문제와 환경에 대한 관심 증가로 인해 친환경 저연비 자동차에 대한 기술 연구가 다양한 분야에서 활발히 진행되고 있다. 이 가운데서도 특히 반도체 및 배터리의 급속한 기술발전으로 자동차용 부품들이 기계식 방식에서 전자식 방식으로 대체되고 있다. 자동차 동력효율을 높이기 위해 내연기관 및 주변 전장장치들의 온도를 주행조건에 따라 제어하여 적정하게 유지시킬 필요가 있으며 이를 위한 자동차 부품으로 전동워터펌프의 중요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 자동차용 전동워터펌프 제어기 개발을 위하여 브러시리스형 DC모터를 적용하였으며, 내환경성과 고신뢰성을 고려하여 제어기를 개발하였다.

This paper deals with the SCR thyristor switching characteristics of a 3-phase voltage disturbance generator. The series transformers of the generator require bypass SCR thyristors to provide the source voltage to the output terminal in normal operating mode. The SCR thyristor switching characteristics is quite different according to the connection point to the series transformer. The switching characteristics is analysed and verified through simulation results.

최근 전원장치의 대용량화가 요구되면서 하나의 전원에서 모든 전력을 부담하는 것보다 여러 대의 전원을 병렬 운전하여 신뢰성을 높이고 용량을 증대시키는 방안이 연구되고 있다. 본 논문에서는 병렬 연결된 전원장치에 부하전류 분배를 하는데 있어 디지털 방식을 사용하여 고속 통신을 통한 제어를 이루어 시스템 비용을 낮추고 높은 수준의 제어 로직을 구성하여 부하 변동시 안정된 부하분담이 이루어지는 모듈화 된 일정 용량의 전원 장치를 제안하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

If DC voltage adjustment can be controlled very easily, it is much more effective rather than AC in transmission efficiency. The main reason why DC is more effective than AC, DC has the same role as the 70[%] of AC whenever the same power send. In addition, AC streams the surface of electrical wire, but DC streams overall of electrical wire. Digital load, which is operated by DC, has increased in modern times. The step of convert of AC-DC has to be reduced. When we turn the dispersed AC-DC converters into the concentrated AC-DC converter, it can improve the effective of the whole system. Further more, if digital society develops more than now and the time of electric vehicle comes, the need of DC will increase much more than these days. This paper suggests that DC output of distributed power source and high efficient 3 phase PWM converter can control the adjustment of output voltage, harmonic restraint, power factor improvement and dump power.

자기 베어링 시스템은 축과 베어링간의 자기적 힘을 이용하여 축을 비접촉으로 지지함으로써 고속으로 회전하는 회전체의 마찰손을 저감시킨다. 고속 회전체에 편심(Eccentricity)이 있을 경우 편심 질량으로 인한 원심력이 속도의 제곱에 비례하여 발생하게 되고, 축을 지지하고 있는 베어링에 과도한 진동을 유발하게 된다. 베어링에 전해지는 진동이 커지게 되면 진동 자체도 문제일 뿐 아니라 베어링이 부담해야 하는 힘의 크기가 커지게 되어 자기 베어링 및 이를 구동하는 전력전자 기기의 용량을 증가시켜야 하는 문제가 있다. 본 논문에서는 베어링의 지지력을 능동적으로 제어하는 능동 자기 베어링을 사용하여 축의 편심 질량의 크기 및 편심 위치를 파악하고 회전 관성 중심점으로 축을 회전시킴으로써 회전 진동을 저감하는 방법을 제안하고, 실험 결과로써 제안된 방법의 타당성을 검증한다.

본 논문에서는 계통의 전력품질을 향상시키기 위해 LPF (Low Pass Filter)를 적용한 순시전력제어기를 제안한다. 제안된 순시전력제어기는 부하에서 발생하는 무효전력을 계산하기 위해 1개의 LPF와 1개의 곱셈블록만을 사용한다. 따라서 기존의 평균전력제어기와 순시전력제어기에 비해 연산이 간단하고 회로구현이 쉬운 장점을 가진다. 본 연구에서는 제안된 순시전력제어기의 유용성을 확인하기 위해 단상 능동전력필터(Active Power Filter)에 적용하여 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다.

본 논문에서는 전기에너지 절약과 계통의 전력품질을 향상시킬 수 있는 다기능 전기에너지 절전 장치를 제안한다. 제안된 시스템은 UPQC(Unified Power Quality Conditioner)를 응용한 형태로 전압제어형 전압원 인버터와 전류제어형 전압원 인버터로 구성된다. 계통과 병렬로 연결된 전류제어형 전압원 인버터는 부하에서 발생하는 무효전력성분을 보상하고, 부하와 직렬로 연결되는 전압제어형 전압원 인버터는 부하전압의 크기를 조정하여 전력소비를 절감시킨다. 본 논문에서는 제안된 시스템의 유용성을 확인하기 위해 비선형 부하조건에서 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다.

전자식 안정기의 초기구동 시, 발생되는 입력단의 높은 돌입전류는 전자식 안정기 내의 전파정류다이오드 및 능동 역률보상회로의 파손원인이 되며, 제품의 신뢰성을 감소시키는 큰 요인으로 지목된다. 따라서 안정기의 입력에서 발생되는 돌입전류를 분석하고 제한하는 방법이 필요하다. 본 논문은 250W CDM(Ceramic Discharge Metal-halide) 램프용 DBI(Dual Buck Inverter) 구조의 전자식 안정기에서 초기 구동 시 높은 돌입전류가 발생되는 원인을 분석하고, 해결책을 제시하였다.

최근 고출력 LED의 기술적 진보에 따라 여러 분야에서 LED의 적용 시도가 확산되고 있다. 그 중 LED 무대조명은 조도 제어범위가 넓어 매우 낮은 전력에서 LED를 정전류로 구동할 필요가 있다. 본 논문에서는 200Watt급 RGBW Moving Light를 매우 낮은 전력까지 구동하기 위하여 DC 전류제어 디밍 방식을 적용하였으며, 이를 위한 회로를 설계하여 이를 실험적으로 검증하였다.

LED의 조도제어 방식은 타 방식에 비해 비교적 광색의 변화가 작고, 선형적인 조도제어가 가능한 PWM 방식을 사용한다. 본 논문은 LED를 PWM 방식으로 조도제어 했을 때, PWM 주파수에 의해 변화 하는 LED의 특성변화를 최소화하도록 주파수를 선택하는 방법을 제안하였으며, 이를 실험적으로 검증하였다.

본 논문에서는 Buck Converter 동작 원리를 이용한 Full-Bridge Inverter를 제안하였다. 제안한 Full-Bridge Inverter는 왼쪽 브리지와 오른쪽 브리지의 구동 주파수를 각각 저주파와 고주파로 구동하여 Buck Converter의 동작과 유사하게 하였다. 동작은 두 가지 모드로 구분되며, 이로 인해 램프에 저주파수 구형파를 인가한다. 램프를 저주파수 구형파로 구동하여 음향공명현상을 피하게 되었으며, 고주파 스위칭으로 인덕터의 부피를 줄였다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

Dual Buck Inverter 구조를 갖는 35W 세라믹 MHL용 전자식 안정기의 제어회로를 설계하였다. 제어회로는 크게 2가지로 나눌 수 있는데 PFC IC를 이용하여 Inverter의 전압과 전류를 센싱하여 80kHz로 Inverter를 구동하기 위한 제어부분과 시간의 경과에 따른 PFC의 출력 전압 제어, Ignition Pulse 제어 및 무부하 보호, 램프의 점등 상태에 따른 Inverter 구동 주파수 제어부분으로 구성되어 있다. 본 논문은 마이크로 컨트롤러(ATmega8)를 이용하여 시간의 경과에 따른 안정기의 제어부분에 대해 설명하고 이를 실험을 통해 검증하였다.

HEV 운전특성 연구를 위한 시뮬레이터에 사용되는 HEV 구성요소들의 모델링은, 연구 목적에 따라 크게 정상상태 모델과 동적모델로 분류할 수 있다. 정상상태 모델이 시스템의 구조해석과 포괄적인 운전전략에 관한 툴이라면 동적모델은 각 구성요소의 특성과 손실에 관하여 더 자세한 정보를 제공한다. 본 논문은 HEV 운전 특성 분석을 위한 시뮬레이터에 사용하기 위한, Energy-based system model을 기반으로 한 정상상태 모델과 동적 모델을 제안한다.

본 논문은 하이브리드 자동차의 구동모터용 인버터에 적용되는 수랭 히트싱크의 설계 타당을 수치해석을 통해 검증하는 방법을 제시한다. 전력변환장치의 손실 계산, 발열체 모델링, 히트싱크 형상 모델링, 수랭 조건 입력, 히트싱크상의 열적 분포 해석, 유체 거동 시뮬레이션의 과정을 거치며, 본 논문에서는 650Vdc, 150kW급의 시리즈 하이브리드 차량의 구동 모터용 인버터를 예로 그 과정을 설명하고자한다.

화석연료의 사용으로 인한 환경문제로 신재생에너지 부분에 대한 관심이 증가하였다. 따라서 분산전원 시스템과 계통과의 연계 필요성이 증대되고, 이로 인해 계통연계형 인버터의 연구가 활발해지고 있다. 인버터를 계통과 연계하기위해서는 계통의 위상정보를 정확히 측정하여 인버터의 주파수와 위상이 동일한 상태로 전류가 공급되도록 해야 한다. 본 논문은 PWM을 이용한 3상 인버터를 고찰하였으며, 3상 D-Q 변환을 통한 PLL의 구조를 사용하여 인버터의 출력전압과 계통 전압의 위상을 동기화시켜 부하에 동일한 위상으로 공급되도록 하는 계통연계형 3상 PWM 인버터 시스템을 MATLAB/Simulink를 이용하여 구성하였다.

본 연구의 목적은 농형 유도 발전기를 이용한 가변속 독립 운전형 풍력 발전 시스템의 최대 전력 추종 제어기법을 제안한다. 제안된 기법은 M-G 세트로 구성하여 풍력터빈의 역할을 하는 터빈 시뮬레이터를 직류전동기의 토크제어를 이용하여 구현하였다. 농형 유도발전기는 벡터제어를 기본으로 간접 벡터제어를 위하여 유도발전기를 좌표 변환하여 모델링하고 이것을 기초로 제어알고리즘을 도출하였다.

In this paper, photovoltaic module integrated converter (MIC) based on active clamp current-fed half-bridge converter is proposed. The converter stage operates in zero-voltage condition using active clamp technique. The theoretical study and circuit design for proposed inverter are confirmed with PSIM simulator.

This paper proposes a new Maximum Power Point Tracking (MPPT) control algorithm for PV-Cell (Photo voltaic) based on Incremental Conductance MPPT algorithm. The ICN (Incremental Conductance method) algorithm is widely used due to the high tracking accuracy and adaptability to the rapidly changing isolation condition. In this paper, a modified ICN MPPT algorithm is proposed. This method adjusts automatically the step-size of reference to track the PV-Cell maximum power point, thus it improves the maximum power point tracking speed and accuracy.

본 논문은 개선된 DFT인 Goertzel 알고리즘을 이용한 3병렬 대용량 풍력 발전시스템의 LCL 필터 공진 보상을 제안한다. 최근에는 수동소자에 의한 손실이 없고, 추가적인 센서가 필요 없는 능동 댐핑 기법이 활발히 연구되어 지고 있다. 개선된 이산푸리에 변환인 Goertzel 알고리즘을 적용한 공진 보상 기법은 제어입력에 공진 성분이 제거된 전류 지령 값으로 제어하기 때문에 공진 저감 성능이 우수하다. 본 논문은 10kW급 대용량 풍력발전 모의 시뮬레이션을 통하여 제안하는 알고리즘의 성능과 유용성을 입증하였다.

To reduce the problem of ecocide, the plating equipment, water treatment system, electrolysis facility in ship need high current high power rectifier. This paper shows entire constitution of the proposed high-current rectifier for electrolysis of seawater, describes a way to design controller and analyzes output characteristic of the rectifier.

본 논문은 30kW급 CCPS(Capacitor Charging Power Supply)용 FB(Full Bridge)-PS(Phase Shift)- Zero Voltage Switching(ZVS) DC/DC Converter의 스위칭 손실저감을 위한 스너버 커패시터의 설계에 대해 논하였다. FB-PS-ZVS DC-DC 컨버터의 하드스위칭 손실과 스너버 커패시터에 의한 스위칭 손실 저감 효과를 비교했다. 첨두 전류를 이용하여 스너버 커패시터를 설계하였으며, 부하 실험을 통해 설계의 타당성을 실험적으로 검증했다.

HVDC converter station consists of a number of noise sources such as converter transformer, ac filter, cooling system and so on. In this paper, we analyzed the simulation results of the outdoor acoustic noise characteristics for HVDC converter station. It shows that maximum noise level in boundary of HVDC converter station exceeds regulation value. The main factors in generating maximum noise level are ac filter and converter transformer. Then we applied some soundproof countermeasure in HVDC converter station. Shielding wall is enough to reduce transformer noise level but not enough to reduce ac filter noise level. In case of ac filter, soundproof building is effective in satisfying noise level regulation in boundary of HVDC converter station. In addition, we also studied effects of season, soundproof woods, ground.

In case of connecting the weak AC system, a detailed attentions are needed. In particular, since HVDC system can control the flow of AC network freely, have to contain the range of stability and safe operation range. This paper deals with HVDC control algorithms, which are operated within 1 second on viewpoint of time domain, that is, transient stability. The target of HVDC introduced in this paper is Jindo-Cheju HVDC system, which will be operated at 2011. The introduced algorithm can be actually implemented to Jindo-Cheju HVDC system.

The background of this paper is the HVDC concept design of Jeju HVDC #2, which will be operated at 2011. The concept design is the first step of HVDC design procedures and the contents handled in this procedure are operation conditions, short circuit ratios(SCR) and interactions between AC network and HVDC. The operating conditions are based on the reliability of HVDC and AC network, SCR is related to HVDC stability and overvoltage and the interaction is between HVDC and other AC equipments, that are FACTS, generator and HVDC. The results of this paper are a keystone of HVDC #2 design.

An induction motor operated with a conventional direct self controller(DSC) shows a sluggish response during startup and under changes of torque command. Fuzzy logic controller(FLC) is used in conjunction with DSC to minimize these problems. A FLC chooses the switching states based on a set of fuzzy variables. Flux position, error in flux magnitude and error in torque are used as fuzzy state variables. Fuzzy rules are determinated by observing the vector diagram of flux and currents. This paper proposes hybrid FLC for direct torque control(DTC) of induction motor drives. This controller is controlled speed using hybrid FLC. The performance of the proposed induction motor drive with hybrid FLC is verified by analysis results at various operation conditions.

The maximum output torque developed by the machine is dependent on the allowable current rating and maximum voltage that the inverter can supply to the machine. Therefore, to use the inverter capacity fully, it is desirable to use the control scheme considering the voltage and current limit condition, which can yield the maximum torque per ampere over the entire speed range. This controller is controlled speed using artificial intelligent PI(AIPI) controller. Also, this paper is proposed control of maximum torque per ampere(MTPA) of induction motor. The performance of the proposed induction motor drive with maximum torque control using AIPI controller is verified by analysis results at dynamic operation conditions.

The drying method that is applied in industry is mainly used hot air drying method witch is circulated heated air by generating heat from thermal source. But these methods have problems such as decreasing drying efficiency and waste of energy by low thermal efficiency. Therefore, this paper proposes high efficiency hybrid drying system using near infrared ray(NIR) drying method using halogen lamp and hot air drying method. And this paper proves validity of proposed drying system through experiment about thermal and humidity of drying system inside.

전력사를 중심으로 BPL기반의 통신기술 개발을 통해 제공되는 대표적인 서비스는 현재 전기데이터 원격검침서비스, 변압기 부하관리등이 있으며 이 인프라를 이용하여 댁내 방범/방재서비스, 인터넷 같은 서비스의 제공에 대해 연구되어 왔으며 제한된 시범서비스 수준에서 실시간 영상감시서비스도 시도되었다. 향후 BPL기술의 신뢰성 및 안정성이 높아지고 인프라 확대구축 및 운영과 더불어 얻게 되는 기술과 노하우는 향후에 전력선 통신기술이 상용 통신망의 틈새시장으로서 다양한 산업분야에 적용 시킬 수 있는 핵심 기술로 자리매김 할 것 으로 전망 된다. 본 과제에서는 원격검침서비스의 통신매체로 활용되고있는 광대역 전력선통신 BPL 인프라에 독거노인 관리시스템 개발 및 시범적용을 통해 새로운 부가서비스를 수용할 수 있는 핵심통신망으로서의 역할 가능성을 확인하였다.

매트릭스컨버터의 제어기법은 입력측의 전류형과 출력측의 전압형의 조합에 의해 구성된 미래지향형 AC/AC 전력변환시스템이다. 이를 제어하기위해서 기존 SVPWM을 적용하면 섹터정보 및 인가시간의 계산과정이 복잡해지고 계산량이 많아지는 단점이 있다. 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하기 위해 전압형 인버터에 사용하고 있는 기존 간략형 SVPWM과 함께 입력측 전류형에도 이를 변형하여 적합한 간략형 SVPWM를 동시에 적용하여 전체의 PWM에 관련된 계산과정을 단순화시키고 계산량을 저감시킬 수 있는 제어기법을 제안한다.

Low Voltage DC/DC Converter(LDC) is the power conversion unit for suppling the power to the auxiliary battery and the electric loads on vehicle. LDC has the capabilities of stability and efficient control method so that the electric loads are fully functional. This paper proposes a control method based on one PI-controller and verifies the stable performance from simulation.

This paper presents the superheater dynamic modeling and parameter estimation for the thermal plant boiler. The temperature control is closely related to the power plant efficiency and boiler life. The dynamic modeling of the superheater and desuperheater is essentially needed and developed by using the heat balance principle. The simulated model outputs are well matched with the actual ones. It is expected that the proposed model is useful for the temperature controller design.

This paper presents a comparison and evaluation between different anti-windup proportional-integral (PI) controller strategies used in variable-speed motor drives, and the anti-windup methods are to the speed control of a vector-controlled induction motor driven by a pulse width modulated (PWM) voltage-source inverter (VSI). The simulation results are compared for the different operating conditions and the characteristic of speed response has been analyzed in order to obtain the optimal performance of anti-windup PI controller method.

산업이 고도화 됨에 따라 박막 코팅에 대한 수요가 점차 증가하고 있으며 이에 따라 플라즈마를 이용한 마그네트론 스퍼터 시스템에 대한 수요 역시 증가하고 있다. 코팅 공정에서 가장 문제가 되는 것은 고압의 플라즈마 발생장치를 사용함으로써 야기되는 아크현상이라 할 수 있다. 따라서, 플라즈마 전원 장치의 핵심 기능 중의 하나는 아크 차단 성능이라 할 수 있으며 가능한 한 최소의 아크 에너지를 유지할 필요가 있다. 아크를 억제하는 방법은 최단 기간 내에 아크를 검지하여 출력을 차단함으로써 아크 발생에 필요한 에너지의 유입을 감소시키는 방법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 아크를 검지하는 기존의 방식을 살펴보고 최단기간에 아크를 검지할 수 있는 새로운 형태의 검지 방식을 제안한다.

본 논문은 CVCF 인버터 출력전압을 정현파로 제어하는 기법을 제안한다. 왜곡이 없는 깨끗한 정현파 출력전압을 요구하는 AVR이나 UPS에 적용이 가능하다. 변동 부하나 비선형 부하에 대해서도 출력을 안정되게 제어할 수 있는 장점이 있다. Backstepping 제어 기법을 이용하여 인버터 출력전류를 가상 제어변수로 선정하고 콘덴서 양단전압이 지령값을 추종하도록 가상 제어변수를 조절하고 이를 위해 인버터 출력전압인 입력 제어변수를 조절한다. 출력 필터의 L값의 변동을 고려하여 Adaptive parameter 보상 알고리즘을 적용하여 정밀한 Parameter값을 요구하는 Backstepping 기법의 단점을 보완하였다. 제안한 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.