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[국내논문] 신뢰성이 개선된 새로운 푸쉬풀 컨버터
A New Push-Pull Converter with Improved Reliability 원문보기

한국위성정보통신학회논문지 = Journal of satellite, information and communications, v.12 no.2, 2017년, pp.33 - 37  

정규범 (우석대학교 에너지전기공학과 전력전자연구실)

초록
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본 논문에서는 새로운 신뢰성 있는 푸쉬풀 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 기존의 푸쉬풀 컨버터에 비해 두 개의 다이오드가 추가된 구조를 갖는다. 이 추가된 다이오드로 인해서 푸쉬풀 컨버터의 두 개의 MOSFET 스위치 중에 한 개가 켜진 상태이면 다른 MOSFET는 자동으로 오프 상태를 유지한다. 그러므로 컨버터가 매우 큰 전기적인 노이즈 환경에 있더라도 두 개의 스위치가 켜지면서 회로가 단락되는 것을 막을 수 있다. 본 논문에서는 100 kHz의 스위칭 주파수를 갖는 컨버터를 노이즈 환경에서 PLECS 소프트웨어로 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과 컨버터 스위치의 전류는 $20{\mu}sec$의 전기적인 노이즈 환경에서 10 % 정도 증가한다. 그러나, 컨버터는 단락현상이 없이 신뢰성 있게 동작한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper suggests a new reliable push pull converter. The proposed push-pull converter have additional two diodes comparing with conventional push-pull converter. When one of two MOSFETs of the push-pull converter is on state, the other MOSFET is automatically off state due to adding additional di...

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 푸쉬풀 컨버터에 대하여 전기적인 노이즈로 인하여 두 개의 스위치가 동시에 켜지지 못하는 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 기존의 푸쉬풀 회로에 전류 용량이 적은 두 개의 다이오드가 추가하여 구현하였다.
  • 본 논문에서는 전기적인 노이즈 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있는 새로운 방식의 푸쉬풀 컨버터를 제안하였다. 제안된 컨버터는 기존의 푸쉬풀 컨버터에 비해 두 개의 다이오드가 추가된 구조를 갖는다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자동차 등 운송매체에서 광케이블이 충돌에 약하므로 사용하는 통신 개념은? 또한, 전기적인 노이즈가 많은 산업용 및 철도 분야의 경우 광케이블을 이용하여 신호를 전달하여 전기적인 노이즈와 무관하게 신호를 전송하는 방법을 사용하여 노이즈에 대한 영향을 최소화한다. 그러나 자동차 등 운송매체의 경우 광케이블은 충돌에 약하므로 신호전송에서 CAN 통신 개념을 사용하여 신호의 에러를 최소화하는 개념을 사용 한다[1-2]. 최근에는 전력용 모듈에 DSP를 채용하여 통신으로 전송된 신호의 에러여부를 계산한 후 에러가 없으면 동작 하도록 하는 새로운 개념도 도입되고 있다[5].
컨버터의 스위치 전류는 인덕터 전류와 어떤 관계인가? 25 A 정도 증가하지만 스위칭의 복귀와 함께 원래대로 복귀하는 현상을 보인다. 그런데 컨버터의 스위치 전류는 인덕터 전류에 비례하므로 컨버터의 스위치 전류는 대략 10 % 정도 증가한다.
전력용 컨버터의 신뢰성 있는 동작을 위하여 일반적으로 사용하는 방법은? 전력용 컨버터의 신뢰성 있는 동작은 오래 전부터 매우 관심 있는 연구분야 중 하나이다[1-5]. 컨버터의 신뢰성 있는 동작을 위하여 일반적으로 사용하는 방법은 컨버터 주요 부분의 전압이나 전류 혹은 온도를 센싱하여 일정한 값 이하가 되도록 조절한다. 위성체 전력계 서브시스템에서는 동일한 회로를 두 개 이상 채용하여 한 개의 회로가 오동작하여도 나머지 회로가 동작하도록 하는 개념이 도입되어 사용되고 있다[6-7].
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참고문헌 (7)

  1. Jiuchun Jiang, Yan Bao, and Le Yi Wang "Topology of a Bidirectional Converter for Energy Interaction between Electric Vehicles and the Grid,"Energies 2014, 7, pp. 4858 -4894. 

  2. Huai Wang, Marco Liserre, and Frede Blaabjerg, "Toward Reliable Power Electronics : Challenges, Design Tools, and Opportunities," IEEE Industrial Electronics Magazine June 2013, Vol. 7, No. 2, pp. 17-26. 

  3. P. Bellorno, A. Donaldson, and, D. MacNair, "B-Factory intermediate DC magnet power systems reliability modeling and results," Proceedings of the 2001, Particle Accelerato Conference, Chicago, pp 3684-3686. 

  4. L. Devi, C. H. Sai Babu, and S. Siva Nagaraju, "Reliability assessment of 3-phase three winding converter transformer of HVDC transmission system," Journal of Engineering and Technology Research Vol. 2(11), pp. 207-212. 

  5. Eimey Jung, Jin-Ha Hwang, Ju-Kwang Lee, and Gyu-Bum Joung, "New reliable inverter with intelligent power module," Power Electronics and ECCE Asia (ICPE-ECCE Asia), 2015 9th International Conference, pp. 2730-2736. 

  6. 정규범, 이상욱, 최완식, "다목적실용위성1호 태양전지 모델링 및 궤도특성해석," 한국항공우주학회지, 2003, 31권 1호, pp. 67-72. 

  7. 임철우, 박경화, 신구환, 강경인, 정규범, "Matlab을 이용한 과학기술위성 3 호 태양전력조절기 설계," 한국항공우주학회 학술발표회 논문집, 2007, pp 1770-1773. 

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