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펄스파워 전류 측정용 센서 개발 및 특성 평가
Development of Current Sensor for Pulsed Power and its Characteristics Evaluation 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.23 no.1, 2019년, pp.230 - 234  

한상보 (Dept. of Electrical Engineering, Kyungnam University)

초록
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본 논문은 펄스파워 동작시의 수백 ns의 대전류를 측정하기 위한 전류 센서의 개발과 특성평가 결과에 대하여 논하였다. 개발된 전류 센서는 펄스 파워 동작시 전류에 의해 발생되는 자속으로부터 유기기전력을 측정하도록 특별히 설계하였다. 개발 된 전류 센서의 출력 특성은 상업용 센서의 출력 특성과 매우 일치하였으며, 개발 된 센서의 출력 전압 검량선을 이용하여 빠른 펄스 파워의 실제 전류를 쉽게 검출 할 수 있음을 보였다. 따라서, 본 연구에서 개발 된 전류 센서는 실제적인 펄스파워 시스템에 적용할 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper shows the development of current sensor for the measurement of hundreds of nanoseconds large current in pulsed power and its characteristics evaluation. The developed current sensor was designed for measuring induced voltage from magnetic flux under the operation of pulsed power. Output c...

주제어

#Current   #Induced Voltage   #Magnetic Flux   #Pulsed Power   #Sensor  

표/그림 (7)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문은 펄스파워 출력 순간의 대전류를 측정하기 위한 전류센서 개발에 관한 연구로서, 개발된 센서의 출력특성 분석을 통하여 아래의 주요한 결과를 도출하였다.
  • 본 연구에서는 펄스파워 동작시 발생되는 대전류를 효율적으로 측정하기 위하여 센서를 자체적으로 설계 및 제작하고, 제작된 센서의 출력특성 측정 및 분석결과에 대하여 논하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
펄스파워 기술와 플라즈마 포커스 기술을 이용 하여 어떤 전자기파를 발생시킬 수 있는가? 특히, 펄스파워 기술은 수 백 나노초(nanoseconds)이하인 매우 짧은 시간동안에 대전류를 흘려 플라즈마 핀치(pinch)를 생성시키는 플라즈마 포커스(plasma focus) 기술에 의하여 x선, 중성자 빔, 이온빔, EUV(Extreme Ultraviolet)와 같은 전자기파를 발생시키는 연구가 활발히 진행되고 있다[1]-[6].
펄스파워 기술은 어떤 기술인가? 전기에너지를 커패시터 또는 인덕터와 같은 에너지 저장 소자에 충전하고, 충전된 에너지를 스위칭을 통해 매우 짧은시간에 공급하는 펄스파워 기술은 레이져 발진, x선 및 중성자 빔 발생, 전력기기의 대전류 시험전원, 순간 전자력 발생, 지구탐사, 기계가공, 레일 건(rail gun), 식품처리, 의료 응용, 수처리, 오존 발생 등 다양한 분야에 응용되고 있다.
펄스파워 발생 순간의 수백 kA까지의 대전류 측정을 위해 어떤 조치를 통하여 펄스파워의 특성을 파악할 수 있는가? 특히, 펄스파워 발생 순간의 수백 kA까지의 대전류 측정은 선로에 존재하는 인덕턴스 및 커패시턴스(stray inductance and capacitance), 그리고 타 회로와의 간섭을 최소화시켜야 한다. 이를 위하여 펄스파워 발생 위치에 가능한 가까운 곳에 전류 또는 전압센서를 부착시켜 펄스파워의 특성을 파악하고 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Hansjoachim Bluhm, "Pulsed Power Systems - Principles and Applications," Springer, 135-155, 2006. 

  2. M. G. Haines, S. V. Lebedev, J. P. Chittenden, F. N. Beg, S. N. Bland, and A. E. Dangor, "The Past, Present, and Future of Z Pinches," Physics of Plasma 7, 1672, 2000. 

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  3. Hidenori Akiyama, Takashi Sakugawa, Takashi Sakugawa, T. Namihira, and T. Namihira, "industrial applications of pulsed power technology," IEEE Trans. on Dielec. and Electrical Insul. 14(5), 1051-106, 2007. DOI: 10.1109/TDEI.2007.4339465 

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  4. Moon, Minwug, "The coaxial focused plasma for EUV (Extreme Ultraviolet) light source design and diagnostics," doctor dissertation, KwangWoon Univ., 2007. 

  5. A. BERNARD et. al., "The Dense Plasma Focus - A High Intensity Neutron Source," Nuclear Ins. and Methods, Vol. 145, 191-218, 1977. DOI: 10.1016/0029-554X(77)90569-9 

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  6. J. W. Mather, "Formation of High-Density Deuterium Plasma Focus," Physics of Flu, Vol. 8, No. 2, 1965. 

  7. Mohamed O. Twati, A. Ben Otman, "Distributed parameter analysis of a blumlein-line N2 laser," Optics Commu., Vol. 99, Issues 5-6, 405-412, 1993. DOI: 10.1016/0030-4018(93)90350-E 

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  8. Li Chen, Bailiang Pan, Ya Juan Wang, Krassimir A. Temelkov, Nikolay K. Vuchkov, "He-SrCl2 vapor laser excited by Blumlein discharge circuit," Optics Commu., Vol. 282, Issue 19, 3953-3956, 2009. DOI: 10.1016/j.optcom.2009.06.059 

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  9. F. Castillo, M. Milanese, R. Moroso, and J. Poujo, "Evidence of thermal and non-thermal mechanisms coexisting in dense plasma focus D-D nuclear reactions," J. Phys. D: Appl. Phys. 33, 141, 2000. DOI: 10.1088/0022-3727/33/2/308 

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