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[국내논문] 전투차량용 분배함의 노이즈 감소를 위한 릴레이 응용
The Application of Relays for Noise Reduction in the Combat Vehicle Distribution Box 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.8, 2020년, pp.235 - 240  

곽대환 (국방기술품질원 기동화력센터) ,  박동민 (국방기술품질원 기동화력센터) ,  오은빈 (국방기술품질원 기동화력센터) ,  김창욱 (라시본 개발팀)

초록
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본 연구에서는 전투차량용 분배함에 적용된 회로기판에서 전자파 적합성(electromagnetic compatibility, EMC) 시험 간 발생한 전도 노이즈의 원인을 분석하고, 이를 개선하는 방안을 마련하였다. 규격 미충족 분배함에 대한 분석을 진행한 결과, 분배함 내 회로기판의 컨버터 및 반도체 스위칭 소자가 전도노이즈를 유발하는 것을 확인할 수 있었다. 해당 회로카드는 체계장비에 탑재되어 발전기 및 배터리로부터 전원을 공급받아 전력이 필요한 각 구성품으로 공급하는 장치이다. 규격 미충족 구성품은 냉방장치 가동을 위한 회로를 포함하는데 부하특성 확인 결과, 반도체 스위칭 소자가 냉방장치의 켬 혹은 끔 상태를 유지하는 용도로 사용된다는 것을 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위하여 수동필터를 추가하여 노이즈를 감소시키는 첫 번째 방법과, 노이즈의 근원이 되는 컨버터 및 반도체 스위칭 소자를 릴레이로 대체하는 두 번째 방법을 제안하였다. 두 방법에 대해 발생하는 전도 노이즈를 측정한 결과, 두 방법 모두 효과가 있었으나 기존 컨버터 및 스위치를 릴레이로 대체하는 것이 노이즈 감소에 유리함을 확인하여, 필터를 추가하는 것보다 노이즈가 발생하는 원인을 제거하는 방법을 적용하기로 하였다. 최종적으로 릴레이를 적용하여 전투차량용 분배함을 개선하였으며 체계적합성 역시 만족하는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study evaluated the improvements for circuits of a combat vehicle distribution box to reduce the noise generated in electromagnetic compatibility (EMC) testing. An analysis of the distribution boxes that failed the standard revealed the conducted noise generated from the converter and semicondu...

Keyword

#Noise   #EMC   #Combat Vehicle   #Distribution Box   #Relay  

표/그림 (15)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 군용장비에 대해서는 많은 경우에 군사규격(MIL-STD-461)을 인용하여 EMC를 규제하고 있다.[1,2] 본 논문에서는 전자파 적합성 시험 중 전투차량용 분배함이 규격을 충족하지 못한 데 대하여 먼저 원인을 검토하고, 그에 대한 대책을 수립하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
분배함에서 발생한 노이즈가 발생시킬 수 있는 문제는 무엇이 있는가?  본 논문에서 다루는 전투차량용 분배함은 전투차량에 탑재되어 배터리 혹은 발전기로부터 전원을 공급받아 전력이 필요한 각 구성품으로 전원을 공급하는 장비이다. 분배함에서 발생한 노이즈는 차량 내 타 전자장비의 오동작이나 통신장해 등을 발생시킬 수 있다. 그래서 타 장비와 마찬가지로 전자파 간섭에 대하여 규정된 규격에 따라 확인하는 과정을 필수로 거치게 된다.
전투차량에 적용되는 분배함의 최초생산간 발생한 전자기간섭 규격 부적합에 대해 제시한 두 가지 대책안은 무엇인가? 고주파 노이즈를 해결할 수 있는 일반적인 방법인 필터 적용을 첫 번째로 제안하였으며 최초 발생한 노이즈 대비 CE102에서 15dB의 개선을 확인할 수 있었으나 규격을 충족하지 못하였다. 그러나 반도체 소자가 적용된 해당 회로를 릴레이로 대체하여 적용하는 방법으로 규격 충족은 물론, 최초 발생한 노이즈 대비 CE102에서 약 30dB의 노이즈 개선을 확인할 수 있었다. 스위칭 방법 및 소자를 선택할 때, 부하의 특성을 이해하여 신뢰도가 높은 방법에 대한 고민을 할 필요가 있음을 본 연구를 통하여 확인하였다.
전투차량용 분배함이란 무엇인가? 이러한 전자장비가 적용되면서 설계에 고려할 점은 더욱 많아지게 되었는데 그 중 한 가지가 바로 고주파 노이즈이다. 본 논문에서 다루는 전투차량용 분배함은 전투차량에 탑재되어 배터리 혹은 발전기로부터 전원을 공급받아 전력이 필요한 각 구성품으로 전원을 공급하는 장비이다. 분배함에서 발생한 노이즈는 차량 내 타 전자장비의 오동작이나 통신장해 등을 발생시킬 수 있다.
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참고문헌 (7)

  1. L.M. Schneider, "Noise Source Equivalent Circuit Model for Off-Line Converters and its Use in Input Filter Design", IEEE Symposium on Electro-Magnetic Compatibility , Arlington VA, pp.167-175, Aug. 1983. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/ISEMC.1983.7567390 

  2. C.R. Paul, K.B. Hardin, "Diagnosis and Reduction of Conducted Noise Emissions", IEEE Trans on Electromagnetic Compatibility , Vol. 30, No.4, pp.553-560, Nov. 1988. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/15.8769 

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  3. S. Lee, K. Bae, and W. Nah, "Reduction of Conducted Emission in Interleaved RPWM Buck Converter", The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, Vol. 28, No.4, pp.298-308, Apr. 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2017.28.4.298 

    원문보기 상세보기 crossref

  4. H.H. Yi, and Y.A. Kwon, "A Study on Reduction of Conducted-Noise by the Expanded Node of the Forward Converter", The Transaction of the korean institute of electrical engineers B, Vol. 55B, No.7, pp.374-379, Jul. 2006. 

  5. H.H. Lee, B.H. Bae, Y.S. Kim, and Y.A. Kwon, "Conducted Emission Reduction of SMPS by Expanded Node", 2003 Spring Conference on the Korea institute of Electrical engineers , pp.273-275, Apr. 2003. 

  6. J.S. Kim, J.L. Lee, J.H. Kwon, C.S. Kim, and Y.M. Kim, "The Filter Design for the Switched Converter using the Seperation Technique of Conducted Noise Mode", 1997 Summer Conference on the Korea institute of Electrical engineers , pp.2230-2233, Jul. 1997. 

  7. Y.J. Song, "Design of Input Stage Filter for Noise Reduction of Inverter Driven Flyback Converter ", Master's degree, Chosun University, pp.22-28. 

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