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부하 공진을 이용한 소프트 스위칭 방식의 부스트형 대기압 플라즈마 파워서플라이에 대한 연구
김민영(MinYoung Kim),서광덕(KwangDuk Seo),한희민(HeeMin Han),최병준(ByungJun Choi),김준석(JoohnSheok Kim) 전력전자학회 2008 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-
본연구는 부스트형 대기압 플라즈마 전원장치에 대한 연구로서 부스트형 전원장치는 플라즈마의 발생을 원활하게 하기위해 커패시터로 모델링되는 부하단에 인가되는 전압을 직접 제어하는 방식을 의미한다. 기존의 정현파 공진형 전원장치는 PWM기법을 이용하여 펄스의 폭을 증감하는 방식으로 전압의 크기를 제어하지만 이 방식은 별도의 공진회로를 이용하여 공진을 일으킨 다음 이를 부하에 인가하는 방식으로 구성되기 때문에 속응성이 떨어지고 균일한 플라즈마를 발생시키기 어렵다. 부스트형 전원장치는 별도의 부스트 컨버터로 직류전압을 제어하여 부하단에 입력되는 전압을 직접 제어하므로 매우 균일한 플라즈마를 발생시킬 수 있는 이점이 있으나 별도의 부스트용 스위치가 필요하고 이로 인한 효율의 감소 및 사이즈의 증가가 되는 문제점이 생긴다. 본 연구에서는 커패시터로 모델링되는 부하를 이용하여 직접 공진을 일으키고 공진된 부하 전압을 직접 부스트 스위치에 인가시키는 방식으로 부스트용 스위치의 소프트 스위칭이 가능한 새로운 방식을 개발하였다. 개발된 방식에서는 부스트용 스위치가 ZCS형태로 켜지고 ZVS형태로 꺼지는 특성을 갖게 되므로 별도의 추가 회로 없이도 획기적인 효율 증가와 방열판 사이즈의 감소로 인한 제품의 경량화가 가능한 장점이 있다. 또한, DC링크 커패시터의 최소화로 인하여 부하단의 아크 문제가 자동적으로 해결되는 장점도 있다. 제안된 제어 방식은 시뮬레이션과 실험으로 그 타당성을 입증하였다.
전동기 전압 전류 측정 및 PLL 기법을 이용한 모터고장진단 방법
박성명(Park seongmyeong),전오름(Jeon Oreum),김준석(Kim JoohnSheok) 전력전자학회 2021 전력전자학술대회 논문집 Vol.2021 No.7
보다 정교한 전동기 고장진단을 수해하기 위해서는 전동기의 정상상태 전압/전류에 대한 FFT분석이 필요하다. 본 논문에서는 3상 PLL기법을 이용하여 전기 각 주파수를 추정하고 이로부터 정상상태의 전동기 전압/전류에 대한 FFT 분석을 통하여 전동기의 고장 유무 및 예측을 수행하는 방법을 제시하며, 여러대의 전동기에 동시에 적용 가능한 전동기 고장 진단/예측시스템을 구성한다.
최대 증착을 위한 20㎾ 플라즈마 스퍼터용 임펄스 전원 장치
최병준(ByungJun Choi),반정현(JungHyun Ban),김동성(DongSung Kim),한희민(HeeMin Han),김준석(JoohnSheok Kim) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
최근에 들어 반도체 및 디스플레이 분야를 포함하여 태양 전지와 같은 신재생 에너지 분야에서 고품질, 고기능성 박막이 많이 사용되고 있으며, 이에 따라 플라즈마 제어기술 및 코팅 공정기술 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 산업기술이 고도 화됨에 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.
고주파 스퍼터 시스템의 dv/dt 검출을 이용한 ARC 억제 기법에 관한 연구
남호준(HoJun Nam),반정현(JungHyun Ban),김민영(MinYoung Kim),한희민(HeeMin Han),김동성(DongSung Kim),김준석(JoohnSheok Kim) 전력전자학회 2010 전력전자학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
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 차단 함으로써 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.