밀러 커패시턴스의 영양에 의한 IPM의 오동작과 대책

조수억,강필순,김철우 한국조명전기설비학회 2003 조명·전기설비학회논문지 Vol.17 No.6

본 논문에서는 IPM의 전기적인 기생 성분 중에서 성능에 가장 크게 영향을 미치는 밀러 커패시턴스에 의하여 발생하는 오동작을 시뮬레이션을 통하여 증명하고 이를 최소화하기 위한 방법을 제시한다. 게이트와 컬렉트 단자간에 형성되는 밀러 커패시턴스와 밀접하게 관련된 게이트-에미터 사이의 기생 커패시턴스와 게이트 저항과의 상관 관계를 PSpice 시뮬레이션을 통하여 분석한다. 또한 시뮬레이션 결과를 바탕으로 IPM의 오동작을 최소화하기 위한 보조 회로를 삽입한 주문형 IPM을 제시한다. 표준형 IPM과 오동작 방지를 위해 보조회로가 삽입된 주문형 IPM의 실험 파형을 통해서 주문형 IPM이 약 3 [V]의 오동작에 대한 여유 전압을 가짐을 확인할 수 있다. This paper analyses a fault operation due to the effect of miller capacitance, which severely influences the performance of the IPMs based on computer-aided simulations, and also it presents a good solution to solve that problem. A miller capacitance existed between gate and collect is very closely related to the stray capacitance formed between gate and emitter, and the value of gate resistor. These relationships are proved by the computer-aided simulation. Based on the PSpice simulation results, a customized IPM employing an auxiliary circuit is presented to minimize a fault operation. And it is compared to the standard IPM by the experimental waveform. As a result, it is verified that a customized IPM has a voltage margin to prevent a fault operation approx. 3 [V].

개선된 비간섭 전류제어기를 이용한 영구자석 동기 전동기의 성능 향상에 관한 연구

조수억,김정수,김철우,Cho, Su-Eog,Kim, Jeong-Su,Kim, Cheul-U 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.8

본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 운전중 간섭성분을 형성하는 고정자 인덕턴스가 변화할 경우 d축 전류의 오차로부터 고정자 인덕턴스의 변화량을 보상할 수 있는 보상기를 제안하였다. 그리고 이러한 보상기를 기존의 DDC(Dynamic Decoupling Control)에 적용하여, 고정자 인덕턴스의 변화에 대한 강인성이 향상된 비 간섭 전류제어기를 설계하였다. This paper proposes a improved decoupling current control algorithms using a compensator to enhance the robustness to the stator inductance error. And the compensator composed from a d-axis current error for sensing change of the real stator inductance can match the estated stator inductance to the real stator inductance. A great advantage of this algorithms is more robust than feedforward decoupling current control or dynamic decoupling control. So it looks suitable to the practical applications where the exact parameters are unknown. Though simulation and experimental results with 1[kW] prototype PMSM and TMS320F2812 board for motor control, we show that the proposed controller achieves the desired performance.

PMSM 전류제어기의 속응성 향상에 관한 연구

조수억,이정환,김철우,Cho, Su-Eog,Lee, Jeong-Hwan,Kim, Cheul-U 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.8

개선된 지령치 변경부를 가지는 전류제어기는 과도 상태에서의 빠른 응답성과 정상 상태에서의 고정밀도를 가진다. 이 논문에서는 개선된 지령치 변경부가 빠른 과도 응답성을 위하여 동기 PI 제어기를 사용하였다. 전류 제어기의 과도 응답특성은 DC 링크 제어 전압의 부족으로 인해 높은 역기전력 영역에서 많은 문제를 가지고 있다. 이 논문은 지령 전압과 한계 전압을 가지는 개선된 지령치 변경부를 제안하였다. A improved current controller with reference modification part that has both fast transient response in transient state and high accuracy in steady state is proposed. In this scheme, a improved reference modification part is used to synchronous frame PI controller for the fast transient state. The transient response of current controller is seriously deteriorated in high back e.m.f.(electromotive force) due to the lack of DC link control voltage. This paper is proposed that the improved reference modification part is compared with voltage limit and reference voltage.

보안성을 겸비한 전이중방식의 다중레벨 통신드라이브에 관한 연구

조수억,박성미 한국산업융합학회 2020 한국산업융합학회 논문집 Vol.23 No.1

Currently, the industry uses MODBUS communication method using RS485 as a communication method used when constructing distributed equipment and networks. However, this method has a rather good transmission and reception distance, but has a disadvantage of being a half-duplex communication method. Therefore, there is a great need for a full-duplex communication method that can simultaneously transmit and receive two-wire communications. Therefore, in this paper, we propose a new communication hardware equipment that can implement full-duplex communication method by communication signal level to overcome the disadvantage of communication speed. The proposed communication hardware is a structure that can transmit and receive at the same time on the same communication line in two equipments communicating in a two-wire system. The characteristic of this communication hardware is that the transmitter generates two-level signal for data transmission, but the receiver generates three-level electric signal according to the status of the transmission data generated by the receiver. The data transmission signal information of the receiver is present at the same time. Therefore, the receiving side can analyze the received signal based on the information on the current transmission signal and can analyze the signal only in the two communicating devices, so it can be seen that the communication security is very excellent.

주문형 IPM을 이용한 엘리베이터용 인버터의 최적화 설계 및 전도 EMI 노이즈 저감

조수억,강필순,김철우 전력전자학회 2003 전력전자학회 논문지 Vol.8 No.4

This paper deals with the optimal design of a elevator inverter system based on the customized IPM. The proposed method reduces dv/dt and di/dt, which resulted in the minimized conducted EMI noise without an additional circuitry. It only optimizes the value of gate resistor in the IGBT embedded in the IPM. In order to optimize the customized IPM to a elevator system, we simulated and measured the spike voltage and the motor surge voltage including the temperature variation due to the switching losses at the IPM case and heat-sink. As a result, thanks to the optimized value of the gate resistor in the IPM, the conducted EMI noise is reduced approx. 5∼10 [dB V] in a particular frequency domain. 본 논문에서는 부가적인 회로의 추가 없이 IPM 내부 IGBT의 게이트 저항을 시스템에 최적화된 값으로 선정하여 dv/dt 및 di/dt를 감소시키고 이로 인한 전도 EMI 노이즈를 저감하여 엘리베이터 시스템에 최적화된 전력변환장치를 설계한다. 주문형 IPM을 엘리베이터용 인버터 시스템에 최적화하기 위하여 시스템에 적용될 전력변환장치의 게이트 저항에 따른 Spike 전압 및 전동기 서지전압, 스위칭 손실에 따른 IPM 케이스와 방열판의 온도 변화 등을 시뮬레이션 및 계측한다. 결과적으로 IPM의 게이트 저항을 시스템에서 요구하는 수명에 따라 최적화하여 전도되는 EMI 노이즈가 특정 주파수 대역에서 약 5∼10 [dB V] 저감됨을 확인할 수 있다.

고정도 위치제어용 Hybrid Type Encoder에 관한 연구

조수억,이상훈,송성근,박성준,권순재,김철우 전력전자학회 2005 전력전자학회 논문지 Vol.10 No.1

This paper is about the compensation of phase angle error and amplitude difference in stationary 2 pole coordinates by the installation variation of sensor at low cost high resolution digital hybrid encoder. To solve the problem of amplitude difference at the existing hybrid encoder, we normalized the relative magnitude of the two analog signals. and also to solve the problem of installation variation when installed the sensor, we rotate the stationary 2 pole coordinates to compensate the location error of sensor. and we used and tested the QEP function and A/D port in DSP(TMS320F2812) to verify the mentioned proposed method. 본 논문은 저가형 고정도 아날로그 디지털 혼합형 엔코더에서 센서 취부 오차에 의해 발생하는 정지 2축 좌표상의 두 아날로그신호의 크기, 위상오차 문제 보상에 관한 연구이다. 기존의 혼합형 엔코더에서 문제시되고 있는 두 아날로그 위치정보 신호의 크기문제는 상대 크기에 대하여 정규화 함으로써 해결하였으며, 센서 취부시 발생하는 위치오차문제는 정지 2축 좌표축을 센서의 위치 오차분을 보상할 수 있도록 회전함으로써 보상할 수 있었다. 또한 제안된 새로운 방식의 위치 검출기법을 DSP의 QEP기능과 A/D변환기를 사용한 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

태양광을 이용한 에스컬레이터용 전력변환장치 최적화

조수억(Su-Eog Cho) 한국조명·전기설비학회 2011 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5월

전기에너지를 기계에너지로 변환하는 전동기 시스템의 경우, 전동기 영역 과 발전기 영역이 시스템에 공존한다. 에스컬레이터의 경우 상승 운전 중인 에스컬레이터는 전동기로 항상 동작하고, 하강 운전 중인 에스컬레이터의 경우 항상 발전기로 동작된다. 제안하는 방식은 이 회생전력을 공유함으로써 일차적으로는 에스컬레이터의 소비전력을 정격의 10[%] 이하로 저감할 수 있으며, 상승인원과 하강 인원의 불균형으로 발전 혹은, 전동기로 동작 시에는 태양광 발전을 함으로써 에스컬레이터의 소비전력 최적화가 가능하며, 이를 PSIM Simulation을 통하여 가능성을 확인하였다.

승강기용 전력변환장치의 IGBT 전력손실에 관한 연구

조수억(Su-Eog Cho) 한국조명·전기설비학회 2014 조명·전기설비학회논문지 Vol.28 No.12

In case of power electronics, th power loss and EMI noise of IGBT is different depends on a adopting technology with the same power rating. To reduce the EMI noise, we could increase the resistance of gate. But in this case, the power loss of IGBT is increased, In this paper, we simulated the power loss of IGBT with the speed profile of elevator by the changing IGBT type, the voltage between gate and emitter, the resistance of gate in converter and inverter for elevator. To optimize the power electronics with the satisfied life time, It is necessary that we calculate the power loss and the rise of temperature in IGBT with the adopting technology type, the resistence of gate, the voltage between gate and emitter.

전력 손실 평균화 기법에 의한 3상 전압형 인버터의 소손 모드에 관한 연구

조수억(SE Cho),박성준(SJ Park) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.3

This paper is to design an optimum power conversion device for the system required for development of a low cost 3-phase power inverter. For this purpose, in order to meet with endurance required by the industry, failure mode is standardized to guarantee lifetime of a power semiconductor by monitoring real time power loss and to facilitate failure mode analysis. As normality of heat loss of a power semiconductor is identified remaining in a certain range by comparing heat rise slope between that is calculated by using average current or average loss and that is measured at a heat sink, its feasibility is confirmed by experiment.

주문형 IPM을 통한 Inverter 최적화 설계 및 Conducted EMI 노이즈 저감에 관한 연구

조수억(Cho Su Eog),최철(Choi. Cheol),박한웅(Park Han Woong),김철우(Kim Cheol Woo) 전력전자학회 2002 전력전자학술대회 논문집 Vol.- No.-

This paper deals with the optimization inverter design and minimization Conduced EMI noise by customizing IPM(Intelligent Power Module) Generally. In case of IPM, we realized that the trade-off relation between switching loss and spike voltage. Higher gate resistor causes the lower spike voltage and the higher turn-off switching loss. But we know that the life cycle of inverter and the susceptibIlity of noise, so we optimized the gate resistor. Proposed method is that optimized the gate resistor suitable for the inverter and motor The simulation and experimental results show that the spike voltage and Conduced EMI noise can be reduced without the additional circuit.