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트랜스포머의 자가공진 특성을 이용한 고전압 트랜스포머 설계
이승환,조대권,Lee, Sueng-Hwan,Cho, Dae-Kweon 한국전기전자학회 2014 전기전자학회논문지 Vol.18 No.1
본 논문에서는 트랜스포머의 자가공진 특성에 대하여 분석하였으며, 부유용량과 권선량, 권선비에 따른 변화관계를 수식으로 정리하였다. 일반적으로 트랜스포머에서의 부유용량은 제작과 관련하여 불요인자로 간주되나, 모든 트랜스포머에서 내재하는 특성을 갖는다. 특히 고역의 구동 주파수에서는 해당 특성이 확연하게 나타남은 주지의 사실이며, 자기적 요소와 결합하여 특정주파수에서 공진형상을 유발한다. 출력이득 값이 높아야 하는 소형 고전압기기, 특히 의료용 응용전기기의 경우 트랜스포머의 자가공진 특성을 이용하면 트랜스포머 및 회로의 사이즈를 줄임과 동시에 시스템의 경량화가 가능하여 추가적 설계 기법으로 제안한다. In this paper, self-resonant characteristics of transformers were analyzed in accordance with changes of characteristics regarding to the stray capacitance, the volume of winding and the winding ratio were organized by formulas. Generally, the stray capacitance is considered as an unnecessary factor in processing transformers design as well as one of the inherent characteristics. In particular, these characteristics can be appeared clearly in the high frequency driving and Electrical resonance occurs in transformer, according to coupling with a magnetic factor at a particular frequency. In the case of high-voltage output applications, such as medical equipments, It is required to output high-voltage gain. Therefor, If Self-Resonant Characteristic is applied to High-Voltage transformer design, Not only the transformer and circuit but also related the system size can be reduced. So we propose it as one of additional high voltage transformer design methods.
김신효,조대권,김의창,배한나,Kim, Shin-Hyo,Cho, Dea-Kweon,Kim, Ui-Chang,Bae, Han-Na 선박안전기술공단 2015 선박안전 Vol.38 No.-
최근 저탄소 녹색성장 및 그린에너지 개발 정책에 힘입어 외연기관의 일종으로 Stirling Engine에 대한 관심이 고조되고 있다. 스털링엔진은 크게 알파, 베타, 감마형의 3가지 방식으로 구분되어지며 그 중 감마타입 엔진의 설계가 용이하고 다양한 적용이 가능하다는 특징이 있음에도 실린더와 크랭크간의 접속거리 문제로 인하여 알파, 베타 타입에 비하여 용적을 크게 차지하는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위한 방안으로 주로 알파형에 적용하는 Yoke crank를 적용하면 용적을 줄임과 동시에 실린더의 병렬화에도 유리하다. 금번 연구에서는 기존의 Ross Yoke crank 설계기법에서 나아가 감마형 스털링엔진의 Yoke crank 설계를 더욱 단순하고 효율적으로 적용할 수 있는 방법을 제시한다.
트랜스포머의 자가 공진(Self-Resonance) 특성을 이용한 자가 발진(Self-Oscillation) UV 발생 플래시램프 전원장치설계 및 그 동작 특성
김신효,조대권,Kim, Shin-Hyo,Cho, Dae-Kweon 선박안전기술공단 2014 선박안전 Vol.37 No.-
해상 및 육상용 살균방식으로 UV를 사용하는 시스템이 주종을 이루고 있으며, 의료, 생활, 산업용 시스템에 널리 적용되고 있으며, 근래에는 평형수 처리 방식으로 UV를 적용하는 사례가 등장하고 있다. UV 광원으로는 다양한 램프가 있으며 그 중 제논플레시 램프는 강한 섬광형 방전과 함께 다량의 UV를 방출하는 특성이 있어 매우 효과적이다. 다만, 타 광원에 비하여 높은 방전전압으로 인하여 기존의 전원장치 설계 방식으로는 장치의 크기가 크고 복잡한 문제가 있었으며, 이를 개량하기 위한 본 연구에서는 트랜스포머의 자가 공진(self-resonance)을 이용한 설계 기법을 제안하며, 트랜스포머의 특정주파수에서 고유임피던스 성분을 이용하여 출력전압을 필터링하면 제논방전관이 자가 발진방식으로 동작하므로 종래의 회로구성보다 간단하고 경제적인 아크방전 파워 스테이지의 구성이 가능하다.
유도 가열 접합 시스템을 이용한 대용량 이차전지 전극의 접합 방법 및 특성
김신효,김은민,조대권,Kim, Shin-Hyo,Kim, Eun-Min,Cho, Dea-Kweon 선박안전기술공단 2014 선박안전 Vol.37 No.-
본 연구에서는 최근, 전기자동차 및 소형 레저용 선박을 중심으로 연구가 진행 중인, 대용량 이차전지의 용량 증대를 위하여 필요한 내부 전극 접합 기술에 관하여 연구하였다. 종래의 초음파 용접으로 적층할 수 있는 적층량의 한계를 극복하기 위한 방안으로 전극 소재에 직접 가열을 통한 용접 방법이 아닌 용가제 금속을 적용하여 전극을 접합시켜, 통전성과 인장강도를 증대시킴과 동시에 열적요인으로 인한 전극표면에 화학적 활성물질의 변성을 최소화할 수 있는 저온 접합 방법에 대하여 연구하였다. 부연하여 용접을 위하여 무리하게 출력을 상승시킬 경우 용접열의 영향으로 전극의 변형 및 활성물질의 변성을 야기함과 동시에 최종 페키징 이후 출력저하, 발열 등, 배터리의 안정성을 저하시키는 요인으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 고주파 유도가열을 통한 유도 가열 방식의 접합 방법과 용융 도금을 통한 용가제 금속의 전처리를 통한 종래와는 차별화된 전극접합 방법을 소개한다.
세라믹 방열과 박막 적층 도금을 이용한 고효율 인버터 제어 회로용 퓨즈 설계
김은민(Eun-Min Kim),김신효(Shin-Hyo Kim),조대권(Dae-Kweon Cho) 대한전기학회 2014 전기학회논문지 Vol.63 No.11
In recent years, The electronic and energy industries demand low power consumption and high efficiency, so under their demands, the white goods industries which are represented for refrigerator and air conditioner system be implemented energy-saving power suppling structure with inverter control system. As inverter control system is different from step control type, when switching system is optimizing temperature control during short period, the inrush plus current can be flown in the circuit. In despite of these characteristics, there is no fuse which can be applied to this type until now. For this reason, we suggest the method of manufacturing protector in the high efficient inverter control system using the alumina-based ceramic radiated heat characteristics and metal films laminated plating. And through the evaluating electrical characteristics, we make a possible to utilize the method when designing overall fuses.
Ag-Cu 합금을 이용한 매우 빠른 동작 특성의 퓨즈 엘리멘트 설계
김은민(Eun-Min Kim),이승환(Seung-Hwan Lee),조대권(Dae-Kweon Cho),김신효(Shin-Hyo Kim) 대한전기학회 2014 전기학회논문지 Vol.63 No.8
With the development of the electronics industry and widespread supply of many different electrical appliances, the factors of the electrical fires are also diversified. For this reason, the fuse, safety-critical component, needs accurate and stable operating characteristics for preventing various fire factor, and also needs various operating characteristics. Especially when the all electrical resistance are dropped by internal short of circuit, high current inrushes and makes the fire. In order to prevent this, very fast acting fuses should be applied. However, existing very fast acting characteristics fuse has less wire dimension of element Ag100% metal than that of fast acting fuse, and it is made of plating with low melting point metals, so it satisfy very fast acting but it can`t satisfy durability and safety. For this reason, in this study, through the analyzing fusing characteristics of Ag-Cu alloy composition, the new alloy composition, which implement to very fast acting fuse without decrease of fuse elements dimension, is suggested. And this study classify the operating characteristics changes, a resistance change, and the rated current of the fuse in the overall composition change of Ag-Cu alloying. and it can be utilized for designing fuse.