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데드 타임(Dead Time) / 제어 및 보호 기법 1. 데드 타임(Dead Time) 이란? 전력전자 또는 전력반도체 스위치를 사용하는 전력변환 시스템에서 데드 타임(Dead Time)이란 시스템의 보호를 위한 가장 기본적인 기법이지만 제어 및 실무를 경험하지 못하였다면 생소할 수 있는 개념이다. 먼저 데드 타임이 무엇인지 한 문장으로 기술하자면 직렬 연결된 두 개의 전력반도체 스위치가 동시에 On-state가 되지 않도록 두 스위치에 인가하는 Off-state 시간이라고 할 수 있다. 좌측의 그림은 전력전자 분야에서 가장 기본적인 구조로 두 개의 전력반도체 스위치(Su, Sl)이 직렬 연결되어 극(pole), 상(leg) 등으로 칭해지는데 본 글에서는 해당 구조를 상(leg)로 정의한다. 상(leg)를 제어할 때에는 두 스위치가 동시에 On-state.. 2023. 12. 25.
멀티레벨(Multi-level) 인버터 Topology / 대용량 전력변환 장치 1. 개발 배경 자동차의 발명은 인간의 활동반경을 비약적으로 확장하여 수송체계의 혁신을 가져왔을 뿐만 아니라 인간에게 다양한 편의를 제공하였다. 이로 인해 현대사회에서 자동차의 수는 급증하였고, 석유를 원료로 사용하는 내연기관 자동차의 특성으로 인해 환경오염의 주범 중 하나라는 오명을 얻게 되었다. 환경은 오늘 날 주목하고 있는 이슈 중 하나로 여러 연구기관들과 기업들이 환경오염을 예방하고 환경을 보존하기 위한 다양한 활동들을 하고 있다. 자동차(Automotive) 분야에서도 오명을 벗기 위해 환경과 관련된 다양한 연구들이 진행되었는데 전기자동차, 수소자동차와 같은 친환경 자동차가 이러한 연구의 결과라고 볼 수 있다. 환경오염 물질을 배출하지 않는 전기와 수소를 원료를 사용함으로써 탈석유화에 성공한 자.. 2023. 11. 25.
Interleaved 제어 기법 / 제어 1. 개발 배경 냉장고, 세탁기, TV, 에어컨은 이제 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 가전제품들이다. 이러한 가전제품들은 우리 삶을 편리하고 윤택하게 만들어 주었는데 기술의 발전에 맞추어 우리 주변에는 식기 세척기, 공기 청정기, 의류 관리기 등 더 다양한 가전제품들이 개발되어 삶의 질을 더욱 높여주고 있다. 뿐만 아니라 PC, 스마트폰, 스마트 워치까지 우리 주변의 전기에너지를 사용하는 부하(Load)들은 점점 늘어나고 있다. 부하(Load)의 수만 늘어나는 것에서 벗어나 최근에는 그 용량도 점차 증가하고 있다. 약 시간당 150W의 전력을 소모하는 TV, 약 30 ~ 50W 수준의 용량을 갖는 스마트폰과 달리 전기자동차는 약 60kWh급의 배터리를 장착한다. 더욱이 이는 승용 차량 기준이기 때문.. 2023. 11. 18.
SR Latch (1) / Analog 보호 회로 1. 시스템에서의 보호 회로 시스템에서 보호 기능은 과전류, 과전압 또는 오동작 등 예상치 못한 돌발 상황에서 부하(Load)를 보호하고, 시스템 파손을 방지하여 신뢰성을 확보하기 위한 필수 요소이다. 시스템에서 보호 기능은 크게 알고리즘에 의해 MCU (Micro Controller Unit) 입/출력 신호로 동작하는 Digital 방식과 I.C 소자 등으로 동작하는 Analog 방식으로 분류할 수 있다. Digital 방식에서는 MCU가 이상 신호 또는 고장과 같은 비정상 동작을 감지 후에 시스템 정지와 같은 보호 동작을 수행하므로 문제 발생 시점부터 보호 동작 완료까지 일정시간이 소요된다. 상황 또는 보호 프로세스 등에 따라 상이할 수 있겠으나 과전류, 과전압 같은 급박한 비상상황에서 Digital.. 2023. 11. 5.