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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최성진
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 울산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2017
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최근 웨어러블 기기 등 각종 전자제품의 방수 기능 향상을 위해 일체형 배터리는 물론이고 충전단자도 없애는 제품들이 나오고 있다. 이러한 제품의 배터리 충전을 위해 무선전력전송이 필요하며 본 기술에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 무선전력전송 방식 중 누설자기장으로 인한 손실 및 금속물 영향 등의 문제가 적은 전계결합형 무선전력전송(C-WPT)을 사용한다. 전계결합형 시스템의 경우 송·수신부를 이어주는 링크 커패시터의 용량 리액턴스를 보상하기 위한 설계가 간단하며 매칭 회로 부피와 손실이 적은 매칭 네트워크 연구가 필요하다.
본 논문은 전계결합형 무선전력전송 시스템의 부피 저감을 위한 LET 공진 컨버터, 비대칭 PWM 공진 컨버터 두 가지의 매칭 네트워크 회로를 제안한다. 이는 시스템 부피 저감이 필요한 TV와 휴대용 전자장비와 같은 100W급 이하 중소형 어플리케이션에 주안점을 두었다. 제안 회로의 경우 시스템 공진에 사용된 마그네틱 소자가 적어 시스템 입출력 효율이 높을 뿐만 아니라 설계절차도 비교적 간단하다는 장점이 있다. 각 회로는 기존 매칭 회로의 장·단점과 동작 원리를 이론적으로 분석 후 제안 회로와 같은 조건에서 매칭 회로의 부피와 손실 비교를 통해 검증한다. 제안한 두 개의 회로는 손실 최적 설계하고 50W(100V/0.5A)급 하드웨어를 구현하여 시스템별 구동 한계점을 비교한다. 제안 회로는 마그네틱 부피가 가장 저감된 회로로 한정된 공간에서의 무선전력전송 시스템에 매우 유용한 회로가 될 것으로 판단된다.
본 논문은 전계결합형 무선전력전송 시스템의 부피 저감을 위한 LET 공진 컨버터, 비대칭 PWM 공진 컨버터 두 가지의 매칭 네트워크 회로를 제안한다. 이는 시스템 부피 저감이 필요한 TV와 휴대용 전자장비와 같은 100W급 이하 중소형 어플리케이션에 주안점을 두었다. 제안 회로의 경우 시스템 공진에 사용된 마그네틱 소자가 적어 시스템 입출력 효율이 높을 뿐만 아니라 설계절차도 비교적 간단하다는 장점이 있다. 각 회로는 기존 매칭 회로의 장·단점과 동작 원리를 이론적으로 분석 후 제안 회로와 같은 조건에서 매칭 회로의 부피와 손실 비교를 통해 검증한다. 제안한 두 개의 회로는 손실 최적 설계하고 50W(100V/0.5A)급 하드웨어를 구현하여 시스템별 구동 한계점을 비교한다. 제안 회로는 마그네틱 부피가 가장 저감된 회로로 한정된 공간에서의 무선전력전송 시스템에 매우 유용한 회로가 될 것으로 판단된다.
목차
국문요약 I목 차 III그림목차 IV표 목 차 VI1. 서 론 11.1. 연구배경 및 필요성 11.2. 연구 목표 및 내용 31.3. 논문구성 42. 기존 매칭 네트워크 52.1. 기존 회로 분석 52.1.1. LLC 보상 구조 분석 72.1.2. 양방향 LC 보상 구조 분석 82.1.3. CLC 보상 구조 분석 92.2. 기존 회로 비교 102.2.1. LLC 보상 구조 설계 및 시뮬레이션 102.2.2. 양방향 LC 보상 구조 설계 및 시뮬레이션 142.2.3. CLC 보상 구조 설계 및 시뮬레이션 172.2.4. 기존 회로 비교 결과 223. 제안하는 매칭 네트워크 243.1. 최적 임피던스 매칭구조 도출 243.1.1. 회로 설계 및 전제조건 243.1.2. 인덕터를 이용한 임피던스 매칭 설계 263.1.3. 인덕터와 변압기를 이용한 임피던스 매칭 설계 273.1.4. 최적 임피던스 매칭구조 도출 결과 283.2. 누설집중형 변압기(LET) 공진 컨버터 323.2.1. 제안 회로 구조 323.2.2. 누설집중형 변압기 설계 ? 손실 최적설계 343.2.3. 누설집중형 변압기 설계 ? PSIM을 이용한 빠른 설계 443.3. 비대칭 PWM 공진 컨버터 553.3.1. 제안 회로 개요 553.3.2. 제안 회로 동작 원리 574. 제안하는 매칭 네트워크 검증 644.1. 설계 결과 644.1.1. LET 공진 컨버터 644.1.2. 비대칭 PWM 공진 컨버터 654.2. 시뮬레이션 및 하드웨어 결과 674.2.1. LET 공진 컨버터 674.2.2. 비대칭 PWM 공진 컨버터 714.3. 성능 비교 및 분석 결과 745. 결 론 77참 고 문 헌 79ABSTRACT 84연구논문 실적 86수상 실적 89
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