인천대학교 현장맞춤형 실전문제연구단 X-IDEA Contest

1. 인천대학교 현장맞춤형 실전문제연구단
X-IDEA Contest
팀장: 이상희
팀원: 문태양, 김우현, 서봉진, 나영신, 여재현
히든 히어로

2. Ⅰ. 팀소개
▷ 팀원 소개
<팀장>
이상희
전력전자연구실
석사1차
<팀원>
문태양
전기공학과
4학년
<팀원>
김우현
전기공학과
4학년

3. Ⅰ. 팀소개
▷ 팀원 소개
<팀원>
서봉진
전기공학과
3학년
<팀원>
나영신
전기공학과
4학년
<팀원>
여재현
전기공학과
3학년

4. Ⅰ. 팀소개
▷ 팀 소개
히든 히어로 팀 소개
저희는 인천대학교 전기공학과 선후배로 만나서 이번
실전문제 연구팀을 위해서 모였습니다. 처음에는 어떤
주제로 할지, 무엇을 해야 할지 모르는 상황이 있었지만
그때 마다 교수님께서 조언을 해주셔서 이번 주제로
진행하게 되었습니다.
인천대학교를 졸업한 형이 팀장으로 있어서 훨씬 배우기도
쉽고 친해지기도 쉬워 팀 분위기도 좋습니다. 앞으로
발전하고 열심히 하는 ‘히든 히어로’ 팀이 되겠습니다.

5. Ⅰ. 팀소개
▷ 지도교수 / 멘토 지도내용
H/W
1. H/W 구성 시 초기 충전회로 추가
2. DC 전원 isolation 확인.
3. 부하 테스트를 위해 릴레이 추가
적용.
4. 전원은 안전전원으로 테스트 진행.
5. Artwork 주의점
- 그라운드 처리 및 포토커플러 양단 절연을
위해 확실히 띄워둘 것.
- 각 DC 전압 분리
S/W
1. PLL 각 확인.
- 전압 제어기는 120Hz 마다 1번씩 제어하기
때문에 정확한 시점 확인필요.
2. 전압제어기 및 전류제어기
- 선형성 보장을 위해 전압제어기 출력 확인 및
전류제어기 Q축 전류 확인

6. Ⅱ. 연구내용
▷ 연구목표, 배경 및 필요성
1. 연구 목표
• Active PFC (Boost Type) 회로 설계 및 분석
-Active PFC 구조-
2. 배경 및 필요성
산업계에서 AC-DC 컨버터에 다이오드 정류기를 사용할 경우 입력역률이 감소하고,
입력전류의 THD가 증가하게 돼서 입력단 전류의 고조파 증가와 역률 저하로 인해
장비의 오작동이나 수명저하현상의 원인이 될 수 있으므로 PFC 회로의 구현이 필요로 한다.

7. Ⅱ. 연구내용
▷ 차별성 및 신규성
• 학과에서 이론적으로만 배웠던 지식들을 실제 회사에서 직면한 문제를 통해
실험 및 검증을 함으로써, 이론적인 부분과 실질적 문제를 해결하는 능력을 향상
시킬 수 있다.
• 이론적으로 배웠던 역률 이라는 것과 제어라는 것을 합하여 실제 적용함으로써,
실제 산업계에서 배웠던 지식이 어떻게 적용되는 것을 알 수 있다.

8. Ⅱ. 연구내용
▷ 수행 방안
1. PSIM 시뮬레이션
• PSIM 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 실제 환경과 유사하게 적용하여 시뮬레이션 진행
• 아래의 설계를 바탕으로 시뮬레이션 결과에 따른 L, C 용량 선정
• 실제 트레드-밀 부하를 측정하면 사인파와 유사하여 그에 따른 시뮬레이션 진행

9. Ⅱ. 연구내용
▷ 수행 방안
2. 회로도 구성
• 초기 돌입전류를 최소화 하기 위해 NTC 및 릴레이 등으로 초기충전회로 구성
• 다이오드 정류단 + Boost 컨버터 회로 구성

10. Ⅱ. 연구내용
▷ 수행 방안
2. 회로도 구성
• 입력 AC 전압 센서
- 220V to 3V 로 변경하여 저항 분압비에
따라 출력 전압결정 및 레벨 쉬프트 회로 구성
( 0~3.3V )
• 출력 전압 센서
- 저항 분압비에 따른 전압 결정 및 전압센서
및 Op-Amp를 통해 1:1 출력 ( 0~3.3V )

11. Ⅱ. 연구내용
▷ 수행 방안
3. Artwork
• OrCAD Layout 프로그램을 이용하여
Artwork 진행 및 기판 제작
※ 각 소자 위치 선정 시 주의
→ 전류의 흐름을 고려
→ dc-dc 컨버터, 포토커플러
※ Mosfet 발열 문제
- Source 핀 Via(홀)

12. Ⅲ. 기대성과 및 활용계획
▷ 기대성과 및 활용계획
• 트레드-밀 인버터용 PFC 회로를 설계 하여 실증함으로써, 입력 역률 보상 및 입력 전류 고조파
성분의 억제가 가능하다는 것을 알 수 있고, 인체에 적용되는 의료용 기기 및 기기의 SMPS 등에
사용 될 수 있다.
• 산업체에서 실제 직면하고 있는 문제를 다룸으로써 차후 관련 계열의 회사에 취업 할 수 있는
역량을 키우는 기회를 가질 수 있다.

13. 감사합니다.