[논문자료] 고전압 MLCC 시험을 위한 에너지 회수 회로 제안

출처: 픽사베이

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최근 전기자동차가 활성화되면서 자동차에 다양한 전력변환 기술이 접목되고 있고 SiC, GaN 등 차세대 반도체의 등장으로 이러한 전력변환기들이 고전압/고주파 구동이 이루어지고 있다. 이에 따라 고전압, 대용량을 만족하며 고신뢰성을 보장하는 전장용 MLCC의 수요가 증가하는 추세이다. 자동차용 MLCC는 차체에 탑재되어 고온 환경에 대응할 수 있도록 자동차용 MLCC 규격 (AEC-Q200)을 만족하며 전력변환기 내 존재하는 다수의 부하에 의한 서지나 펄스에 대응하기 위하여 내성 높은 제품의 수요가 높아지고 있다[1]. 다양한 MLCC 중 BaTiO3 절연체를 이용하는 Class Ⅱ MLCC는 높은 항복전압을 가지는 고용량의 커패시터로 전장용 부품으로 주목받고 있다[2].

본 논문에서는 해당 커패시터 개발을 목적으로 커패시터 충전 및 방전 시험을 위한 전원 장치를 제안하며 이 시험 장치는 AC Plasma display panel(AC-PDP) 구동 회로 설계에 사용되었던 서스테인 회로와 에너지 회수 회로를 기반으로 설계되었다.

논문 출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202217251773471

본 논문은 에너지 회수기능을 갖는 커패시터 시험 장치를 제안하였다. 에너지 회수 회로는 Half-bridge 구조를 기반으로 하여 설계/제작되었으며 에너지 회수의 전 원 공급과 회수 에너지의 환원을 위해 플라이백 컨버터와 부스트 컨버터를 사용하였다. 제안된 회로를 검증하 기 위해 큰 RMS 전류를 감당할 수 있는 필름 커패시터를 사용하여 토폴로지를 검증하였으며 검증된 시험 장치를 이용하여 MLCC의 발열 시험을 진행하였다. 본 논문에서 제안하는 Irms 수식을 통한 예상값과 실험 결과의 일치성을 확인함으로써 고전압용 MLCC 개발 실험에 있어 Irms 수식의 사용 가능성을 입증하였다. 다만 Irms 수식의 사용 가능성과 더불어 커패시터 부하 실험 결과를 기반으로 추후 MLCC의 발열과 RMS 전류의 관 계성을 더 유추해 볼 필요성이 있다.

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정수압 프레스 (WIP_온간정수압)

온도의 물성 변화가 필요한 제품을 목표 온도에서 고압/압착 처리 공정을 진행하는 설비 압축 유체로, 사용하는 물은 최대 90도까지 사용 가능하며 그 이상 온도는 밀도 변화가 적은 오일을 사용하여 주로 전기/전자소재(MLCC/LTCC) Lamination Process(적층 공정)에 사용하고 있으며, 분할되어 있던 Cold/Hot Lamination 공정을 한 공정으로 줄여 생산 효율성을 높였습니다.

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이 장비의 경우 재료 모든 부분에 압력과 온도가 동일하게 분포되어 압력 손실이 없고, 높은 밀도 성형이 가능합니다

초고온·초고압 반응기는 초고온 상태에서 화학 반응이나 수열 반응, 촉매 반응, 바이오매스 처리 등을 수행할 수 있는 설비입니다.

초고온 상태를 만들어 유지하기 위해 반응기 소재 열에 대한 안정성과 산화 저항, 열 사이클링 저항을 우선시하여 선정하는 것이 중요한데,

이를 바탕으로 안정적으로 반응을 수행할 수 있도록 HAYNES 고온 합금강 제품 중에서 선정하였습니다.

열처리나 산업 가열 시스템, 화학, 석유화학, 항송 분야에 많이 접목되어 사용되고 있습니다.

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