LED 전광판 부하에서 고조파 측정 및 저감에 관한 연구 :(A) Study on the Harmonic Measurement and Reduction in LED Display Board Load

장래창

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자료유형: 학위논문

저자정보: 장래창 (홍익대학교, 弘益大學校大學院)

지도교수: 朴俊烈, 崔洪圭

발행연도: 2013

저작권: 홍익대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수3

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

LED 전광판 부하에서 고조파 측정 및 저감에 관한 연구

장래창 전자정보통신공 2013.01 학위논문

2012

LED 전광판에서 고조파 발생 및 저감에 관한 연구

장래창 , 박준열 , 최홍규 외 5명 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 2012.10 학술대회자료

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최근 전력전자 기술을 응용한 기기의 사용이 증가하면서 비선형 특성부하에 의한 고조파가 많이 발생하고 있으며 그중에서도 LED 산업의 급속한 성장으로 LED 전광판 등에 사용되는 SMPS 수요가 증가 하고 있다. SMPS는 Switching Mode Power Supply의 약자로 외부에서 공급되는 교류(AC) 전류를 직류(DC) 전류로 전환(Switching)시킨 후, 각종 전자기기의 조건에 맞는 전압으로 변환시켜 공급하는 장치이지만 전력 송전 시 다양한 변수로 인해 전압이 수시로 바뀌게 된다. 이에 따라 220V로 공급되는 전기가 그보다 낮거나 높게 공급되기도 한다.
이런 불규칙한 전압이 그대로 공급될 경우, 전자기기의 고장 및 성능저하를 가져올 수 있기 때문에 SMPS를 사용 하지만 고속 스위칭으로 인해 고조파가 발생하는 문제점이 있다. 특히 제3 고조파를 많이 발생하는 SMPS의 THD (Total Harmonic Distortion)가 높을 경우 통신선로 장애 및 전력선 발열이 발생되므로 이를 방지하기위해 고조파 필터를 설치하여야 한다.

따라서 본 연구에서는 LED 전광판 시스템에서 발생하는 고조파를 측정 장비 HIOKI 3196로 측정 및 분석하였다. 측정된 고조파를 제거하기 위한 의 변화에 따른 임피던스 응답 특성을 측정하여 수동필터 설계 후 EDSA시뮬레이션을 통해 SMPS에서 발생하는 고조파 저감을 검증하였다.

제 1 장 서 론 1
1.1. 연구배경 및 목적 1
1.2. 연구방법 및 범위 1
제 2 장 고조파 이론 3
2.1. 고조파 정의 3
2.2. 회로 응답 4
2.2.1. 선형회로 응답 4
2.2.2. 비선형회로 응답 4
2.3. 고조파 해석 5
2.3.1. 푸리에 급수 5
2.3.2. 푸리에 전개 7
2.4. 고조파 발생 7
2.4.1. 고조파 발생원인 8
2.5. 고조파 영향 9
2.6. 고조파 관리기준 20
2.6.1. 국내 기준 20
2.6.2. 국제 기준 21
2.6.3. 등가 방해 전류 24
2.7. 고조파 저감 대책 25
2.7.1. 발생원측 대책 25
2.7.2. 피해기기측 대책 27
제 3 장 LED 전광판 39
3.1. LED 소개 39
3.2. LED 전광판 39
3.3. LED 전광판 발전 40
3.4. LED 전광판 종류 40
3.4.1. 소자에 따른 방식 비교 41
3.5. LED 전원장치 43
3.5.1. 전원장치 분류 43
3.5.2. SMPS 45
3.5.3. SMPS 전류왜곡 45
3.5.4. SMPS 기술 동향 46
제 4 장 고조파 측정 49
4.1. 장비 및 프로그램 49
4.2. 고조파 측정개소 53
4.3. HIOKI 3196 측정 54
제 5 장 사례 연구 58
5.1. EDSA 시뮬레이션 58
5.2. 필터 설계 62
5.3. 필터 위치 선정 65
5.4. 필터 적용 시 고조파 분석 67
5.5. 고조파 평가 73
제 6 장 결 론 75
참고문헌 77
ABSTRACT 79

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