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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2021.10
- 수록면
- 743 - 751 (9page)
- DOI
- 10.5762/KAIS.2021.22.10.743
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초음속 항공기에 사용되는 배터리 충전 유니트(BCCU)는 항공기 주전원 고장시 비행제어 시스템 컴퓨터를 포함하여 각종 전자장비에 배터리 전원을 공급할 수 있도록 제어하는 역할을 수행하며, 비행 안전성 확보를 위해 매우 중요한 장비이다. 초음속 항공기 운용 중 BCCU 내부에서 전원 Switching 역할을 수행하는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, 이하 IGBT) 열화로 인해 배터리 충전에 문제가 발생하였다. IGBT는 MOSFET과 BJT의 장점을 결합시킨 트랜지스터로서, MOSFET만큼 스위칭 속도가 빠르고, BJT와 같이 고압 고전류에서의 전력손실이 적어 BCCU 회로구성에 필수적인 소자이다. 전원회로 구성에 필수적인 IGBT 열화 현상을 개선하기 위해 IGBT 발열, 열화의 원인이 되는 IGBT 스위칭 손실(Switching Loss), 전도 손실(Conductive Loss)에 대해 분석하였으며, 원인 분석결과를 바탕으로 IGBT 주변회로를 분석, 측정하여 전압을 변환하는 역할을 수행하는 구동변압기(Drive Transformer) 용량 저하에 의한 전력손실, IGBT 온도증가를 확인하였다. 구동변압기 용량에 따라 전력 손실, IGBT 온도 상승률은 각각 0.24J, 1℃/min이 증가하였고 이로 인해 IGBT 열화 현상이 발생하였다. 이를 개선하기 위해 구동변압기 용량 및 관리방안을 개선하였으며, 고온/저온 주기 시험, BCCU 동작확인을 통해 개선안을 입증하였다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 고장현상 원인분석
3. 개선안 도출 및 검증
4. 결론
References
참고문헌 (14)
참고문헌 신청
Defense Acquisition Program Administration, 643p, Defense Acquisition Program Administration, 2020, Notice on Standard Airworthiness Standards for Military Aircraft, pp. 549
Kim DW, Jeong SH, An Empirical Study on the Quality Reliability of the Start-up performance of the Fixed Wing Aircraft at low temperature, J Korean Soc Qual Manag, Vol. 46, No. 1, pp.169-188, March 2018 DOI: http://dx.doi.org/10.7469/JKSQM.2018.46.1.169
Y. H. No, S. Y. Lee, G. S. Park, “A study on load circuit for variation of inductance and threshold voltage based on IGBT”, Proc. of 2010 25th ICROS Annual Conference , Kangwon Univ, Korea, pp. 50-51, March 2015
Y. H. No, S. Y. Jo, and S. Y. Lee, “A study on reliability of power MOSFET,” Proc. of 2015 ICROS, Daejeon-Chungcheong, Korea, pp. 64-67, Dec 2015
R. J. Baker, “High voltage pulse generation using current mode second breakdown in a bipolar junction transistor,” Review of Scientific Instruments , vol. 62, no. 4, pp. 1031-1036, 1991. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1142054
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