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초록·키워드
본 논문에서는 인공위성 Hall Thruster의 Inner Coil 및 Outer Coil 구동을 위한 Magnet Power Module(MPM)을 설계하고 실험적으로 검증하였다. Hall Thruster에서 Magnet Coil 전류는 방전 채널 내부의 자기장 형성과 직접적으로 관련되므로, MPM은 안정적인 정전류 제어 성능과 낮은 출력 전류 리플 특성을 확보해야 한다. 제안한 MPM은 100 V 입력 조건에서 동작하는 2채널 독립형 Forward Converter 구조로 구성되었으며, Inner Coil 출력은 30 V, 4.0 A, Outer Coil 출력은 25 V, 4.0 A의 정격 사양을 갖는다. 각 채널은 아날로그 정전류 제어 회로를 기반으로 동작하며, 무부하 및 과도 조건에서 출력 전압 상승을 제한하기 위한 전압 제한 기능을 포함하였다. 제작된 시제품을 대상으로 MOSFET 드레인-소스 전압, 변압기 1차측 전류, 출력 전압 및 출력 전류 파형을 측정하여 Forward Converter의 정상적인 스위칭 동작과 변압기 리셋 특성을 확인하였다. 실험 결과, Inner Coil용 컨버터와 Outer Coil용 컨버터는 각각 4.0 A 출력 조건에서 안정적으로 동작하였으며, 최대 효율은 각각 90.7 % 및 88.6 %로 측정되었다. 또한 2채널 동시 운전 조건에서 출력전류 리플률은 2.5 % 이하로 확인되었다. 이를 통해 제안한 MPM이 Hall Thruster용 Magnet Coil 구동 전원장치로 적용 가능함을 확인하였다.
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