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고반복률 고전압 펄스 전원 장치 제작

유찰 · 한국전기연구원 · 전기·전자·RF 계측

결과
유찰
참가
0곳 · 개찰 10/02(금)

요약 AI 요약

"지역 중점산업 기반 대학·기업·출연연계형 Open-Lab 육성지원" 과제 수행에 필요한 고반복률 고전압 펄스 전원 장치를 제작하는 사업이다. 부하에 최대 피크전압 -3 kV의 고전압 펄스를 최대 400 kHz 반복률로 공급하고, 양전압 구간과 경사전압 구간을 조절해 다양한 출력 파형을 발생시키는 장치를 만든다.

  • 고전압 전원부: 3상 380Vac 입력, LCC 공진형 인버터와 절연 정류회로로 4채널 절연 직류전압을 출력하는 Multi-output 전압원(셀당 최대 400V), 양전압 구간용 Positive 정전압원(0~100V 조절), 경사구간용 정전류원
  • 고전압 펄스 발생부: SiC MOSFET 기반 ON/OFF 스위치와 에너지 저장 커패시터로 구성된 4단 직렬 스위칭셀, 정전류원 출력을 제어하는 4직렬 2병렬 스위치
  • 제어기: 출력전압·펄스 반복률·듀티사이클·경사파형 조건 설정, 각 스위치 제어신호 생성, 내부/외부 트리거 운전 지원, 광신호 기반 절연 제어신호 전달
  • 스위칭셀 구동 전원 공급 회로: 24V 입력으로 16개 반도체 스위치에 +15V/-5V 절연 구동전원 공급
  • 출력 보호회로: 출력전류 센싱으로 과전류·아크 검출 시 스위칭 신호 차단 및 광신호 Fault 전달
  • 외함·냉각·시스템 통합: 3상 380Vac 입력과 -3kV 고전압 출력을 수용하는 외함, 고전압부-저전압 제어부 절연·차폐, 강제공랭 냉각구조

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사업 내용 · 이 공고에 든 일

중심 · 고반복률 고전압 펄스 전원 장치 제작·납품

물품 › 연구·실험·계측장비 › 전기·전자·RF 계측

3상 380Vac 입력으로 -3kV 피크·400kHz 반복률 고전압 펄스를 내는 전원 장치를 설계·제작해 납품하는 일로, 전기·전자 계측·전력변환 장비 제작에 해당한다.

  • 기구물 3D 모델링 파일 및 상세 치수 도면 제출
  • PCB 회로 및 아트웍 파일 제출
  • Multi-output 전압원(LCC 공진형 인버터·절연 정류회로) 제작
  • Positive 정전압원·정전류원 제작
  • 4단 직렬 스위칭셀(SiC MOSFET) 제작
  • 4직렬 2병렬 스위치 제작
  • 스위칭셀 구동 전원 공급 회로 제작
  • 제어기 제작
  • 과전류·아크 보호회로 제작
  • 외함·냉각구조 설계·제작 및 시스템 통합
  • 포장·운반 및 지정장소(전기추진시험동 110호) 설치
  • 납품 후 KERI 입회 검수시험(입력·채널별 400V·+100V·1.5kV 경사·-3kV·400kHz·보호동작 확인)
  • 사용법 교육 및 작동 매뉴얼 제출
  • 하자보증 2년 및 하자 발생 시 무상 수리·교체

평가 · 배점

협상 대상 기준 · 기술심사평가를 통해 평가점수가 85점 이상인 적격 업체에 한해 가격 입찰서의 개찰 진행한다.

배점표 (AI 요약)
평가 항목배점
납품실적(해당 사양 이상의 실적 포함)10점
재무구조 및 경영상태10점
공고 규격 또는 기술과의 적합성20점
제어 연계 및 활용 이해도20점
품질 보증 계획의 적정성20점
납품시스템의 신뢰성 및 내구성10점
운용 및 유지보수의 적합성10점
합계(항목을 더한 값)100점

참가 자격 · 제한

업종제한
제한 없음
지역제한
제한 없음
공동수급
공동수급불허
입찰참가 제한
모름
실적경쟁 · PQ
모름
국제입찰
국내입찰
제출 방법
전자입찰

입찰 일정

진행일시남은 날
공고 게시09/23(수)지남
입찰서 제출 시작09/23(수) 18:30지남
입찰참가자격 등록 마감10/01(목) 18:00지남
입찰서 제출 마감10/02(금) 11:00지남
개찰10/02(금) 12:00지남

가격

추정가격
88,000,000원
배정예산
96,800,000원
부가세
8,800,000원
예정가격 방식
단일예가

납품

품명
임펄스발생장치 (2611169701)
수량
1 Set
납품
계약 후 30일
인도조건
모름
제조물품
아니오
세부품명 등록
등록 필요

공고 정보

공고종류
등록공고 (일반공고)
게시일
09/23(수)
공고번호
R26BK01744506-000
참조번호
RD2026090106
공고기관
한국전기연구원
수요기관
한국전기연구원
계약방법
제한경쟁
낙찰방법
규격가격동시입찰
계약유형
총액계약
예정가격 방식
단일예가
추정가격
88,000,000원
배정예산
96,800,000원
사전규격번호
R26BD00275593
재공고
아니오
출처
나라장터

첨부파일

첨부 내용을 정리한 글 — 자격 · 배점 · 일정 · 발췌 ›

문서 발췌

3. 기술개요 및 사양, 제작 구성 3.1 기술개요 및 사양 - 본 구매 건에서 제작하고자 하는 시스템은 부하에 최대 피크전압 -3 kV의 고전 압 펄스를 최대 400 kHz의 반복률로 공급하고, 양전압 구간과 경사전압 구간을 조절하여 다양한 형태의 출력 파형을 발생시킬 수 있는 고반복률 펄스 전원 장치 이다. - 제작하고자 하는 시스템의 전체 구성 및 사양은 아래와 같다. [시스템의 전체 구성]

평가항목단위납품사양평가 방법
시스템 입력입력 전압Vac3상 380Vac ± 10%
Multi-output
전압원
셀당 최대
출력 전압
V400
Positive최대출력전압100
정전압원출력 조절범위0~100KERI 평가
최대 피크전압kV-3
고전압 펄스최대 경사전압1.5
발생부최대반복률kHz400
제어 기능
제어 및 보호과전류 및
아크 보호
-정상 동작

[고반복률 고전압 펄스 전원 장치 사양표] [출력 펄스 파형 예시]  본 시스템은 고전압 전원부, 고전압 펄스 발생부, 제어기, 스위칭셀 구동 전원 공급 회로 및 출력 보호회로로 구성한다.  시스템의 입력전압은 3상 380 Vac로 하며, 정격 입력전압의 ±10% 범위에서 정상적 으로 동작할 수 있어야 한다.  고전압 전원부는 Multi-output 전압원, Positive 정전압원 및 정전류원으로 구성한다.  Multi-output 전압원은 LCC 공진형 인버터와 절연 정류회로를 이용하여 각 스위칭셀 의 에너지 저장 커패시터를 개별적으로 충전할 수 있어야 하며, 셀당 최대 충전전압 은 400 V로 한다.  Positive 정전압원은 출력 펄스의 양전압 구간을 형성하기 위한 전압을 공급하여야 하며, 출력전압은 0~100 V 범위에서 조절할 수 있어야 한다.

정전류원은 출력 펄스의 경사구간을 형성하기 위한 전류를 공급하여야 한다.
고전압 펄스 발생부는 4단 직렬 스위칭셀과 4직렬 2병렬 구조의 스위치로 구성한다.
4단 직렬 스위칭셀은 SiC MOSFET 기반의 ON/OFF 스위치와 에너지 저장 커패시터

로 구성하며, 각 셀의 동작을 조합하여 고전압 펄스를 발생시킬 수 있어야 한다.  4직렬 2병렬 구조의 스위치는 정전류원의 출력을 제어하여 출력 펄스의 경사구간을 형성할 수 있어야 한다.  고전압 펄스 발생부는 최대 피크전압 -3 kV의 음극성 펄스를 출력할 수 있어야 하 며, 양전압 구간은 최대 +100 V까지 출력할 수 있어야 한다.  출력 펄스의 경사전압은 경사구간 시작전압과 종료전압의 차이로 정의하며, 최대 1.5 kV까지 조절할 수 있어야 한다.  제어기는 각 전원 장치의 출력전압, 펄스 반복률, 듀티사이클 및 경사파형 조건을 설 정할 수 있어야 하며, 모든 반도체 스위치에 필요한 제어신호를 생성할 수 있어야 한 다.  제어기와 고전압 펄스 발생부 사이의 제어신호는 광신호 또는 이와 동등 이상의 절 연성능을 갖는 방식으로 전달하여야 한다.  스위칭셀 구동 전원 공급 회로는 24 V 입력으로부터 각 반도체 스위치에 필요한 절 연 구동전원을 공급할 수 있어야 하며, 최대 400 kHz의 반복률과 높은 \(dV/dt\) 조건에서 정상적으로 동작할 수 있어야 한다.  출력 보호회로는 출력전류를 측정하여 과전류 또는 아크 발생 여부를 검출할 수 있 어야 하며, 이상상태가 검출되는 경우 스위칭 신호를 차단하고 고장신호를 제어기로 전달할 수 있어야 한다. 3.2 음전압 충전기  Multi-output 전압원은 3상 380 Vac 입력전원을 이용하여 4단 직렬 스위칭셀의 에 너지 저장 커패시터를 충전하기 위한 4채널의 절연된 직류전압을 출력할 수 있어야 한다.  시스템 입력전압은 3상 380 Vac로 하며, 정격 입력전압의 ±10% 범위에서 출력 이 상이나 보호회로 오동작 없이 정상적으로 동작할 수 있어야 한다.  Multi-output 전압원은 LCC 공진형 전력변환회로, 고주파 절연변압기, 출력 정류회 로 및 출력전압 제어회로 등으로 구성하여야 한다.  출력부는 총 4채널로 구성하며, 각 출력채널은 스위칭셀의 에너지 저장 커패시터를 각각 개별적으로 충전할 수 있어야 한다.  각 출력채널의 최대 출력전압은 400 V 이상이어야 하며, 제어기를 통해 출력전압을 개별적으로 설정하거나 조절할 수 있어야 한다.  각 출력채널은 입력부뿐만 아니라 다른 출력채널과도 전기적으로 절연되어야 한다.  각 출력채널은 직렬 스위칭셀의 배치에 따라 서로 다른 플로팅 전위에서 동작하므로, 시스템의 최대 출력전압인 -3 kV가 발생하는 조건에서도 절연파괴 없이 정상적으로 충전 기능을 수행할 수 있어야 한다.  고주파 절연변압기와 출력 정류회로는 고전압 펄스 출력 시 발생하는 높은 dv/dt 및 공통모드 전압에 의해 절연파괴, 출력전압 변동 또는 제어회로 오동작이 발생하지 않 도록 설계하여야 한다.  각 출력채널의 출력전압을 측정할 수 있는 전압센싱 회로를 포함하여야 하며, 측정된

출력전압 또는 충전완료 상태를 제어기에서 확인할 수 있어야 한다.  전원 차단 후 각 출력단 및 연결된 에너지 저장 커패시터의 잔류전압을 안전한 수준 까지 낮출 수 있도록 방전경로를 구성하여야 한다.  최대 400 kHz의 펄스 반복률로 시스템을 운전하는 조건에서도 각 출력채널의 충전 전압이 안정적으로 유지되어야 하며, 충전에너지 부족으로 인한 펄스 누락이나 비정 상적인 출력전압 저하가 발생하지 않아야 한다.  최대 출력조건에서 전력반도체, 고주파 변압기, 정류소자 및 기타 주요 부품의 온도 가 각 부품의 허용범위를 초과하지 않도록 방열 및 냉각구조를 설계하여야 한다.  Multi-output 전압원의 최종 출력전력, 출력전압 조절범위, 출력전압 허용오차 및 냉 각방식은 KERI와 협의하여 결정한다. 3.3 Positive 정전압원  Positive 정전압원은 출력 펄스의 양전압 구간을 형성하기 위한 직류전압을 고전압 펄스 발생부에 공급하여야 한다.  Positive 정전압원은 장치 출력단에서 양전압 펄스를 0~100 V 범위로 조절할 수 있 도록 구성하여야 하며, 최대 +100 V의 양전압 펄스를 출력할 수 있어야 한다.  Positive 정전압원의 내부 출력전압은 반도체 스위치, 보호소자 및 배선에서 발생하 는 전압강하를 고려하여 장치 출력단에서 요구되는 최대 +100 V를 확보할 수 있도 록 설계하여야 한다.  출력전압은 제어기를 통해 설정할 수 있어야 하며, 설정전압 및 실제 출력전압을 확 인할 수 있는 전압센싱 회로를 포함하여야 한다.  출력전압은 고전압 펄스의 반복률과 듀티사이클이 변경되는 경우에도 설정된 값을 안정적으로 유지할 수 있어야 한다.  최대 400 kHz의 반복률로 펄스를 출력하는 조건에서 양전압 구간의 전압이 비정상 적으로 감소하거나 펄스가 누락되지 않아야 한다.  출력전류 및 출력전력은 KERI가 지정한 부하조건에서 최대 +100 V의 양전압 펄스를 안정적으로 출력하기에 충분하여야 한다.  Positive 정전압원은 고전압 펄스 발생부와 연결되므로, 최대 -3 kV의 음극성 펄스와 스위칭 과도전압이 전원 장치 내부로 유입되지 않도록 역전압 차단 및 과도전압 보 호회로를 포함하여야 한다.  고전압 펄스 출력 시 발생하는 높은 dv/dt와 공통모드 노이즈에 의해 출력전압 변동, 제어회로 오동작 또는 전원 장치 정지가 발생하지 않아야 한다.  Positive 정전압원의 출력단과 제어회로 사이에는 시스템의 전위구조에 적합한 절연 또는 보호회로를 적용하여야 한다.  전원 차단 후 출력단의 잔류전압을 안전한 수준까지 낮출 수 있도록 방전경로를 구 성하여야 한다.  최대 출력조건에서 전력반도체, 정류소자 및 기타 주요 부품의 온도가 각 부품의 허 용범위를 초과하지 않도록 방열 및 냉각구조를 설계하여야 한다.  Positive 정전압원의 최종 출력전력, 출력전압 허용오차, 출력전압 리플 및 냉각방식

은 KERI와 협의하여 결정한다. 3.4 4단 직렬 스위칭셀  4단 직렬 스위칭셀은 동일한 구조의 단위 스위칭셀 4개를 직렬로 연결하여 구성하여 야 한다.  각 단위 스위칭셀은 ON 스위치(    ), OFF 스위치 (   ), 에너지 저장 커패시터 (  ), 게이트 구동회로 및 광신호 수신회로를 포함하여야 한다.  각 단위 스위칭셀의 에너지 저장 커패시터는 Multi-output 전압원의 개별 출력채널을 이용하여 최대 400 V까지 충전할 수 있어야 한다.  ON 스위치와 OFF 스위치는 상보적으로 동작하여야 하며, 두 스위치가 동시에 턴온 되어 단락경로가 형성되지 않도록 적절한 데드타임을 적용하여야 한다.  ON 스위치가 턴온되는 경우 해당 셀의 에너지 저장 커패시터 전압이 출력 펄스에 직렬로 합산되어야 한다.  OFF 스위치가 턴온되는 경우 해당 셀의 에너지 저장 커패시터가 출력 펄스 경로에 서 제외되고, 출력전류가 연속적으로 흐를 수 있는 바이패스 경로가 형성되어야 한 다.  각 단위 스위칭셀의 출력전압을 순차적으로 합산하여 최대 1.6 kV의 기본 음전압을 형성할 수 있어야 한다.  반도체 스위치는 최대 운전전압, 스위칭 과도전압, 출력전류 및 최대 반복률을 고려 하여 충분한 정격 여유를 갖는 SiC MOSFET을 적용하여야 한다.  각 단위 스위칭셀은 최대 400 V의 정상상태 전압뿐만 아니라 스위칭 시 발생하는 오 버슈트 전압을 안전하게 견딜 수 있어야 한다.  각 셀에 사용되는 에너지 저장 커패시터는 최대 충전전압, 펄스전류, RMS 전류 및 최대 반복률을 고려하여 선정하여야 한다.  직렬 연결된 각 스위칭셀은 동기하여 동작하여야 하며, 게이트 제어신호와 게이트 구 동회로의 전달시간 편차로 인해 특정 셀 또는 반도체 스위치에 과도한 전압이 집중 되지 않아야 한다.  스위칭셀 사이의 동작시간 편차를 최소화하거나 제어기에서 보상할 수 있도록 구성 하여야 한다.  각 반도체 스위치의 게이트 구동신호는 광신호 또는 이와 동등 이상의 절연성능을 갖는 방식으로 전달하여야 한다.  각 게이트 구동회로는 스위칭셀 구동 전원 공급 회로에서 공급되는 절연전원을 이용 하여 동작하여야 한다.  반도체 스위치의 게이트-소스 전압, 드레인-소스 전압 및 주요 회로의 동작상태를 점검할 수 있도록 적절한 측정지점을 확보하여야 한다.

[스위칭셀 구조 예시] 3.5 4직렬 2병렬 스위치  정전류원 출력 스위치는 4개의 반도체 스위치를 직렬로 연결한 스위치열 2개를 병렬 로 연결한 4직렬 2병렬 구조로 구성하여야 한다.  각 직렬 스위치열은 시스템의 최대 출력전압과 스위칭 과도전압을 안전하게 차단할 수 있어야 한다.  직렬 연결된 각 반도체 스위치에는 정상상태 및 스위칭 과도상태에서 전압이 균등하 게 분배되도록 정적 및 동적 전압 평형수단을 적용하여야 한다.  정적 전압 평형을 위해 필요한 경우 각 반도체 스위치에 병렬 저항을 적용하고, 동적 전압 평형을 위해 게이트 신호 조정, 스너버 또는 이와 동등한 회로를 적용하여야 한 다.  직렬 연결된 반도체 스위치 사이의 게이트 신호 전달시간 편차로 인해 특정 반도체 스위치에 과도한 전압이 집중되지 않아야 한다.  두 개의 직렬 스위치열은 병렬 운전 시 출력전류를 균등하게 분담할 수 있도록 반도 체 스위치의 특성, 게이트 구동조건, 배선 인덕턴스 및 냉각조건을 가능한 한 동일하 게 구성하여야 한다.  병렬 스위치열 사이의 주전류 경로는 전기적·기하학적으로 대칭이 되도록 설계하여 특정 스위치열에 전류가 집중되지 않도록 하여야 한다.  각 병렬 스위치열에는 동일한 시점에 턴온 및 턴오프 신호가 전달되어야 하며, 신호 전달시간 편차로 인한 과도한 전류불균형이 발생하지 않아야 한다.  4직렬 2병렬 스위치는 정전류원의 출력전류를 최대 400 kHz의 반복률로 스위칭할 수 있어야 한다.  스위치가 턴온되는 동안 정전류원의 출력전류가 부하에 공급되어 설정된 경사파형이 형성되어야 한다.  스위치가 턴오프되는 경우 정전류원과 고전압 펄스 출력단 사이의 전류경로가 안전 하게 차단되어야 한다.  정전류원의 출력전류 차단 시 발생할 수 있는 과도전압으로부터 반도체 스위치를 보 호하기 위한 클램프, 스너버 또는 에너지 회수경로를 포함하여야 한다.  출력 개방 또는 부하 급변 시 정전류원의 저장에너지로 인해 반도체 스위치에 과도 한 전압이 인가되지 않도록 보호회로를 구성하여야 한다.  각 반도체 스위치는 독립된 게이트 구동회로와 절연 구동전원을 이용하여 구동하여 야 한다.  게이트 구동회로는 높은 공통모드 전압변화율 조건에서 오동작하지 않아야 하며, 제 어전원 또는 광신호가 상실되는 경우 모든 반도체 스위치가 안전하게 턴오프되어야 한다.  최대 반복률 및 최대 정전류 출력조건에서 반도체 스위치와 주변 부품의 온도가 각 부품의 허용범위를 초과하지 않도록 방열 및 냉각구조를 설계하여야 한다.

[4직렬 2병렬 스위치 구조 예시] 3.6 스위칭셀 구동 전원 공급 회로  스위칭셀 구동 전원 공급 회로는 4단 직렬 스위칭셀과 4직렬 2병렬 스위치에 적용되 는 각 SiC MOSFET의 게이트 구동회로에 절연된 구동전원을 공급하여야 한다.  구동 전원 공급 회로의 입력전압은 24 Vdc로 하며, 시스템 내부의 보조전원으로부터 전원을 공급받을 수 있도록 구성하여야 한다.  각 게이트 구동회로에는 SiC MOSFET의 안정적인 턴온 및 턴오프를 위한 양전압과 음전압의 구동전원을 공급할 수 있어야 한다.  게이트 구동전압은 +15 V 및 -5 V를 기준으로 하며, 적용되는 SiC MOSFET과 게이 트 구동회로의 요구조건에 따라 세부 출력전압을 조정할 수 있어야 한다.  4단 직렬 스위칭셀에는 ON 스위치 4개와 OFF 스위치 4개가 적용되므로 총 8개의 독립된 게이트 구동전원을 공급할 수 있어야 한다.  4직렬 2병렬 스위치에는 총 8개의 반도체 스위치가 적용되므로, 각 반도체 스위치의 기준전위에 적합한 절연 구동전원을 공급할 수 있어야 한다.  도면의 구성을 기준으로 구동 대상 반도체 스위치는 총 16개이며, 각 반도체 스위치 에는 독립된 절연 구동전원을 공급하는 것을 원칙으로 한다.  직렬 연결된 각 반도체 스위치는 서로 다른 플로팅 전위에서 동작하므로, 각 구동 전 원의 출력부는 입력부 및 다른 출력채널과 전기적으로 절연되어야 한다.  각 절연 구동전원은 시스템에서 최대 피크전압 -3 kV의 고전압 펄스가 출력되는 조 건에서도 절연파괴 없이 정상적으로 동작할 수 있어야 한다.  절연전원의 선정 및 설계 시 데이터시트에 제시된 단시간 절연내전압뿐만 아니라 연 속 사용전압, 반복적인 공통모드 전압, 절연구조 및 실제 스위칭 노드의 플로팅 전위 를 함께 고려하여야 한다.  절연 구동전원은 고전압 펄스의 상승 및 하강 과정에서 발생하는 높은 공통모드 전 압변화율에 의해 출력전압 변동, 절연전원 리셋 또는 게이트 구동회로 오동작이 발생 하지 않아야 한다.  절연전원의 입출력 간 기생 커패시턴스에 의해 발생하는 공통모드 전류가 게이트 구 동회로 및 제어기의 정상 동작에 영향을 미치지 않도록 설계하여야 한다.  필요한 경우 구동 전원 입력부에 공통모드 초크, 디커플링 커패시터 및 고주파 필터 를 적용하여 공통모드 전류의 전달을 억제하여야 한다.  구동 전원 공급 회로의 입력 및 출력 배선은 고전압 펄스의 주전류 경로와 분리하고, 게이트 구동회로와의 연결거리를 최소화하여야 한다.  각 구동 전원의 출력단에는 게이트 구동회로에 필요한 디커플링 커패시터를 배치하 고, 최대 400 kHz 운전 시에도 +15 V 및 -5 V 출력이 안정적으로 유지되도록 구성 하여야 한다. 3.7 제어기  제어기는 Multi-output 전압원, Positive 정전압원, 정전류원, 4단 직렬 스위칭셀, 4

직렬 2병렬 스위치 및 출력 보호회로의 동작을 통합적으로 제어할 수 있어야 한다.  제어기는 출력전압, 펄스 반복률, 듀티사이클 및 경사파형 조건을 설정할 수 있어야 하며, 설정조건에 따라 고전압 펄스 발생부에 필요한 스위칭 제어신호를 생성할 수 있어야 한다.  최대 400 kHz의 반복률에 해당하는 스위칭 제어신호를 안정적으로 출력할 수 있어 야 한다.  제어기는 양전압 구간, 기본 음전압 구간 및 경사전압 구간의 동작순서와 지속시간을 각각 설정할 수 있어야 한다.  각 에너지 저장 커패시터의 충전전압은 최대 400 V 범위에서 설정할 수 있어야 하 며, 동일 전압 일괄 설정과 채널별 개별 설정이 가능하여야 한다.  Positive 정전압원의 출력전압을 설정하여 장치 출력단의 양전압 펄스를 최대 +100 V까지 조절할 수 있어야 한다.  정전류원과 4직렬 2병렬 스위치의 동작시간을 조절하여 경사구간의 지속시간과 전압 변화량을 제어할 수 있어야 한다.  경사구간의 시작전압과 종료전압의 차이를 기준으로 최대 1.5 kV의 경사전압을 형성 할 수 있도록 제어하여야 한다.  4단 직렬 스위칭셀의 각 ON 스위치와 OFF 스위치에 필요한 제어신호를 생성할 수 있어야 한다.  각 단위 스위칭셀의 ON 스위치와 OFF 스위치는 상보적으로 동작하여야 하며, 두 스 위치가 동시에 턴온되지 않도록 적절한 데드타임을 설정할 수 있어야 한다.

4직렬 2병렬 스위치에 적용되는 모든 반도체 스위치를 동기하여 제어할 수 있어야
한다.
제어기와 각 게이트 구동회로 사이의 제어신호는 광신호 또는 이와 동등 이상의 절

연성능을 갖는 방식으로 전달하여야 한다.  광송신기 및 광수신기의 전달지연과 채널 간 편차가 고전압 펄스의 출력특성에 영향 을 미치지 않도록 구성하여야 한다.  제어기는 장치 자체에서 생성되는 기준신호를 이용하는 내부 트리거 운전과 외부 장 치에서 입력되는 신호를 이용하는 외부 트리거 운전을 지원하여야 한다. 3.8 과전류 보호 회로 기능  출력되는 펄스의 전류를 센싱하여, 특정 전류 이상일 경우 모든 PWM을 OFF하도록 회로를 설계해야 한다.  센싱된 전류값을 이용하여 Fault 신호를 만들어 내고 이를 제어기에 연결할 수 있어 야 하며, 이 때 출력되는 Fault 신호는 광 송신기를 사용하여 설계한다. 3.9 외함, 냉각 및 시스템 통합  Multi-output 전압원, Positive 정전압원, 정전류원, 고전압 펄스 발생부, 스위칭셀 구 동 전원 공급 회로, 제어기 및 출력 보호회로를 하나의 시스템으로 통합하여 운전할 수 있도록 외함과 내부 구조물을 설계 및 제작하여야 한다.  외함은 3상 380 Vac 입력과 최대 피크전압 -3 kV의 고전압 펄스 출력을 안전하게 수용할 수 있는 구조로 제작하여야 한다.  고전압부와 저전압 제어부 사이에는 충분한 절연거리와 차폐구조를 확보하여 고전압 펄스에 의한 제어기 오동작을 방지하여야 한다.  외함은 보호접지와 확실하게 연결하여야 하며, 외함의 문, 패널 및 분리 가능한 금속 구조물도 접지 연속성이 확보되어야 한다.  고전압 펄스의 주전류 경로는 루프 면적과 기생 인덕턴스를 최소화할 수 있도록 가 능한 한 짧고 단순하게 구성하여야 한다.  고전압 도체, PCB, 방열부, 체결부품 및 외함 사이에는 최대 운전전압과 스위칭 과 도전압을 고려한 충분한 공간거리와 연면거리를 확보하여야 한다.  고전압 출력단에는 최대 출력전압과 반복 펄스 운전에 적합한 고전압 케이블 및 커 넥터를 적용하여야 한다.  외부에 노출되는 고전압 출력단자는 운전 중 사용자가 직접 접촉할 수 없도록 절연 커버 또는 보호구조를 적용하여야 한다.  반도체 스위치, 정전류원, LCC 공진형 전력변환회로, 절연 정류회로 및 스위칭셀 구 동 전원 공급 회로에서 발생하는 열을 방출할 수 있도록 적절한 냉각구조를 적용하 여야 한다.  냉각방식은 강제공랭 또는 이와 동등 이상의 냉각성능을 갖는 방식으로 구성하고, 최 대 반복률 및 지정된 부하조건에서 주요 부품의 온도가 각 부품의 허용범위를 초과 하지 않아야 한다.  강제공랭을 적용하는 경우 발열부품의 배치, 흡기구 및 배기구 위치를 고려하여 외함 내부에 열이 집중되는 영역이 발생하지 않도록 하여야 한다.

[시스템 구성 예시] 4. 납품 후 시험 납품 후 검수는 KERI가 지정한 장소에서 공급자 입회하에 실시하며, 다음 시험을 수행 한다.

3상 380 Vac 입력에서 시스템의 정상 동작을 확인한다.
Multi-output 전압원의 채널별 최대 출력전압 400 V와 개별 제어 기능을 확인한다.
Positive 정전압원을 이용한 최대 +100 V의 양전압 펄스 출력을 확인한다.
정전류원과 4직렬 2병렬 스위치를 이용한 최대 1.5 kV의 경사전압 출력을 확인한다.
KERI가 지정한 부하조건에서 최대 피크전압 -3 kV의 펄스 출력을 확인한다.
최대 400 kHz의 반복률에서 펄스 출력과 시스템의 정상 동작을 확인한다.
과전류 및 아크 발생 시 보호회로가 동작하여 스위칭 신호와 고전압 출력을 차단하

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