Abstract
In this paper, we suggest a method of extracting circuit parameters of the insulating transformer using S-parameter measurement, especially in high frequency range. At 60 Hz, conventionally, no load test and short circuit test are used to extract the circuit parameters. In this paper S-parameters measured from VNA(Vector Network Analyzer) were used to extract the transformer parameters using data fitting method (optimization). The S-parameters from the equivalent circuit using the extracted parameters showed good agreement with those from measurement. Furthermore, the transformer secondary voltages from the equivalent circuit model also coincide quite exactly to the measured secondary voltages in sinusoidal forms. Finally we assert that the proposed method to extract the parameters for the insulating transformer using S-parameter is valid especially in high frequency.
본 논문에서는 S-파라메타를 이용한 절연 변압기의 고주파 파라메타 추출 방법을 제안한다. 정상상태에서 회로상수 추출은 고전적 방법인 무 부하, 단락 회로 시험을 통해 나온 측정값을 계산하여 추출하는 방법이 있으며, 본 논문에서는 VNA(Vector Network Analyzer)로 측정한 S-파라메타를 이용하여 추출하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 상용주파수인 60 Hz를 포함한 고주파 대역에서의 변압기 회로상수는 측정한 S-파라메타에 데이터 피팅(최적화) 방식을 이용하여 추출하였다. 기본적으로 절연변압기에서의 고주파 파라메타 추출은 기존에 제시하는 변압기 등가 회로에 표유정전용량(Stray capacitance)을 추가한 등가회로 형태로 제시된다. 이렇게 추출한 회로상수의 S-파라메타와 실제 측정한 S-파라메타 결과를 비교하여 유사함을 확인하였고, 변압기의 1차 측에 신호발생기를 입력한 후, 출력되는 2차 측의 전압과 고주파 등가회로를 이용하여 추출한 2차 측 전압을 비교하여 두 값이 일치하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 S-파라메타를 이용한 절연 변압기의 고주파 파라메타 추출 방법의 타당성을 입증하였다.
