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JKIEES, vol. 30, no. 5, pp.339-347, January, 2019
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2019.30.5.339

Power Design of an S-Band Transmitter for KSLV-Ⅱ with Derating 디레이팅을 고려한 한국형발사체 S-밴드 송신기 전원부 설계

김석권․김성완․홍승현*․김효종* Seokkwon Kim․Sung-Wan Kim․Seung Hyun Hong*․Hyo Jong Kim*
한국항공우주연구원(Korea Aerospace Research Institute) *단암시스템즈(Danam Systems)

The power circuit design of an on-board S-band transmitter for KSLV-II with derating(operation of a component at less than its maximum rated specification to enhance reliability) is investigated. The power circuit of the transmitter consists of linear voltage regulators, DC/DC converters for regulating the DC supply, and diodes for reverse voltage protection. After analyzing the load current of the components, derating requirements are explored. Furthermore, power dissipation and junction temperature rise are considered with respect to the load current. The analysis is compared to the results from an engineering model of the transmitter. The temperature of the components is derated by >40℃ in an environment where the ambient temperature is +60℃, which is the acceptance test specification of high temperature.

본 논문에서는 한국형발사체 탑재용 S-밴드 송신기의 전원부 설계에서 소자의 신뢰성 향상을 위하여 정격 대비 부하 를 경감하는 디레이팅을 고려하였다. 송신기의 전원부는 정전압 공급을 위한 선형 전압 레귤레이터, 스위칭 타입의 DC/DC 컨버터와 역전압 보호를 위한 다이오드 등으로 구성된다. 설계에 따른 각 소자의 부하 전류를 분석하여 디레이팅 요구조건을 살펴보았으며, 부하 전류에 따른 발열량과 접합 온도 상승을 고려하였다. 송신기 엔지니어링 모델 제작결과 와 분석결과를 비교하였으며, 고온 수락시험 +60℃ 환경에서 전원부 주요 소자의 온도는 정격 대비 40℃ 이상 여유가 있으며, 디레이팅 요구조건이 충족됨을 확인하였다.

Keyword : Transmitter, Derating, Power Dissipation, Junction Temperature

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