고속전철의 보조 전원 장치는 차량에 탑재되므로 소형화, 경량화 및 고신뢰성이 요구된다. 보조전원 장치중 Battery Charge는 고압의 직류전원(670Vdc)을 저압의 직류전원(83Vdc)으로 변환하여 객차(Trailer Car : 50kW) 및 동력차(Power Car : 10Kw)에 필요한 직류전원을 안정되게 공급하고 Battery Charger의 고장 발생 시를 대비해 Battery의 최적 충전상태를 유지해야 한다. 기술개발의 최종 목표는 고효율, 고신뢰성 밧데리 충전기 시스템 개발, EMI 저감, 부피와 무게의 소형경량화, 최적 스위칭 기술 및 회로 개발이다. IGBT에 대해 소프트 스위칭 기법을 사용하여 스위칭 손실 저감 및 소자의 스트레스의 저감으로 전력 변환 장치의 효율 향상과 소자의 신뢰성을 확보하였고, 스위칭 주파수를 높여 변압기나 인덕터등의 자기 소자의 크기를 줄였다. Battery Charger를 단일 모듈로 구성하기 보다 5kW 모듈을 여러개 조합한 다중모듈방법으로 병렬 운전하므로써 입출력 전류리플룰 감소시켰으며 시스템의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있었다.
운전 속도 영역이 넓은 응용분야에서 극수가 많은 전동기를 설계하는 경우, 고속 운전 영역에서는 동기 좌표계 회전 주파수가 샘플링 및 스위칭 주파수에 가까워진다. 이 경우 하위 전류 제어 회로(inner current control loop)가 불안정해지면서 전류가 발산하는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 전동기의 고속 운전 영역에서 하위전류 제어 회로가 불안정해지는 이유를 분석하고, 기존에 쓰이던 전류 제어기의 구조를 개선하여 고속에서도 전류 제어를 안정화시키는 방법을 제안한다.
본 논문은 고효율 및 고전력밀도 3-레벨 PFC(Power Factor Correction) 컨버터를 제안한다. 기존 PFC의 고 전력밀도를 위한 스위칭 주파수 상승은 스위칭 특성이 우수한 소자를 적용하거나, 별도의 스너버 회로가 요구되므로 설계가 복잡하며 고전력밀도 달성에 한계가 있다. 제안 PFC 컨버터는 3-레벨 방식을 적용하여 각 스위칭 소자의 전압 스트레스를 절반으로 감소시켰으며, 스위치 손실 저감을 통한 고속 스위칭 동작으로 리액티브 소자의 고밀도화를 달성하였다. 또한, 기존의 3-레벨방식은 디지털 제어를 통해 스위칭 소자의 전압 평형이 이루어졌지만, 본 논문에서는 아날로그 IC에 전압 평형을 위한 RC Delay 회로와 소수의 SMD(Surface-mount devices) 소자만을 이용하여 별도의 제어회로 없이 전압 평형이 가능하므로 고 전력밀도 달성에 유리하다. 제안회로의 타당성을 검증하기 위해 CRM(Critical conduction mode) PFC 컨버터를 기반으로 250W급 시작품 제작을 통한 실험 결과를 제시한다.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.19
no.2
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pp.174-180
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2008
The pulsed amplifier which switches the main supply voltage of RF amplifier according to input pulse signal has good efficiency and low noise level between pulses. And it has simple structure because it doesn't need a pulse modulator at input port. The pulsed amplifier using the conventional switching circuit has slow fall time compared to rise time. We proposed the novel switching circuit for improving the fall time of pulsed amplifier The proposed switching circuit is implemented by replacing FET of conventional circuit with BJT. As a result of appling this circuit to RF pulsed amplifier, the rise and fall time are 5.7 ns and 21.9 ns at 27 dBm output power, respectively.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.21
no.5
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pp.885-892
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2017
In this paper, we proposed a novel crowbar circuit for high-speed discharge charge switching to solve discharge charge-time delay of supply voltage in the conventional crowbar circuit. The proposed circuit is designed to increase the charge-speed after high-speed discharge of supply voltage, thereby reducing the time exposed to radiation damage and, the normal operation time of electronic system after passing the pulse radiation. The simulation of the discharge charge-times before the implement of the hardware is conducted using Cadence's pspice tool, and DUT (Device Under Test) board is fabricated in the device level. The comparison measurement of the crowbar circuits is performed on the satellite-electronic device for 24V. As the result, we confirmed the high-speed function of the proposed circuit by improvement of the discharge-speed 96.8% and the charge-speed 27.3% as compared with the conventional circuit.
A fast-hopping frequency synthesizer that reduces complexity and power consumption is presented for MB-OFDM UWB applications. The proposed architecture uses 3960 MHz LC VCO, 528 MHz ring oscillator, passive mixer and LC-tuned Q-enhancement BPF to generate Band Group 1 frequencies. The adjacent channel rejection ratio is less than -40 dBc for 3432 MHz and -H dBc for 4488 MHz. A fast switching SCL-tpre MUX is used to produce the required channel output signal and it takes less than 2.2 ns for band switching. The total power consumption is 47.9 mW from a 1.8 V supply.
Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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2001.02a
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pp.148-149
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2001
순광학적 스위치와 logic gate는 초고속 networks와 컴퓨터를 위한 차세대의 기술로 부각되고 있다. 현재 사용되고 있는 전자적인 switching, routing, 신호 처리들은 대용량 고속화에 그 한계를 나타내고 있다. 미래에 요구되는 초고속 광 네트워크의 계획은 광학 스위치와 광 변조장치가 필요하다는 것을 지적하고있다 최근에 전자나 광전자적으로 가능한 것 이상으로 미래에 요구되는 Tera bits/sec에 접근할 수 있는 고속 연산과 신호처리가 가능한 스위칭에 관한 연구가 활발이 진행되고 있다. (중략)
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.4
no.1
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pp.31-38
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1997
대용량, 고속정보처리가 요구되는 B-ISDN용 스위칭 모듈은 90년초부터 MCM으로 제작후 사용되어 왔다. 특히 MCM은 Data 처리의 고속성 및 회로의 고집적이 요구되는 ATM, GPS 및 개인휴대 통신 분야에 광범위하게 개발 및 응용되고 있다. 따라서 본논문에 서는 고속, 고집적 ATM 교환기의 Switching Module을 제품의 Low Cost와 다충회로를 간 단하게 구현할수 있는"Diffusion patterning"(이하 DP)공정과 기보유중인 Thin Film 공정으 로 MCM을 구현하였다.CM을 구현하였다.
Lee Hun-Hee;Heo Keun-Jae;Jung Rag-Gyu;Ryu Heung-Gyoon
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.15
no.12
s.91
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pp.1161-1167
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2004
The conventional PLL(phase locked loop) frequency synthesizer takes a long switching time because of the inherent closed-loop structure. The digital hybrid PLL(DH-PLL) which includes the open-loop structure into the conventional PLL synthesizer has been studied to overcome this demerit. It operates in high speed, but the hardware complexity and power consumption are the serious problem because the DLT(digital look-up table) is usually implemented by the ROM which contains the transfer characteristic of VCO(voltage controlled oscillator). This paper proposes a new DH-PLL using a very simple DLT-replacement digital logic instead of the complex ROM-type DLT. Also, a timing synchronization circuit for the very small over-shoot and shorter settling time is designed for the ultra fast switching speed at every frequency synthesis. The hardware complexity gets decreased to about $28\%,$ as compared with the conventional DH-PLL. The high speed switching characteristic of the frequency synthesis process can be verified by the computer simulation and the circuit implementation.
열차가 주행하는 선로에 설치되는 궤도회로는 레일 자체를 전기회로의 일부로 사용하여 일정 구간 내의 차량 유무를 판단하기 위한 회로이다. 국내의 경우 사용 주파수에 따라 전원전압 주파수의 짝수 고조파 대역을 사용하는 고속선 궤도회로와 홀수 고조파 대역을 이용하는 일반선 궤도회로로 구분할 수 있다. 이러한 궤도회로가 설치된 선로를 주행하는 고속차량의 주전력변환장치 컨버터는 단위 역률 제어를 수행하기 위하여 전원전압의 홀수 배수의 스위칭 주파수를 가지고 있기 때문에 컨버터 동작 시 가선전류에 고조파 전류가 생성된다. 이 때 컨버터부에서 발생되는 고조파 전류의 주파수와 궤도회로의 사용 주파수 대역이 일치하는 경우에 궤도회로의 오작동을 유발할 수 있다. 본 논문에서는 입력 컨버터부에서 사용하는 스위칭 주파수를 운행 구간에 따라 가변시켜 궤도회로 간섭 고조파 성분을 제어하는 방법을 제안하고 시험을 통해 성능을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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