• Title/Summary/Keyword: 기생 커패시터

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Design and comparison of capacitor charger for solid-state marx modulator (Solid-State marx modulator용 커패시터 충전기 설계 및 비교분석)

  • Kim, Shin;Bae, Jung soo;Kim, Tea Hyeon;Kim, Hyoung Suk;Yu, Chan Hun;Jang, Sung Roc
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.127-129
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    • 2019
  • 본 논문은 Solid-state Marx modulator (SSMM)용 10 kV, 1 kW급 고전압 커패시터 충전기의 설계에 대해 기술한다. 개발된 Marx modulator용 충전기는 소프트 스위칭방식을 통해 높은 스위칭 주파수로 동작하는 컨버터를 제안함으로써 고밀도 설계를 구현한다. 특히 고전압 변압기 설계에 있어 피할 수 없는 누설 인덕턴스와 기생 커패시턴스를 회로의 파라미터로 사용 할 수 있는 공진형 컨버터를 기반으로 설계한다. 본 논문에서는 순수 전류원 특성을 가지며 스위치 온, 오프 시 모두 소프트 스위칭이 가능한 Discontinuous Conduction Mode (DCM) 직렬 공진형 컨버터와 공진 전류의 RMS값을 줄이고 변압기의 기생 커패시턴스를 공진 탱크로 사용하는 LCC 공진형 컨버터 Continuous Conduction Mode (CCM)를 설계한다. 각 컨버터의 동작에 따른 해석 및 공진 파라메터 상세 설계에 대해 기술하고 정격 운전 (10 kV, 1 kW) 실험결과를 통해 각 컨버터 토폴로지의 장단점을 비교하고 최종 실험결과에 대해 기술한다.

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A Receiver Detection Algorithm Using Step Response for Capacitive Coupling Wireless Power Systems (계단파 응답을 이용한 전계결합형 무선전력전송의 수신부 감지 알고리즘)

  • Jeong, Chae-Ho;Choi, Hee-Su;Choi, Sung-Jin
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.55-56
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    • 2016
  • 무선전력전송 시스템은 대기전력과 안전 문제로 인해 수신부의 존재를 판단하는 알고리즘이 필요하다. 현재 전계결합을 이용한 무선전력전송 시스템이 연구되고 있지만 아직 송 수신부 확인에 대한 연구는 활발하지 않다. 본 논문에서는 거리나 압력 센서를 더하지 않고 기존 전극의 기생커패시턴스를 이용해 부하 유무를 감지하는 방법을 제안한다. 송신부의 두 전극은 수신부가 분리됐을 때와 비교했을 때 수신부가 완전 정렬된 경우 커패시턴스 값이 약 9배 증가하므로 일반적인 마이크로프로세서의 내부 저항과 본 기생커패시터의 계단파 응답을 이용하면 부하의 존재유무를 판단할 수 있다. 그리고 마이크로프로세서를 통해 분리 시와 완전정렬 시에 기생커패시턴스 값을 LCR 미터와 비교했을 때 각각 오차율 5.5%, 6.8%로 측정하고 이 값을 이용해 수신부 감지 알고리즘을 성능을 검증하였다.

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Implementation of an LTCC RF Front-End Module Considering Parasitic Elements for Wi-Fi and WiMAX Applications (기생 성분을 고려한 Wi-Fi와 WiMAX용 LTCC 무선 전단부 모듈의 구현)

  • Kim, Dong-Ho;Baek, Gyung-Hoon;Kim, Dong-Su;Ryu, Jong-In;Kim, Jun-Chul;Park, Jong-Chul;Park, Chong-Dae
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.21 no.4
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    • pp.362-370
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    • 2010
  • In this paper, a compact RF Front-end module for Wireless Fidelity(Wi-Fi) and Worldwide Interoperability for Microwave Access(WiMAX) applications is realized by low temperature co-fired ceramic(LTCC) technology. The RF Front-end module is composed of three LTCC band-pass filters, a Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) filter, fully embedded matching circuits, an SPDT switch for mode selection, an SPDT switch for Tx/Rx selection, and an SP4T switch for band selection. The parasitic elements of 0.2~0.3 pF are generated by the structure of stacking in the top pad pattern for DC block capacitor of SPDT switch for mode selection. These kinds of parasitic elements break the matching characteristic, and thus, the overall electrical performance of the module is degraded. In order to compensate it, we insert a parallel lumped-element inductor on capacitor pad pattern for DC block, so that we obtain the optimized performance of the RF Front-end module. The fabricated RF front-end module has 12 layers including three inner grounds and it occupies less than $6.0mm{\times}6.0mm{\times}0.728mm$.

Design of the gate drive circuit for floating MOSFET using the pulse transformer (펄스 변압기를 이용한 비접지 MOSFET의 게이트 구동 회로 설계)

  • Park, Chong-Yeun;Lee, Bong-Jin
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.27 no.B
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    • pp.15-20
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    • 2007
  • This paper presents the new design method for the gate driver circuit of the floating MOSFET by using the pulse transformer. Each parameters of the proposed circuit are delivered by the numerical calculation method. By considering inner characteristics of MOSFET, the gate driver makes to increase the efficiency of the power conversion and decrease operating heat. Computer simulations and to experimental results for a Buck Converter are presented in order to validate the proposed method.

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Non-Linearity Error Detection and Calibration Method for Binary-Weighted Charge Redistribution Digital-to-Analog Converter (이진가중치 전하 재분배 디지털-아날로그 변환기의 비선형 오차 감지 및 보상 방법)

  • Park, Kyeong-Han;Kim, Hyung-Won
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2015.10a
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    • pp.420-423
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    • 2015
  • This paper proposes a method of non-linearity error detection and calibration for binary-weighted charge-driven DACs. In general, the non-linearity errors of DACs often occur due to the mismatch of layout designs or process variation, even when careful layout design methods and process calibration are adopted. Since such errors can substantially degrade the SNDR performance of DAC, it is crucial to accurately measure the errors and calibrate the design mismatches. The proposed method employs 2 identical DAC circuits. The 2 DACs are sweeped, respectively, by using 2 digital input counters with a fixed difference. A comparator identifies any non-linearity errors larger than an acceptable discrepancy. We also propose a calibration method that can fine-tune the DAC's capacitor sizes iteratively until the comparator finds no further errors. Simulations are presented, which show that the proposed method is effective to detect the non-linearity errors and calibrate the capacitor mismatches of a 12-bit DAC design of binary-weighted charge-driven structure.

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Development of Leakage Current Reduction Method in 3-Level Photovoltaic PCS (3레벨 태양광 PCS에서의 누설전류 저감기법 개발)

  • Han, Seongeun;Jo, Jongmin;Shin, Changhoon;Cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.129-131
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    • 2018
  • 본 논문은 3레벨 태양광 PCS에서 누설전류의 분석 및 저감기법을 제안하였으며 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. 태양전지 어레이의 기계적인 구조와 설치로 인해 태양광 모듈과 접지 간에 존재하는 기생 커패시터 성분을 고려하여 공통모드 전압관점의 등가모델을 통해 누설전류 발생 원인을 분석하였다. 100nF/kW 기준으로 1uF 기생 커패시터를 고려한 10kW급 3레벨 태양광 PCS 시뮬레이션 및 실험을 수행하였으며, 누설전류의 크기가 이상적인 SVPWM에서의 누설전류기준 27%로 감소하는 모습을 검증하였다.

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Active-clamping Current-fed Push-pull Low Voltage DC-DC Converter (능동 클램프 회로를 적용한 전류 유입형 푸쉬풀 저전압 DC-DC 컨버터)

  • Kim, Jeongtae;Jeon, Seonwoo;Bae, Sungwoo;Kim, Hyunbin;Kim, Jong-Soo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.55-55
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    • 2016
  • 본 논문에서는 능동 클램프 회로를 적용한 전류 유입형 푸쉬풀 저전압 컨버터를 제안한다. 1차측에는 공통의 클램핑 커패시터를 사용하였으며 2차측에는 L-C 직렬 공진형 풀브릿지 정류기를 사용하였다. 1차측의 클램핑 커패시터는 변압기의 누설 인덕턴스 성분과 스위치의 기생 커패시터 성분의 공진으로 발생하는 링잉 현상을 완화시켰다. 제안된 능동 클램핑 회로는 효율은 200W에서 97.06%로 나타났으며 PSIM으로 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

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Flyback Converter Operation in Critical Conduction Mode (플라이백 컨버터의 경계점 모드 운전에 관한 연구)

  • Kim, H.Y.;Woo, J.S.;Jung, H.J.;Kwon, Y.A.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.10c
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    • pp.205-207
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    • 2005
  • 플라이백 컨버터의 경계점 도통 모드 운전은 변압기의 자화인덕턴스 전류를 연속과 불연속의 경계에서 도통시킴으로써 기존의 고정주파수 컨버터에서 소프트 스위칭을 위하여 사용하였던 별도의 스위치나 보조회로를 추가하지 않으면서 전력소자의 소프트 스위칭을 가능하게 하는 장점을 가진다. 본 논문에서는 스위치의 온 오프시 변압기의 인덕턴스와 스위치의 기생 커패시터 성분이 일으키는 공진구간을 전체 스위칭 주기에 포함시킴으로써 경계점 도통 모드 운전에서 부하출력에 따른 스위칭 주파수의 변화를 보다 정확히 제시하고 이를 바탕으로한 정상상태모델링을 통하여 경계점 도통 모드 플라이백 컨버터의 여러 운전 특성을 분석하였다.

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Integral C-V Converter for a Fully Differential Capacitive Pressure Sensor (완전차동용량형 압력센서를 위한 적분형 C-V 변환기)

  • Lee, Dae-Sung;Kim, Kyu-Chull;Park, Hyo-Derk
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.39 no.9
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    • pp.62-71
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    • 2002
  • An intergral C-V converter is proposed to solve the nonlinearity problem of capacitive pressure sensors. The integral C-V converter consists of a switched-capacitor integrator and a switched-capacitor differential amplifier. It converts the sensor capacitance change which is inversely proportional to an applied pressure into a linear voltage output. Various PSPICE simulations prove that the convertor has excellent characteristics, such as low nonlinearity less than 0.01%/FS and low sensitivity to parallel offset capacitance and parasitic capacitance for the displacement range of sensor diaphragm set to 0 ${\sim}$ 90% of the initial distance between the electrodes in the simulation. We also show that the offset compensation and the gain trimming are easily achieved with the integral C-V converter.

PSPICE Modeling and Characterization of Optical Transmitter with 1550 nm InGaAsP LDs (1550 nm InGaAsP LD 광송신회로의 PSPICE 모델 및 광변조 특성 해석)

  • Goo, Yu-Rim;Kim, Jong-Dae;Yi, Jong-Chang
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.22 no.1
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    • pp.35-39
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    • 2011
  • The PSPICE equivalent circuit elements of a 1550 nm InGaAsP laser diode were derived by using multi-level rate equations. The device parameters were extracted by using a self-consistent numerical method for the optical gain properties of the MQW active regions. The resulting equivalent circuit model is also applied to an actual optical transmitter, and its PSPICE simulation results show good agreement with the measured results once the parasitic capacitance due to the packaging is taken into account.