이 논문에서는 IS-95와 WCDMA의 Multi-mode로 동작하는 Multi-mode용 저전력 DDC filter 구조를 제안한다. 기존의 DDC구조의 경우 CIC의 통과대역 특성을 향상시켜 주지만, 저지대역의 감쇠특성은 오히려 나빠지는 문제점을 안고 있었다. 제안된 구조는 CIC 데시메이션 필터의 통과대역 특성은 더욱 향상시켜주며, 저지대역의 감쇠특성도 같이 향상시키는 특징을 가진다. 또한 제안된 절터는 각 필터의 면적을 감소시키기 위해 IS-95와 WCDMA의 각각의 모드에 대해 한 개의 필터를 설계한 후 각 모드에 따라 필터 탭 수를 달리하여 동작하는 Multi-mode의 저전력 구조로 구현하였다.
본 논문은 A/O광산관기의 실시간 신호 처리에 대하여 이론적으로 분석하고 실험을 통하여 시간적으로 두 신호의 상관함수를 얻는 방법을 연구하였다. 강도변조모드로 동작하는 본 광상관기는 종래의 광상관기에 비해 SNR을 높일 수 있었고 진폭변조모드로 동작하는 기존의 광상관기에 비해 시스템 구성이 간단하고 신호검출이 용이함을 보였다.
본 논문에서는 진동형 마이크로 자이로스코프를 위한 폐루프 제어기를 설계하였으며 실험을 통하여 설계된 제어기의 성능을 검증하였다. 일반적으로 진동형 자이로스코프를 동작시키기 위해서는 구동축과 검출축의 공진 모드가 일치되도륵 설계를 하며 높은 감도를 얻기 위해서는 이 두 모드의 Q값이 클수록 유리하다. 하지만 이러한 개루프 상에서 동작 하에서는 대역폭과 선형성 등의 성능에 제약을 가져오게 되며 이를 개선하기 위해 폐루프 제어기가 필요하다. 본 논문에서는 진공도에 따른 Q값의 변화와 이에 따른 제어기의 성능을 분석하였으며 실험 결과로부터 설계된 제어기가 만족할만한 성능의 개선을 가져옴을 확인하였다.
본 논문에서는 발생전압이 충전전압보다 높은 경우는 Buck 컨버터로 동작하고 발생전압이 충전전압보다 낮은 경우 Boost 컨버터로 동작하는 모드 자체를 독립적으로 구현할 수 있는 새로운 형태의 DC-DC 컨버터를 제안함으로서 시비율 변화를 줄여 인덕터의 전류 리플을 줄임으로서 효율을 개선하고자 한다.
본 논문에서는 저압 직류 배전(LVDC) 시스템의 통합 운전기법을 제안하였다. 제안된 시스템은 AC배전을 DC배전으로 전력 변환을 해주기 위한 대용량 3-Level NPC PWM 컨버터로 구성하였다. 또한 태양광 발전 시스템을 연계하여 소규모 계통의 운전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성하였다. 분산 전원의 단점을 보완하기 위하여 ESS 시스템을 구성하였고 통합 운전을 수행 하였다. 제안된 시스템에 모드별 적용된 제어기법을 이용하여 동작모드를 확립하였다. 이를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
본 논문에서 소개하는 연속 도전모드로 동작하는 LCC 공진형 컨버터는 턴-오프 손실을 줄이기 위해 사용되는 무손실 스너버 커패시터의 커패시턴스를 효과적으로 키움으로써, 스위칭 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 정격 부하 조건에서 공진파형을 개선하여 도전 손실을 줄임으로써 고효율을 달성할 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 연속 도전모드로 동작하는 LCC 공진형 컨버터의 해석 방법을 설명 하고, 이를 60kW 전기자동차 급속 충전기, 24kJ/s 고전압 커패시터 충전기 그리고 20kV 20kW의 DC 전원장치에 적용하기 위해 설계 한다. 설계에 의해 제작된 전원장치의 시뮬레이션 결과와 다양한 실험 결과를 통해서 설계된 컨버터의 타당성과 우수성을 검증한다.
본 논문에서는 전 영역 ZVS가 가능한 양방향 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터의 제어방법에 대해 서술한다. 3상 절연형 인터리브드 DC-DC 컨버터는 모든 스위치가 ZVS동작을 하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력의 증대 효과 및 입력전류 리플 크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터의 구조는 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하 사이에 절연이 가능한 구조이며, 인터리브 동작이 이루어짐에도 불구하고 3상을 각각 제어하지 않고 배터리의 전압전류와 출력전압만을 입력받아 벅모드와 부스트 모드 모두 전압, 전류제어를 수행함으로서 시스템의 간략화가 가능하였다. 따라서 본 논문에서는 제안된 DC-DC컨버터의 제어기를 구성하고 실험을 통해 확인하였다.
이동통신 시스템에서 이동단말이 소비하는 전력은 휴대용 배터리의 용량 제약으로 인하여 매우 중요하게 고려되는 이슈이다. 따라서, Mobile WiMAX 시스템을 포함한 대부분의 무선통신 네트워크 규격은 이동단말의 전력소모를 줄이기 위한 전력절약 모드를 지원한다. 그러나 이들 규격에서 제시하는 전력절약 모드는 청취구간의 시간적인 배치만을 정의한다. 따라서 전력절약 모드로 동작하는 단말의 소비전력은 단말제조사의 구현형태에 의존적이며, 채널환경 변화에 따라 페이징 손실의 위험성도 존재한다. 본 논문은 광대역 이동통신 네트워크 환경에서 전력절약 모드로 동작하는 이동단말이 채널품질의 변동추이를 바탕으로 최선의 기지국을 선택하는 방식을 통해 보다 효율적인 전력사용 및 청취구간 동안 페이징 메시지의 손실 위험을 줄이는 실용적인 알고리즘을 제시한다. 이러한 채널적응형 주파수/기지국 재선택 알고리즘은 청취구간 동안 채널품질을 측정하는 과정, 측정된 채널품질의 변동을 추적하는 과정, 추적결과에 따라 이종 주파수 탐색을 수행하는 과정, 탐색결과에 따라 최선의 주파수 및 기지국을 재선택 하는 과정으로 구성되어 있다. 그러므로 제안된 방식은 단말이 이동함에 따라 해당 네트워크의 채널환경이 변하더라도 전력을 합리적으로 사용함과 동시에 양호한 기지국을 선택하게 함으로써, 청취구간에서 페이징 메시지 수신성능을 향상시킨다. 본 알고리즘을 적용한 시뮬레이션 결과는 단말의 이동하는 채널환경에서 다른 후보방안들 보다 페이징 메시지 수신성능이 우수함을 보여주고 있으며 동시에 단말이 평균적으로 보다 양호한 채널환경에서 전력절약 모드를 동작하게 함을 보여준다.
본 논문은 13.56MHz 대역 RFID 시스템의 국제표준으로 되어 있는 ISO 18000-3의 전송 모드인 ASK 모드와 PJM 모드의 인식속도를 분석하고 시뮬레이션에 의해 검증한다. 이를 위해 태그 개수에 연동하여 Q값을 설정하는 최척의 Q-알고리즘을 적용시키며 이에 근거한 리더 태그 간 통신을 통해서 주워진 태그 개수에 따라서 이들을 읽는데 소요되는 슬롯 개수를 수학적으로 유도한다. 특히 유도된 이론적 수식을 적용시켜 멀티채널을 사용하는 PJM 모드와 ASK 모드의 속도를 비교하며 각각의 모드 동작을 시뮬레이션 하여 이론적인 비교 결과의 타당성을 검증 한다.
중요부하를 가지고 있는 계통연계 인버터는 계통과의 연결이 끊길 경우 중요부하에 안정적인 전압공급을 위하여 끊김 없는 모드전환 동작이 요구된다. 기존 인버터는 계통연계 시 전류제어모드, 독립운전 시에는 전압제어모드로 운전을 한다. 그래서 모드전환 시 제어기절체로 인한 출력전압에 심각한 과도상태가 발생할 수 있으며 단독운전 검출 전에도 불안정한 전압을 부하에 공급하게 되어 중요부하에 큰 손상을 입힐 수 있다. 본 논문에서는 LCL필터 뿐만 아니라 LC필터 구조에서도 적용이 가능하며, 양방향 운전 시 자율적인 모드전환이 가능한 계통연계 인버터의 모드전환 기법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 5kW 시작품을 제작하여 타당성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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