본 논문은 후술할 다출력 스위칭 회로의 최소성 기준(Criteria of Minimality)에 의한 최소의 다출력 스위칭 회로를 설계하는 데 목적을 두고 있다. 이에는 단일 출력 스위칭 함수에 적용된 바 있는 Direction of Adjacency Table 방법이 다소 변경되어 다출력 스위칭 회로에 적용되었다. 이르 위하여 기존의 Direction of Adjacency Table을 다출력 함수의 최소화에 적합하도록 변경한 Extended Direction of Adjacency Table이 구성된다.
본 논문에서는 그래프에 기초하여 유한체상의 스위칭함수를 도출하는 알고리즘과 이를 바탕으로 스위칭함수를 회로로 구현하는 방법을 제안하였다. 방향성그래프의 경로 수로부터 행렬방정식을 유도한 후에 이에 따른 스위칭 함수회로설계 알고리즘을 제안하였으며, 설계된 회로와 함께 방향성 그래프의 특성을 만족할 수 있게 노드들에 대한 코드를 할당하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘을 통해 설계한 스위칭함수회로는 기존의 방법에 비해 좀 더 최적화된 스위칭함수회로를 구현할 수 있었으며, 제안한 스위칭함수회로설계 알고리즘을 통해 임의의 자연수의 경로 수를 갖는 방향성 그래프에 대한 설계가 가능하였다. 또한, 입출력단자 수의 감소, 회로구성의 간략화, 연산속도의 향상과 비용감소 등의 이점이 있었다.
동일한 변압기를 사용하는 공통암 타입의 절연형 다중레벨 인버터에서 스위칭 주파수를 저감하기 위해 새로운 위상변위제어기법을 제안 하였다. 제안된 스위칭 방식은 인버터의 각 암이 기본주파수당 한번만을 스위칭을 하는 스텝 펄스파 방식을 사용하여 동일한 스위칭 주파수를 유지할 수 있다. 제안된 스위칭 방식의 타당성을 검증하기 위해 기존의 동일변압기를 이용한 멀티레벨 인버터의 스위칭 패턴과 제안된 위상변위 제어방식을 이용한 멀티레벨 인버터의 스위칭 패턴을 시뮬레이션하고 실험을 통해 비교 하였다.
본 논문에서는 신경회로망을 이용한 스위치드 릴럭턴스 전동기(Switched Reluctance Motor, SRM)의 간편한 순시토크 추정기법과 스위칭 각 제어에 관해 연구하였다. 간단한 구조와 높은 효율 등의 많은 장점을 가지고 있는 SRM은 부하토크와 회전속도에 따라 운전특성이 달라지므로 최적운전을 위해서는 스위칭 각 제어가 필수적이다. 이러한 스위칭 각은 고정자 및 회전자 극호각, 토크 및 속도 능의 여러 변수들에 따라 달라지기 때문에 적정 스위칭 시점을 결정하는데 있어서 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 부하토크 및 회전속도에 따라 효율이 가장 높은 적정 스위칭 각을 실험을 통해 선정한 후 신경회로망(Neural Network, NN)을 이용하여 전동기 제어에 적용하는 방안에 관해 고찰하였다. 또한 스위칭 각 제어에 있어서 필수적인 순시토크의 추정에 있어서도 신경회로망을 이용하여 인덕턴스의 비선형적인 특성이 고려되도록 하였다. 구현된 스위칭 각 제어기를 실제 시스템에 적용하였으며, 고효율 측면에서 선정된 스위칭 각 제어기의 동특성을 확인함으로써 스위칭 각 제어기의 적합성을 검증하였다.
최근 인터넷 망에서 고속 스위칭을 위하여 입출력 인터페이스 간 패킷 전송에 있어서 스위칭 패브릭이 적용되고 있다. 기존의 구조들은 가변 길이 IP 패킷의 처리에 ATM 스위칭 패브릭을 그대로 적용하기 위해 패킷을 일정 크기로 분할 및 재조립하거나 크로스포인트에 버퍼를 두는 방식을 고려하고 있어 시스템에 부하를 가져온다. 본 논문에서는 데이타 메모리 평면과 스위칭 평면을 분리하여 패킷 데이타는 독립된 메모리 구조에 저장하고 동시에 메모리 주소 포인터 부분만 스위칭 패브릭을 통과하도록 하는 새로운 스위치 구조를 제안한다. 스위칭 패브릭은 주소 포인터와 기본적인 정보를 포함하는 아주 작은 미니 패킷이 통과하게 되는데 이것은 가변길이 패킷들이 경쟁하는 스위칭 패브릭과 비교할 때 탁월한 스위칭 속도를 가진다.
인터넷이 급속도로 발전되면서 트래픽이 폭발적으로 증가하여 현재 라우터에는 많은 부하가 걸리고 있으며 스위칭 기술은 라우팅 보다 빠르게 데이터를 전송하면서 라우터 병목 현상을 줄일수 있다. 따라서 IP 라우팅에 스위칭 기술을 접목한 레이블 스위칭 네트워크가 출현하게 되었다. 레이블 스위칭 기술 중 데이터 기반 레이블 스위칭에서는 흐름 분류와 캐쉬 테이블 관리가 중요하다. 흐름 분류는 패킷을 스위칭으로 전송할 것인지 그렇지 않으면 기존 라우팅으로 전송할 것인지를 결정하는 부분인데 이러한 흐름 분류를 위한 정보와 레이블 스위칭을 위한 정보를 저장하는 곳이 캐쉬 테이블이다. 이런 캐쉬 테이블이 크면 클수록 많은 패킷을 스위칭 할 수 있고 스위칭 설정 비용을 줄일 수 있기 때문에 캐쉬 테이블은 클수록 좋으나 라우터 자원에 의해 제약을 받으므로 적절한 캐쉬 테이블 관리가 필요하다. 따라서 효율적인 캐쉬 테이블 관리를 위해 인터넷 트래픽 특성을 고려한 캐쉬 대체 기법에 관한 연구가 요구되어 진다. 본 논문에서는 레이블 스위칭을 위한 여러 캐쉬 대체 기법들을 소개하고 제안한다. 첫째로 스위칭 용량에 한계가 없을 경우 FIFO, LFC, LRU,기법을 평가하고 우선순위 LRU 가중치 우선순위 LRU 기법을 제안한다. 둘째로 스위칭 용량에 한계가 있을 경우 LFC-LFC, LFC-LRU, LRU-LFC, LRU-LRU 기법이 한계가있을 경우 LRU-가중치 LRU 기법이 가장 나은 성능을 보였다
대전력 전동기 구동장시스템에서 하드 스위칭 토폴로지는 심각한 스위칭 손실과 EMI잡음문제를 일으키며, 인버터 스위칭 주파수는 과도한 손실과 열적문제 때문에 제한되게 된다. 본 연구의 목적은 개선된 소프트 스위칭 토폴로지에 의해 스위칭손실과 EMI를 저감할 수 있는 대용량 교류전동기의 구동에 적합한 시스템을 개발하고자하며, 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.
통신망은 향후 통신 및 셀기반 통신망에 필요한 고속, 데이터 속도 및 투명성(transparency) 그리고 유연성(flexibility)을 제공하기 위해 빠르게 진화하고 있다. 전광 패킷 스위칭 망(all optical packet switching) 구조는 향후 급속도로 증가하는 데이터 통신 트래픽을 원활히 수용하기 위해서 싱글 홉 및 멀티 홉 전광 패킷 스위치 망의 요구사항을 만족하는 스위칭 속도, 성능, 확장성, 경제성 등을 고려한 실제 구현 가능한 구조의 필요성이 최근 대두되고 있다. 본 논문에서는 기존의 광 패킷 스위칭 기술의 한계를 극복할 수 있는 전광 멀티 홉 네트워크 기술을 기반으로 포토닉 패킷 스위칭 망을 구현하고자 세계적으로 연구되고 있는 전광 멀티 홉 네트워크 구조, 포토닉 패킷 스위칭 구조 그리고 시간동기 방법에 대해 최근의 연구동향을 분석한다.
LCL 필터는 스위칭 고조파를 저감하는 저역통과필터로써 L 필터에 비해 경제적이며 효과적인 스위칭고조파 감쇄능력을 갖는다. 하지만 LCL 필터는 L 필터에서 존재하지 않은 공진문제를 야기한다. 이러한 LCL 필터의 공진현상은 계통주입전류의 품질을 저하시키고 LCL 필터의 고조파 억제성능을 저하시킬 수 있는 잠재적 요소이다. 최근에는 스위칭 고조파 및 LCL 필터 공진성분 뿐만 아니라 기본파 주파수 부근의 저차 고조파 성분도 계통주입전류를 왜곡시키는 원인의 하나로 밝혀져다. 그러므로 LCL 필터를 설계하기 위해서는 주요 주파수 영역에서의 정확한 필터동작해석이 요구된다. 본 논문은 기본파 주파수, 공진주파수, 스위칭주파수에 대한 L 필터와 LCL 필터의 주파수응답을 통해 필터의 동작을 해석하며, 시뮬레이션을 통해 계통주입전류의 스위칭 고조파 및 저차 고조파를 저감하기 위한 최적의 필터인덕터 비율을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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