일반적으로 유도 진동기의 속도는 엔코더를 사용하여 측정되며, 측정된 평균 속도는 필연적인 시간 지연과 시스템 노이즈 등을 포함하고, 저속 운전시에는 운전 성능을 감소시킬 뿐 아니라 시스템 안정성에도 문제를 일으킨다. 또한 인버터의 데드 타임 효과, 스위칭 소자의 순전압 강하등의 영향으로 발생하는 부정확한 인버터 출력 전압은 토크 리플을 발생시키고 이는 저속 영역에서 더욱 크게 나타난다. 따라서 유도 전동기의 저속 영역에서의 운전 성능을 향상시키기 위하여는 위의 두가지 문제점을 해결하여야 한다. 본 논문에서는 칼만 필터를 이용한 유도 전동기의 정확한 순시 속도 추정과, 데드 타임 및 스위칭 소자의 순전압 강하 보상을 통한 인버터 출력 특성의 개선 방법을 제안하고, 유도 전동기의 극저속 운전 성능을 개선하였다.
본 논문에서는 DC-DC Converter에서의 고조파로 인한 전자기적 잡음을 줄이기 위해 Random PWM을 적용한 Interleaved Buck Converter(IBC) 시스템을 제안한다. PWM 직류전원장치에서 스위칭 방식을 사용하는 경우 스위칭 손실 및 EMI 문제가 발생하기 때문에 많은 고조파를 포함하고 있어 선간 전압의 왜곡 등을 유발한다. 따라서 이에 대한 해결방법으로 PRBS를 이용한 IBC를 최초로 제안한다. 이 방식의 회로 구조는 2개의 능동형 스위치를 가지며 180도의 위상차를 갖는 2개의 PWM 신호를 이용하여 회로를 제어한다. IBC는 1세트의 스위치를 추가하기 때문에, 비용 측면 등에서는 불리 할 수 있으나 전력분배, 출력전류 리플 감소, 빠른 회로 반응속도, 수동소자크기 감소의 이점을 가진다. 본연구의 타당성을 확인하기 위하여 PSIM 시뮬레이터를 이용하였고 Random PWM을 적용한 IBC 회로를 설계하여 기존의 PWM과 RPWM 방식만을 사용하는 Buck-converter 회로를 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 결과를 확인하고 분석하였다.
본 논문에서는 전동화 수동 휠체어 INMEL-VII를 위한 주행 안정성과 제어기의 개선에 관하여 연구하였다. 기 개발된 INMEL-VI의 2년 여에 걸친 현장 실험에서 오르막길에서의 후방 전복으로 인한 주행안정성, 모터의 PWM 제어로 인한 스위칭 노이즈, 심한 내리막길에서 주행 명령이 없어도 모터가 회전하는 문제들이 지적되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 INMEL-VII에서는 모터와 구동축을 직결하고 출력을 증가시켰으며 바퀴의 중심축을 이동하여 무게중심을 안쪽으로 이동시켜서 후방 전복 임계 경사각을 크게 증가시켰고, 스위칭 주파수를 5kHz로 설정하기 위해 하드웨어를 개선하였다. 또한 INMEL-VII에서는 다양한 가속 및 감속 루틴으로 소프트웨어의도 개선하였다. 현장 주행 실험 결과 기계적 구성과 소프트웨어의 개선으로 인한 주행 안정성이 증가되고 다양한 조작이 가능해졌음을 알 수 있었다. 본 연구결과로 장애자의 보행 보조기구연구에 기여하고 보행부자유자에게는 염가의 국산 전동휠체어를 사용할 수 있는 기화가 증가되기를 기대한다.
본 논문에서는 하이브리드 자동차용 보조전원 공급이 목적인 DC-DC Converter에 대하여 기술하였다. DC-DC Converter는 차량 내의 헤드램프, 오디오, 각종 ECU등 전기/전자 부하에 전력을 공급하며 또한 12V 보조 배터리를 충전하는데 사용된다. 고주파 동작 조건하에서 유기되는 전자파 노이즈와 스위칭 손실을 저감하기 위하여 컨버터 토폴로지로 위상천이 영전압 풀브리지 방식을 적용하였으며 제어기의 용이한 보상 및 안정된 시스템 응답 특성을 위하여 슬로프 보상이 포함된 전류 모드 제어방식을 사용하였다 정전압/정전류 충전 제어 방식은 전기부하에 안정적인 전원공급과 보조 배터리의 안정적인충전을 보장한다. 초기의 회로 파라메타 설정 및 하드웨어 디버깅을 위하여 시뮬레이션 툴로 PSIM 6.0을 사용하였으며. DC-DC Converter에서 스위칭 소자의 발열문제는 Thermo Tracer 장비를 사용하여 개선하였다.
본 논문에서는 집적회로 패키지에 기인한 노이즈를 해석할 수 있는 새로운 SSN모델을 보인다. 기존의 디커플링 커패시터를 고려하지 않은 회로모델은 과도하게 SSN을 예측한다는 것을 보였으며, 디커플링 커패시터가 포함된 패키지 회로모델을 통하여 새로운 SSN 모델을 제안하였다. 새롭게 제안된 SSN 모델은 0.18um공정(TSMC 0.18um공정)을 사용하여 다양한$\cdot$회로설계 변수(입력상승시간, 패키지 인덕턴스 및 동시 스위칭 개수)의 변화에 따라 HSPICE 시뮬레이션과 정확히($5\%$ 이내에서) 일치한다는 것을 검증하였다.
다중 배선의 주파수 변화에 따른 전송전 파라미터를 계산하고 이를 이용하여 다증 배선의 주파수 종속 신호 천이 특성을 조사한다. 제시한 방법으로 다중 배선 입력신호의 스위칭 패턴, 상승 / 하강시간 (tr, tf) 및 길이에 따른 신호의 흔들림 (오버슛, 언더슛)과 크로스톡에 고주파 효과를 반영하여 시그널 인테그러티를 정확하게 결정할 수 있다. 고속 디지털 회에서 주파수 종속 특성을 고려하지 않으면 최악의 신호 동작 환경에서 글로벌 배선의 경우 26%와 260%, 패키지 배선은 11%와 70% 정도의 신호 천이와 크로스톡 노이즈 오차를 갖을 수 있다는 것을 보인다.
In this paper, we propose a controller capable of reducing the effect of measurement errors under AC and DC noise. Typically, the control system measures data through a sensor. If sensor noise is included in a controller via the feedback channel, the signal is distorted and the entire system cannot work normally. Therefore, some appropriate action to counter the measurement error effect is essential in the controller design. Our controller is equipped with a gain-scaling factor and a compensator to reduce the effect of measurement error in the feedback signal. Also, we use a switching control strategy to enhance the performance of the controller regarding convergence speed. Our proposed controller can therefore effectively reduce the AC and DC noise of the sensor. We analyze the proposed controller by Laplace transform technique and our control method is verified via MATLAB simulation.
본 논문에서는 조광 제어 신호를 기존의 전용선(신호선)이 아닌 일정한 전략선(전원선)를 이용하여 형광등의 밝기를 조절하였다. 전력선에 인가하는 제어선호의 변, 복조는 전력선과 같이 열악한 잡음특성에 강한 내성을 가지고 저속 데이터 전송에 유리한 FSK(Frequency Shift Keying) 디지턴 변조 방식블 채택하여 bit error rate룹 감소시켰디. 안정기의 스위칭 동작에 의해 발생하는 EMI는 일정한 대역의 노이즈를 발생시키므로 본 논문에서는 2단 필터를 사용하여 해딩 대역의 EMI를 50dB로 감쇄시켰다. 전자식 안정기를 이용한 조광제어 방식은 형광등 주변의 회로를 구성시킨 뒤 인버터의 발진 주파수를 18kHZ ~ 25kHz 대역으로 제어함으로써 FL032/T8 램프를 사용하여 실험한 결과 5 ~ 100% 조광이 가능하였다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제22권4호
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pp.735-740
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2011
최근 전자기기의 소형화, 인텔리전트화, 다기능화, 광대역화에 관심이 집중되어 많은 발전이 이루어졌으며, 이들 전자기기들에 이용되는 모듈형의 전원장치 (SMPS : Switching-mode power supply)도 소형화, 경량화, 고효율화, 고신뢰성화, 저노이즈화를 실현하고 있다. 85~265 볼트교류전압(VAC : Voltage alternating current) 상용 전원을 공급받아 DC 출력을 공급하는 전원장치인 파워모듈은 마이크로컨트롤러, 릴레이 등 전기, 전자 회로용 전원 공급기를 간단하고 쉽게 설계하도록 개발되고 있다. 이 모듈은 전원을 사용하는 장비에 광범위하게 적용할 수 있어 에너지 절감이라는 세계적인 대과제에 적합한 제품이기는 하나 제품의 품질과 성능에 대한 통계적분석이 필요한 바 적용제품의 부하별, 출력전압별 성능분석을 하여 그 문제점을 찾아보려고 한다.
본 논문은 GSM(Global System for Mobile communications)에서 주로 사용되는 Offset-PLL(Phase Locked Loop) 방식을 사용하여 낮은 위상 잡음과 빠른 위상 고정 시간, 우수한 불요파 특성을 갖는 주파수 합성기를 설계 제작하였다. 제안된 주파수 합성기의 구조는 3번의 주파수 하향 변환을 통해 낮은 위상 잡음 갖도록 하였으며, 높은 주파수 해상도를 갖도록 세 개의 offset 주파수중 최종 offset 주파수를 DDS(Direct Digital Synthesizer)를 이용하여 생성하였다. 또한, 빠른 스위칭 속도를 가질 수 있도록 DAC(Digital to Analog Converter)를 사용하였다. DAC 사용에 따른 위상 잡음 열화를 줄이기 위해 DAC 노이즈 제거를 위한 필터를 설계하여 성능을 개선하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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