LC출력필터는 동적전압보상기(DVR)의 인버터 스위칭에 따른 전압리플을 억제하는 반면에, 전압제어 밴드폭에 제한을 가져온다. 이러한 두 조건을 만족시키기 위한 LC출력펄터의 컷오프 주파수 설계에 대하여는 지금까지 많은 연구가 이루어져 왔다. 그러나 적절히 설계 되어진 필터의 컷오프 주파수에 대하여 무한히 많은 수의 L-C 조합이 가능하며 그에 따라 서로 다른 특성이 나타나지만, 지금까지 분명한 해석적인 기초가 없이 현장의 경험에 의존한 설계를 하여 왔다. 본 논문은 DVR의 크기를 최소화 하면서 우수한 제어성능을 유지할 수 있는 LC출력필터의 설계 방법을 제안한다. 제안된 LC출력필터의 설계에 기초한 DVR 시스템을 구성하여 실험에 의하여 이론을 증명한다.
본 논문은 단상풀브릿지 구조를 갖는 계통연계형 전압형 PWM 인버터를 위한 필터설계를 목적으로 한다. 단상풀브릿지 전압형 PWM 인버터의 교류출력단 전압과 계통전압의 관계를 분석하여 필터인덕터에 순시적으로 인가되는 전압의 특징적인 관계를 정성적 및 정량적으로 파악하였다. 교류출력단 전압의 분석을 기초로 하여 필터인덕터에 흐르는 스위칭리플전류의 크기를 정량적으로 구하였다. 이러한 분석을 기초로 하여 계통주입전류의 기본파성분에 대한 리플전류의 비율을 평가함수로 하는 필터인덕터의 설계법을 제시하였다. 제안된 설계방법을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.
현대사회는 4차 산업혁명과 IoT 기술의 발전으로 인공지능 및 자동화가 다양한 분야에서 적용되고 있다. 특히 자동화 공정, 지능형 CCTV, 의료산업, 로봇, 드론과 같이 영상처리의 비중이 높은 시스템의 경우 잡음과 같은 외부 요인의 영향을 받기 쉽다. 본 논문에서는 복합잡음 환경에서 영상을 복원하기 위해 잡음 추정과 가중치에 기반한 디지털 필터를 제안한다. 제안한 알고리즘은 잡음 판단을 사용하여 잡음의 종류를 구분하였으며, 필터링 마스크의 잡음 수준을 판단하여 필터링 과정을 스위칭하여 최종출력을 구한다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션을 진행하여 기존 필터 알고리즘과 비교하였으며 결과를 분석하였다.
본 연구에서는 다중 상태 변수의 인수 HMM을 일반화하여 연속 은닉 변수와 이산 은닉 변수가 결합된 순차 상태 추정 모형을 제안하고 이에 기반한 보행 동작 모형을 설계한다. 유한 상태의 이산변수는 마르코프 연쇄 구조로 보행의 동역학적 특성을 표현하고 각 이산 상태에 대해 연속 변수를 독립변수로 한 가우스 과정을 정의한다. 마르코프 상태 천이는 여러 가우스 과정 사이의 스위칭을 제어하며 각 가우스 과정은 동일한 자세의 회전 또는 다양한 시각을 표현한다. 온라인 필터링 추론을 위해 입자 필터 방식의 추론 알고리듬도 제시한다. 이 알고리듬은 입력 벡터 열이 주어졌을 때 이들 병렬적 가우스 과정을 동적으로 갈아타는 스위칭 궤적을 디코딩 해준다. 실험 결과 비선형적 보행자 비디오 영상을 보행방향과 보행 상태의 열로 분리하며 매우 직관적인 해석을 할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 상위 수준 합성에서 연산자들의 스위칭 최소화를 통한 저 전력 자원 할당 알고리즘을 제안했다. 본 논문에서는 이미 스케줄링 된 CDFG를 대상으로 전력 소모의 원인이 되는 스위칭 동작을 최소화하는 자원할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 DSP 분야의 회로나 필터를 대상으로 연산자가 소모하는 전력을 최소화 하고자 한다. 스케줄링 된 CDFG상에 있는 여러 개의 연산은 자원공유를 통하여 같은 기능 장치에 구현될 수 있다. 이런 경우 두 개의 연속적인 연산의 실행사이에 각 연산의 입력 변수들이 연속적으로 변화하기 때문에 기능장치의 스위칭동작이 변하게 된다. 이때 자원할당 과정에서 기능장치의 입력 신호들 사이의 스위칭동작과 상관관계를 고려하여 소비전력을 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용하여 자원할당을 할 경우 기존 방법과 비교했을 때 그 수행속도는 사용하는 연산자의 수와 최다 제어 단계에 따라서 빨라 질 수 있다. 그리고 소모하는 전력의 경우, 작게는 8.5%에서 9.3%까지 감소효과가 있다.
본 논문은 PWM인버터 장치의 스위칭 서지에 관한 문제를 분석한 것이다. 교류 전동기의 효율적인 속도제어를 위한 가변속 구동 장치의 적용이 증가함에 따라 전동기와 가변속 구동장치에 관련된 고장이 발생한다. 산업용 전동기 설비에 PWM 드라이브의 도입은 때때로 높은 과도전압 피크에 의한 상권선 사이 절연파괴를 낳을 수 있다. 높은 스위칭 주파수와 결합한 전동기 케이블 길이는 적?한 드라이브 동작을 위한 매우 민감한 문제가 된다. 케이블 길이와 높은 스위칭주파수의 결과는 전동기와 인버터에 영향을 미칠 수 있다. 전동기 권선 절연레벨이 낮을 때, 높은 피크전압과 빠른 전압상승시간에 의해 생겨난 고장 확률은 높다. 전압반사는 전동기 용량, 여러 가변속 구동장치와 상승시간에 대해 계산하였으며 이를 도식적으로 나타내었다. 인버터 구동 교류 전동기 시스템에서 전동기 단자 과전압과 전압상승률을 줄이기 위한 필터효과도 언급하였다. 연구결과 전동기 용량과 전동기 절연정격 레벨이 낮을수록 그리고 스위칭 시간과 케이블 길이가 짧을수록 절연파괴의 가능성이 높아짐을 알 수 있었다.
단일 모드 반도체 레이저(DFB 레이저)를 5 GHz의 반복율로 이득 스위칭하여 얻은 광 펄스를 압축하여 변환 제한된 초단 광 펄스를 생성하였다. 이득 스위칭된 광 펄스의 최소 폭은 27 psec 이고 스펙트럼 폭은 1.1 nm로 펄스에 많은 선형 처핑과 비선형 처핑이 존재한다. 이를 대역폭이 펄스의 스펙트럼 폭보다 좁은 0.55 nm의 광 필터에 통과시켜 비선형 처핑을 제거하고 분산 보상 광섬유로 압축하여 7.1 psec의 광 펄스를 얻었다. 이때 펄스의 시간-대역폭 곱은 0.49로 변환 제한된 가우시안 펄스이다. 이러한 변환 제한된 광 펄스는 40 Gbit/s 광 시분할 다중화 방식 광통신용 광원으로 사용할 수 있다.
본 논문에서는 새로운 연료전지용 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터를 제안한다. 전류형 컨버터 구조에 능동 클램프 회로를 채용하여 과도기에 발생하는 서지전압을 저감하였고 모든 스위치에서 영전압 스위칭을 하며, 그 장점으로 : 연속적인 입력전류, 전압 오버슈트 제거, 영전압 턴 온 스위칭, 고주파 변압기 1차/2차 측에 부가적인 스너버 회로의 필요성 제거, 소프트 스위칭에 의한 저속 다이오드 적용 등이 있다. 더구나 대용량 발전 시스템에 적합하도록 전류형 컨버터 구조와 3상 전력변환 회로를 결합하였다. 3상 전력변환 적용의 장점은 : 입력전류 및 출력전압 주파수의 3배 증가, 스위치에 흐르는 RMS 전류 저감, 필터소자 용량 및 부피 감소, 고주파 변압기 이용률 증가, 전력회로의 단순화에 따른 전체 사이즈 축소 및 신뢰성 향상 등이 있다. 제안하는 3상 전류형 능동 클램프 DC-DC 컨버터는 이러한 장점들 때문에 발전용 연료전지 시스템의 승압형 DC-DC 컨버터에 적합하며 대용량 태양전지 발전 시스템 및 배터리 충전기 등에도 적용할 수 있다. 새로운 3상 DC-DC 컨버터와 함께 3상 PWM 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션과 프로토타입 제작, 실험을 통하여 그 성능을 평가, 확인한다.
본 논문은 단상 SRM의 고역률 구동에 관한 연구이다. 단상 SRM은 구조가 단순하고, 견고하며, 전력회로가 간단하고, 고속운전특성이 우수하다. 다이오드 정류기와 필터용 링크 커패시터로 구성된 종래의 단상 SRM 구동방식은 대용량 커패시터의 충 방전 전류에 의해 역률이 크게 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 부가적인 능동회로가 없는 1단방식의 고역률 SRM 구동드라이브와 스위칭 토플로지를 제안한다. 제안한 구동드라이브와 스위칭 토플로지는 다양한 수치시뮬레이션과 마이크로 콘트롤러기반의 단상 SRM의 구동실험을 통해 그 타당성을 입증하였다.
본 논문은 active neutral-point clamped (A-NPC) 컨버터를 이용한 이차 전지 충방전 시스템 설계 방법을 제안한다. 제안하는 시스템은 계통 전압의 정류를 위한 필터와 3-레벨 NPC 컨버터, 이차 전지 충방전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성된다. 그러나 기존의 NPC 컨버터는 IGBT의 스위칭 손실이 특정 소자에 집중되어 스위칭 주파수를 높이는데 한계를 갖는 다. 본 논문은 손실 불균형 문제를 해결하기 위해 기존의 NPC 컨버터 대신 A-NPC 컨버터를 적용하며 이를 위한 변조 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 변조 방법에 따른 IGBT의 손실 및 온도 분포에 대한 분석 결과를 제시하며 제안하는 이차 전지 충방전 시스템의 타당성을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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