• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.251-252
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• 2015

본 논문에서는 단상 CCM boost PFC 컨버터의 높은 입력 경부하 역률 향상을 위한 제어 기법을 제안한다. 기존 CCM boost PFC 제어기법은 인덕터 전류를 입력 전류와 동기화 하여 제어 하여 낮은 입력 또는 중 부하 이상에서 높은 역률을 얻을 수 있다. 하지만 높은 입력 전압 조건에서 경 부하 동작 시 EMI 필터에 의해 발생되는 무효 전류로 인하여 입력 전류를 위상이 앞서게 되고 역률이 큰 폭으로 저하된다. 제안하는 제어 기법은 전류 지령 보정과 더불어 개선된 시비율 전향 기법을 이용하여, 높은 입력 전압에서 경 부하 동작 시 입력 전류의 위상을 입력 전압과 동기화 시켜 높은 역률을 얻는다. 따라서 제안하는 제어기법의 경우 전 입력 및 전 부하 조건에서 단위 역률에 근접한 역률을 얻을 수 있으며, 이는 높은 신뢰성을 위해 병렬로 구성된 high-end 파워 시스템에 적합하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.625-629
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• 2014

본 연구에서는 컬러잡음에 의해서 교란되는 발진기의 점근적 위상잡음 공식을 유도하고 이에 근거하여 1/4 파장 마이크로스트립 라인을 전류원으로 갖는 서브-1V 직렬공진 차동 콜피츠 전압제어 발진기를 제안한다. 위상잡음에 관한 ADS 시뮬레이션 결과는 제안된 전압제어 발진기가 기존의 인덕터를 전류원으로 갖는 서브-1V 직렬공진 차동 콜피츠 전압제어 발진기보다 4.8GHz 발진주파수의 1MHz 오프셋 주파수에서 약 3dBc/Hz 더 낮은 위상잡음을 나타냄을 보인다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제10권1호
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• pp.66-74
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• 1996

최근 진행파형 초음파 모터는 그 구조가 간단하고, 저속 고 토크이어서 직접 구동()용으로 많은 호응을 얻고 있다. 또한 응답이 빠르고, 정지 토크가 크며 설계자유도가 높을 뿐만 아니라 운전시 소음이 없고 자계에 강해 자동화 설비 분야 등 산업 전반에 걸쳐 매우 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 초음파 모터의 2상 입력전원의 위상차를 조절하여 속도와 토크 특성을 이론적으로 고찰하고, 이를 토대로 위상차 제어기를 설계 제작하였다. 그리고 이를 이용하여 위상차 제어방식을 채용한 경우 초음파 모터의 위치 및 속도제어는 물론 간단한 알고리즘으로 토크 제어가 가능함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 검토하였다. 실험 결과 위상차 변화에 따라 속도가 토크가 거의 비례해서 변화하였다. 이것으로 전원 전압의 위상차 조절을 통해서 속도와 토크를 동시에 제어할 수 있을 뿐만 아니라 토크센서 없이 각도 센선 만으로도 위치제어는 물론 토크 제어도 큰 오차 없이 행할 수 있음을 밝혔다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.269-281
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• 2014

본 논문에서는 루프 군지연을 이용하여 저위상 잡음을 갖는 5 GHz 전압제어 유전체 공진기 발진기(VTDRO: Voltage Tuned Dielectric Resonator Oscillator)의 체계적인 설계를 제안하였다. 설계된 발진기는 폐루프 구조로 공진부, 위상천이부, 증폭부로 구성된다. 먼저 기준 전압제어 유전체 공진기 발진기를 제작하고, 루프 군지연을 측정 후, 전기적 주파수 조정 범위 및 위상 잡음을 측정하였다. 기준 전압제어 유전체 공진기 발진기의 측정 결과로부터, 루프 군지연만 조정될 경우 새로운 전압제어 유전체 공진기 발진기의 전기적 주파수 조정 범위 및 위상 잡음을 수식적으로 예측할 수 있다. 루프군지연이 높을수록 위상 잡음은 개선되고, 전기적 주파수 조정 범위는 좁아지게 된다. 이러한 루프 군지연은 주로 공진부에 의해 결정된다. 따라서 높은 군지연 특성을 갖는 공진부 설계방법의 체계적인 절차를 제안하였다. 측정 결과, 루프군 지연은 약 700 nsec를 보였다. 또한, 5 GHz의 발진 주파수에서 위상 잡음은 수식으로부터 도출한 값과 근사한 100 kHz offset 주파수에서 -154.5 dBc/Hz를 얻었다. 전기적 주파수 조정 범위는 0~10 V의 조정 전압에서 448 kHz를 보였으며, 출력 전력은 약 4.39 dBm을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권2호
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• pp.137-144
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• 2008

본 논문에서는 위상 잡음 특성을 개선하기 위하여 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용한 전압 제어 발진기를 제안하였다. 위상 잡음은 2차, 3차 고조파 모두에서 단락 임피던스를 갖는 고조파 조절 회로를 통하여 억제되었으며, 출력 정합 회로에 연결되었다. 또한 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성을 더욱 더 개선하기 위하여 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용하였다. 위상 잡음 특성 개선을 위하여 높은 Q값을 갖는 공진기 대신에 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로를 이용하였기 때문에 낮은 Q값을 갖는 공진기를 통하여 넓은 주파수 조절 범위를 얻을 수 있다. 고조파 조절 회로를 기반으로 한 출력 정합 회로와 마이크로스트립 사각 개방 루프 다중 SRR를 이용한 제안된 전압 제업 발진기의 위상 잡음 특성은 주파수 조절 범위, $5.744{\sim}5.839$ GHz에서 $-127.5{\sim}-126.33$ dBc/Hz @ 100 kHz이다. 고조파 조절 회로가 없는 출력 정합 회로와 마이크로스트립 선로 공진기를 이용한 전압 제어 발진기와 비교했을 경우, 제안된 전압 제어 발진기의 위상 잡음 특성은 26.66 dB 개선되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.998-1004
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• 2016

3상 PWM 컨버터는 입력 전류를 정현적으로 제어할 수 있어 입력 전류의 고조파 성분을 감소시킬 수 있고 입력 전압에 대하여 입력 전류의 위상을 제어할 수 있다. 본 논문은 3상 PWM 컨버터의 역률개선을 위하여 전원전압센서를 사용하지 않고 가상자속기반 벡터제어를 적용한 새로운 센서리스 제어방식을 연구하였다. 직류출력전압은 칼만 필터를 적용하여 추정한 가상자속에 의해 제어되며, 동기위상은 추정된 가상자속을 이용하여 위상을 얻는다. 제시한 PFC 알고리즘은 역률개선 및 가변영역에서 직류출력전압, 부하변동에서 직류출력전압을 정밀하게 제어할 수 있는 우수성을 가진다. 본 논문에서 제안한 가상자속추정 알고리즘을 적용한 칼만 필터 성능은 실험과 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.437-438
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• 2017

본 연구는 독립 운전 모드의 P+MR 기반의 전압제어기의 계통 동기화 방식을 조사한다. 계통 복전 후 계통과의 재연결을 위한 계통 동기화가 고정자 좌표계하에서 제어가 수행되는 경우, 독립운전하에서 정전압, 정주파수를 가지는 교류 지령 전압은 계통 전압으로 대체되는데 이 부분에서 고정자 좌표계 제어하의 현재 출력 전압과 계통 전압의 위상 차이에 기인하여 상당한 전압 오차가 발생할 여지가 있고 이러한 전압 오차 발생은 심각한 전압 과도 상태를 야기할 수 있게 된다. 추가적으로, 인버터의 출력 단에 연결된 부하가 비선형 부하라면 부하에서 생성되는 고조파에 기인하여 위에 언급된 전압 과도 상태가 더욱 심각해질 수 있다. 본 논문에서는 위에 언급된 문제를 해결하기 위한 대책으로 독립 운전 모드하에서의 전압 제어를 위해 사용되는 P+MR 제어 기반의 비선형 부하를 고려한 매끄러운 계통 동기화 방식이 제안되었다. 제안된 매끄러운 계통 동기화 방식은 실험 결과를 통해 검증된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2326-2332
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• 2016

본 논문에서는 기존 위상고정루프의 아날로그 루프 필터 형태와 달리 전압제어발진기의 출력 신호로 동작하는 이산 루프 필터를 사용하여 크기는 작으면서 안정하게 동작하는 위상고정루프를 제안하였다. 기존의 위상고정루프에 2차 루프필터 대신 스위치 제어 루프필터를 사용하였다. 스위치는 전압제어발진기위의 고속의 출력 신호에 의해 제어된다. 총 3개의 스위치는 UP/DN 신호를 통하여 제어되고, UP/DN 신호에 따라 스위치가 'on/off'를 반복한다. 샘플링과 부궤환 역할을 하는 스위치와 결합된 작은 크기의 커패시터로 하나의 칩으로 집적화가 가능하다. 제안된 위상고정루프의 이산 루프 필터에 사용된 커패시터 값은 총 180pF로 아주 작은 크기임에도 불구하고 안정적으로 동작한다. 제안된 위상고정루프는 1.8V의 공급전압에서 0.18um CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 Hspice로 시뮬레이션을 수행하고, 동작을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.397-398
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• 2014

Phase Shifted PWM은 각각의 셀이 동일한 스위칭 주파수로 PWM을 수행하므로 전압지령의 크기와 관계없이 셀 간의 전력은 동일하나, 각 셀 출력 전압의 위상이 다르므로 무부하 운전이나 부하의 급변동 시 발생하는 회생이 특정 셀에 집중되고 전압지령과 실제 출력전압 사이의 위상 차이가 존재하는 단점을 가지고 있다. 반면 기존 Level Shifted PWM은 전압지령의 크기에 따라 각 셀 간의 스위칭 조건이 다르고 동일 전력 분배가 되지 않는 문제를 가지고 있어 이를 개선하는 Level Shifted PWM 방법에 대해서는 이미 연구가 진행된 상태이다. 본 논문에서는 제어기가 분산화된 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 각 셀의 스위칭 조건을 동일하게 유지하는 Level Shifted PWM을 적용하기 위해서 전압지령을 보정하는 방법을 사용하였고 시뮬레이션과 시험을 통해 제어기가 분산화된 H-브릿지 멀티레벨 인버터에 적용 가능함을 증명하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.93-94
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• 2017

본 논문은 quasi P+MR 전압 제어를 활용한 삼상 인버터의 계통 동기화 방식을 제안한다. 계통동기화 과정 시 시스템이 고정자 좌표계하에서 제어 또는 모델링된다면 독립운전에서의 정전압 및 정주파수를 갖는 교류 지령 전압은 교류 계통 전압으로 즉각 대체되며 이때 인버터의 실제 전압과 계통 전압 간의 위상차에 기인하여 상당한 제어 오차가 발생할 수 있고 이는 심각한 전압 동특성 저하를 야기하기도 한다. 게다가 인버터 출력단에 비선형 부하가 연결될 경우 부하로부터 발생하는 고조파로 인해 이러한 전압 품질에 대한 문제가 더욱 증대된다. 본 논문에서는 독립 운전 모드에서의 전압제어를 위하여 이러한 비선형 부하의 고조파 영향을 고려한 고정자 좌표계 기반의 PR 제어를 사용한 매끄러운 계통 동기화 방식이 제안되었다. 제안된 매끄러운 계통 동기화 방식의 타당성은 기존의 고정자 좌표계 기반의 계통 동기화 방식과의 비교 사례연구를 기반으로 한 실험을 통해 입증된다.