본 논문에서는 가변 스위칭 주파수를 이용하여 단일스위치 이중출력 플라이백 컨버터의 전압조정특성을 향상시키는 방법을 제안한다. 기존의 이중 출력 컨버터에서는 부하의 변화, 누설 인덕턴스나 자화 인덕턴스의 영향 때문에 두 개의 출력전압을 개별적으로 제어하기가 힘들다. 제안된 방법에서는 컨버터의 2차측에 조정된 필터를 추가함으로써, 스위칭 소자의 듀티비가 일정하더라도 스위칭주파수에 따라 다른 전압을 출력하도록 하였다. 따라서 듀티비 제어뿐 아니라 스위칭 주파수 제어로도 출력전압을 제어할 수 있기 때문에 어떠한 상황에서도 각각의 출력을 제어하는 것이 가능하다. 추가적인 능동소자 없이 필터만을 추가 하여 기존 플라이백 컨버터의 특징인 간결한 제어알고리즘과 회로구성을 유지하였다. 또한 프로토 타입의 이중출력 컨버터를 이용하여 제안된 방법의 성능 및 구현 가능성을 검증하였다.
본 논문은 새로운 스탠바이 컨버터를 제안한다. 제안하는 스탠바이 컨버터는 영전압 스위칭 다중출력 풀브리지 컨버터에 통합된 구조로서, 스탠바이 시에는 스탠바이 파워를 기존의 플라이백 컨버터로 공급하고, 노멀 모드시에는 다중 출력 풀브리지의 보조 출력이 스탠바이 출력으로 사용된다. 이로써 노멀 모드시에 스탠바이 출력에서 발생되는 손실을 줄임으로써 전체적인 효율, 특히 낮은 부하에서의 효율 개선을 할 수 있게 된다. 제안하는 회로는 12V/58A의 DC/DC 출력과 5V/3.2A의 스탠바이 출력 스펙을 통해 검증한다.
본 논문에서는 인덕터와 커패시터(LC)를 이용한 새로운 전압 밸런서(VB)를 제안한다. 제안한 VB는 하프-브리지 및 Neutral-Point-Clamped 구조처럼 이중 출력을 가진 Dual-Active-Bridge (DAB) 컨버터에 적용될 수 있다. 제안한 VB는 추가적인 스위칭 소자를 사용하지 않더라도 출력 부하 조건에 관계없이 출력 전압 평형을 유지할 수 있다. 제안한 VB를 사용할 때, 변압기와 출력의 중성점 사이에 LC가 추가되지만, 컨버터의 PWM 방식과 동작은 기존과 대부분 동일하다. 따라서, 제안한 VB를 사용하는 이중 출력 DAB 컨버터는 기존 이중 출력 DAB 컨버터의 장점을 대부분 유지한 상태로 출력 전압 평형을 달성할 수 있다. 3 kW 시제품을 제작하여 제안한 VB의 성능을 검증하였다.
전력계통에서 차지하는 원자력발전의 비중이 증가함에 따라 앞으로는 전력의 수요가 적은 시기와 시간 등에는 원전의 출력을 조정할 필요가 있다. 따라서 장래를 대비한 원자력발전소의 출력조정시험이 추진되고 있다. 다음은 최근 일본에서 실시된 출력조정시험의 개요와 그 안전성에 관한 소개이다.
Microwave oven을 이용한 취반 시 최적 취반조건을 설정하기 위하여 전자렌지의 출력 및 가열시간을 달리하여 취반한 밥의 관능적 특성을 조사하였다. 쌀 1cup(약 173 g)을 수세하여 290 ml 물을 넣고 1시간동안 침지시킨 후 전자렌지의 출력과 가열시간을 5단계로 조절하면서 취반하였다(1단계; 온도상승기, 2단계: 수분흡수기1, 3단계: 수분흡수기2, 4단계: 열 침투기, 5단계: 호화완료기). 예비실험에서 설정한 출력과 가열시간에 따른 실험조건 수는 1200treatments였으나 1차, 2차에 걸친 취반실험 결과로부터 32가지의 최적 취반조건을 선정하였다. 그 중에서 다시 다음 3가지를 전자렌지의 대표적 인 취반조건으로 제시할 수 있었다. 1) 출력(7) 5:00-출력(1) 5:00(2) 5:00-출력(2) 6:00-출력(7) 4:00 2) 출력(8) 4:25-출력(1) 5:00-출력(2) 5:00-출력(2)
목적 : 조사면 크기에 따른 금속쐐기와 가상쐐기에 의한 6 MV 와 15 MV 엑스선의 출력 및 상부와 하부 에 설치하는 금속쐐기의 출력을 비교하고자 한다. 대상 및 방법 : Varian Clinac21EX(미국)는 두부의 상부와 하부에 설치하는 각각의 금속쐐기와 제한기에 의한 가상쐐기 기능을 가지고 있다. 금속쐐기의 쐐기각은 네 가지 (15$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$)이며 투과력에 무관하게 한 쐐기각에 대한 쐐기는 사하부는 각 1 개이고, 가상쐐기는 일곱 가지 ($10^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 20$^{\circ}$, 25$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$, 60$^{\circ}$) 이다. 각 쐐기에 대하여 3$\times$3~20$\times$20 $\textrm{cm}^2$ 의 조사면 크기에서 6 및 15 MV 엑스선의 쐐기출력인수 (wedge field output factor)를 $d_{max}$와 10 $\textrm{cm}^2$ 깊이에서 측정하였다. 조사면크기와 측정깊이에 따른 쐐기출력인수의 변화추이를 관찰하였다. 쐐기출력인수 O $F_{Wdg}$는 다음과 같다. O $F_{Wdg}$(r)= $D_{Wdg}$(r)/ $D_{op}$ ( $r_{0}$) 여기서 $r_{0}$와 r은 각각 민조사면의 기준조사면크기, 쐐기조사면크기이다. 하부쐐기에 대한 상부쐐기의 출력인수의 상대적인 백분율 차이, %ROD=l00$\times$(O $F_{upWdg}$/O $F_{lowWdg}$ lowWdg/ - 1)를 구하였다. 조사면크기와 깊이에 따른 %ROD의 변화추이를 평가하였으며 쐐기 각각에 대하여 출력인수를 측정해야하는지 평가하였다. 결과 : 금속쐐기에 대한 쐐기출력인수는 방사선의 투과력과 깊이에 관계없이 조사면 크기가 커짐에 따라 증가하였으나 가상쐐기의 쐐기출력인수는 쐐기각이 작은 경우에는 조사면크기가 커짐에 따라 증가하다가 감소하였으며 최대값을 보이는 조사면크기는 쐐기각이 커짐에 반하여 감소하였으며 투과력에 관계없이 60。 쐐기에 대해서는 조사면 크기가 4 cm(A/P=1) 이상에서 조사면크기가 커짐에 따라 감소하였다. 6 MV 엑스선 에 대한 10 cm 깊이에서 15。 쐐기와 15 MV 엑스선에 대한 10 cm 깊이에서 45。 쐐기의 A/P 가 1.5보다 작은 조사면을 제외하고는 조사면의 크기가 커짐에 따라 %ROD는 감소하였다. $d_{max}$에서는 15。 쐐기와 30。 쐐기에 대해서는 %ROD가 음수였으며 절대값이 증가하였다. 이는 곧 조사면의 크기가 커짐에 따라 상부쐐기의 쐐기출력계수가 하부쐐기와 접근하고 드디어는 상부쐐기의 출력인수가 하부쐐기의 출력인수보다 작아질 수도 있다는 것을 의미하고 있다. 또한 %ROD 는 쐐기각이 클수록 변화가 컸으며, 조사면 크기가 커짐에 따라 10 cm 깊이에서보다 $d_{max}$에서 더 급하게 감소하였다. %ROD 는 6 MV 엑스선에 대해서는 -0.52~4.18 % 였고, 15 MV 엑스선에 대해서는 -0.44-4.18 % 였다. 결론 : 두 가지 투과력의 엑스선이 방출되는 선형가속기의 상하부 쐐기와 가상쐐기의 출력인수를 측정하여 비교하였다. 결과에서 얻어진 결론은 아래와 같다. 1. 조사면의 크기가 커짐에 따라 금속쐐기의 출력계수 는 증가하였으나 가상쐐기의 경우는 증가하다가 감소하거나 큰 쐐기각에 대해서는 감소만 하였다. 2. 상부쐐 기와 하부쐐기는 쐐기출력인수가 4% 이상 차이가 날 수 있으므로 독립적으로 측정하여 이용하여야 할 것이다.것이다.다.
임상용 모니터의 출력값 중 가장 큰 영향을 주는 것이 휘도이다. 최근 컬러 모니터의 임상용 사용으로 인해 출력값의 보정은 매우 중요하게 관리되고 있다. 색보정 변위의 특성화가 휘도와 동일한 인자로 영향을 주는지 분석하기 위해 사용된 특성화 보정 모델은 GOG모델과 S-curve모델 이다. 두 개의 모델을 통해 모니터의 휘도는 장치의 출력과 직접적인 관계가 있다는 것을 증명하고 동일한 출력에 입력값을 가질 수 있도록 구성하고자 한다. 동일한 출력을 디스플레이 할 경우 동일한 출력값을 얻어야 한다. 그러나 모니터에 따라 서로 다른 출력값을 산출한다. 컬러모니터의 경우는 출력의 안정성에 휘도뿐만 아니라, 색감(R,G,B) 변화가 큰 역할을 수행한다. 본 연구에서는 분석인자 중 대조도에 영향을 주는 인자를 역추적하여 특성화 보정 S-curve모델을 LCD에 적용하였다. 이는 GOG모델을 적용한 CRT와 동일한 결과를 얻었다. 따라서 인자는 CIEXYZ의 결과값과 동일한 인자를 구할 수 있다.
포항가속기 연구소의 선형가속기에는 22개의 솔레노이드 전자석, 16개의 사극전자석 그리고 전자빔의 궤도 조절을 위한 16개의 2극 전자석이 있다. 선형가속기의 빔을 저장링으로 공급해주는 빔 전송선에는 22개의 사극전자석과 13개의 빔 궤도 조절용 이극 전자석이 있다. 전자빔의 정밀 제어를 위하여 전자석의 전원장치는 출력전류 분해능은 16bit 이상이고 출력전류의 안정도는 최대출력에 대하여 ${\pm}50ppm$ 이하의 고정밀 고안정도가 요구된다. 이를 위하여 풀-브릿지 4상한 DC/DC 컨버터를 이용한 전자석전원장치를 개발 하였다. 전원장치의 입력전압 직류 40V이고 출력전류는 단방향 전원장치는 최대 50A/50V 이고 양방향 전원장치는 ${\pm}20A/20V$이다. 스위칭 주파수는 50 kHz이다. 전원장치의 출력부에 필터가 없으면 출력전류에는 스윗칭과 관련된 주파수 성분이 포함 되고 전자빔은 이들 주파수 성분에 대하여 영향을 받게 된다. 이러한 이유로 출력 필터의 cut-off 주파수는 5 kHz 이하가 되어야 한다. 본 논문에서는 고정밀 고안정 스윗칭 전자석전원장치를 위한 출력필터의 설계, 제작 그리고 이를 적용한 전자석전원장치에 대하여 논의 하고자 한다.
본 논문에서는 낮은 지터를 갖는 지연고정루프를 이용하여 좀 더 정확한 출력을 갖는 클럭 발생기를 제안하였다. 제안된 클럭 발생기에 사용된 지연고정루프는 열 개의 지연단을 가진 전압제어지연단(VCDL)을 사용하며, 기준 지연단의 출력신호와 이전 지연단의 출력신호를 비교하여 위상차에 해당하는 만큼의 전압을 발생시켜 지연단의 제어전압으로 인가된다. 이 제어전압은 지연단의 출력신호의 위상이 흔들림에 따라 증가하거나 감소하여 출력신호의 지연정도를 조절하여 위상변화를 보상하며, 지연고정루프 출력신호 및 체배 된 출력신호의 지터를 감소시킨다. 제안된 클럭 발생기는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여, 100MHz를 입력신호로 인가 할 경우 1GHz의 신호가 출력 되도록 설계 하였다. 시뮬레이션 결과 출력 신호의 peak-to-peak 지터 값은 3.24ps이었다.
본 논문에서는 몸체진동형 링레이저 자이로에서 몸체진동을 검출하기 위한 각속도 센서 출력을 V-F 변환하여 링레이저 출력에서 몸체진동에 의한 출력을 제거하는 dither-stripping 방법에 대하여 논의하였다. Dither-stripping에서는 V-F 출력펄스와 링레이저 출력펄스간의 환산계수를 산출하는 방법과 V-F 출력펄스의 offset를 보정해주는 방법이 중요하다. 각속도 센서의 출력을 V-F 변환하여 dither-stripping하는 경우에는 offset을 보정하는 과정에서 몸체진동의 진폭잡음에 의한 자이로 출력의 오차가 크게 발생한다. 우리는 V-F 출력펄스를 미분하여 offset을 제거하는 방법을 고안하였다. 이를 위해서는 각속도 센서의 출력을 90deg 위상 이동시켜서 각도신호를 만들고 V-F 변환해야 하며 링레이저 출력의 위상도 샘플링의 반주기만큼 이동시켜야 한다. 그리고 두 펄스간의 환산계수는 분산을 이용하여 산출하였다. 이러한 각도신호 미분방식의 dither-stripping에 의하여 개선된 결과를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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