• 제목/요약/키워드: Breadboard simulation

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기초전기전자회로 실습을 위한 웹 기반 소프트웨어 프로그램의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Software Program based on Web for Basic Electronic Circuit Practice)

  • 이영주;황준원;황대민;윤경민;이보곤;유선태;문일영
    • 실천공학교육논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.113-117
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    • 2015
  • 본 논문에서는 실 전자회로 실습이 가지는 문제점을 바탕으로 HTML 언어로 개발된 브레드보드 시뮬레이션을 소개한다. 실전자회로 실습은 국내 교육과정의 고등학교 및 대학교 수준의 해당 학과에서 필수 교육과정으로 지시하고 있다. 하지만 실 실습에는 많은 소모성 부품이 필요하며 여러 전자기기에 대한 관리 및 유지가 필요하다. 또한 복잡한 전자 회로의 구성은 학습자의 학습 효율을 저하시키는 단점을 가진다. 때문에 소모품 및 전자기기의 구입 및 관리가 필요하지 않으며, 간편한 회로 설계를 하기 위하여 브레드 보드 실습을 시뮬레이션화 한 브레드보드 시뮬레이션 프로그램을 제안하고 그 성능을 시험하였다.

이득-제어 가능한 정밀 전파 정류기에 관한 연구 (A study for gain-controllable precision full-wave rectifier)

  • 이주찬;박동권;차형우
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.1149-1152
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    • 1999
  • A gain controllable precision full-wave rectifier for the measurements of small-signal voltage is presented. It consists of gain controllable inverter superdiode and noninverter superdiode. The results of simulation with PSpice and experiment on breadboard show that the proposed rectifier has the characteristic of precise rectification and amplification for small signal voltage.

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INNOVATIVE INDUCTION-HEATED HIGH-TEMPERATURE STEAMER USING VOLTAGE-FED HIGH-FREQUENCY RESONANT INVERTER

  • Guo, Bin;Nakamizo, Tetsuo;Nishida, Katsumi;Nakaoka, Mutsuo
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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    • pp.586-591
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    • 1998
  • This paper presents an innovative prototype of a new conceptual electromagnetic induction-based fluid heating appliance using voltage-fed series capacitor-compensated load resonant high-frequency IGBT inverter with a phase-shifted PWM and a power factor correction schemes. Its operating characteristics in steady-state and dynamic state are illustrated including unique features and evaluated on the basis of its computer simulation and experimental results of 10kw breadboard appliance developed for hot water producer and superheated steamer.

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구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조에 대한 연구 (The Study on New Radiating Structure with Multi-Layered Two-Dimensional Metallic Disk Array for Shaping flat-Topped Element Pattern)

  • 엄순영;스코벨레프;전순익;최재익;박한규
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.667-678
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조를 제안하였다. 새로운 방사 구조는 방사 원형 도파관 위에 유한하게 적층된 원형 도체 배열 소자들이 무한적, 주기적 평면 배열 구조를 갖는다. 이론적 해석은 rigid full-wave 해석 방법으로 배열 구조의 각 영역에서의 전자장에 대한 모드 전개식과 원형 도체상의 전류에 대한 모드 전개식에 바탕을 두고 상세히 수행되었으며, 함수의 직교성, 모드 정합 방법, 경계조건 그리고 Galerkin 방법을 사용하여 선형 대수 방정식 시스템을 유도하였다. 또한, Gauss 소거법을 사용하여 배열 특성 계산에 필요한 미지의 진폭 계수들을 얻었다. 제안된 알고리듬은 Ka대역에서 $\pm$20$^{\circ}$의 빔 폭을 갖는 구형 빔 패턴 형성을 위한 배열 설계에 사용되었으며, 일반적인 응용을 위해 파장으로 정규화된 최적화 설계 변수들을 제시하였다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과들을 서로 비교하기 위해, 대칭적으로 19개의 방사 소자를 갖는 Ka 대역 실험 시제품을 제작하였다. 방사 원형 도파관 개구면 위에 적층된 원형 도체 배열 구조는 얇은 필름상에 이온-빔 증착 방법을 사용하여 구현되었다. 계산된 단위소자 패턴들과 시제품의 측정된 단위소자 패턴들은 빔 스캔 범위 내에서 거의 일치함을 보여주었으며, 사이드 로브 레벨과 그레이팅 로브 레벨에 대한 결과 분석도 이루어졌다 또한, 정 방향에서 다층 원형 도체 구조에 의해 생길 수 있는 blindness 현상에 대하여 언급하였다. 제작된 시제품의 입력 VSWR은 1.14 보다 작았으며, 29.0 GHz, 29.5 GHz 그리고 30 GHz에서 측정된 이득은 각각 10.2 dB, 10.0 dB 그리고 10.7 dB 였다. 실험 및 시뮬레이션 결과들은 제안된 다층 원형 도체 배열 구조가 효율적인 구형 빔 패턴을 형성할 수 있음을 보여 주었다.능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1200psi(70kg$cm^2$), 균질온도 $70^{\circ}$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질 처리가 cheese의 수율을 18.88%이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80%인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/100g이었고, 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese에서는 cholesterol 함량이 20.15mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서

Transformer Parasitic Inductor and Lossless Capacitor-Assisted Soft-Switching DC-DC Converter with Synchronous Phase-Shifted PWM Rectifier with Capacitor Input Filter

  • Saitoh, Kouhei;Abdullah Al, Mamun;Gamage, Laknath;Nakaoka, Mutsuo;Lee, Hyun-Woo
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.217-221
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    • 2001
  • This paper presents a new prototype of soft-switching DC-DC power converter with a high frequency transformer link which has two active power controlled switches in full bridge rectifier with capacitor input type smoothing filter. In this DC-DC converter, ZVS of the inverter in transformer primary side and ZCS of active rectifier area in secondary side can be completely achieved by taking advantage of parasitic inductor component of high-frequency transformer and loss less snubbing capacitors. Its operation principle and salient features are described. The steady-state operating characteristics of the proposed DC-DC power converter are illustrated and discussed on the basis of the simulation results in addition to the experimental ones obtained by 2kw-40kHz power converter breadboard set up.

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Soft-Switching PWM Boost Chopper-Fed DC-DC Power Converter with Load Side Auxiliary Passive Resonant Snubber

  • Nakamura, Mantaro;Ogura, Koki;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제4권3호
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    • pp.161-168
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    • 2004
  • This paper presents a new circuit topology of high-frequency soft switching commutation boost type PWM chopper-fed DC-DC power converter with a loadside auxiliary passive resonant snubber. In the proposed boost type chopper-fed DC-DC power converter circuit operating under a principle of ZCS turn-on and ZVS turn-off commutation, the capacitor and inductor in the auxiliary passive resonant circuit works as the lossless resonant snubber. In addition to this, the voltage and current peak stresses of the power semiconductor devices as well as their di/dt or dv/dt dynamic stress can be effectively reduced by the single passive resonant snubber treated here. Moreover, it is proved that chopper-fed DC-DC power converter circuit topology with an auxiliary passive resonant snubber could solve some problems on the conventional boost type hard switching PWM chopper-fed DC-DC power converter. The simulation results of this converter are illustrated and discussed as compared with the experimental ones. The feasible effectiveness of this soft witching DC-DC power converter with a single passive resonant snubber is verified by the 5kW, 20kHz experimental breadboard set up to be built and tested for new energy utilization such as solar photovoltaic generators and fuel sell generators.

The Voltage-fed High Frequency Resonant Inverter Using Induction Heated Dry Steam Generator

  • Kim, Chil-Ryong;Lee, Jong-Kurl;Jung, Sang-Hwa;Mun, Sang-Pil;Kim, Sang-Don;Nakaoka, Mutsuo
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.415-418
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    • 2008
  • This paper presents an innovative prototype of a new conceptual electromagnetic induction-based fluid beating appliance using voltage-fed type scries capacitor-compensated load resonant high-frequency IGBT inverter with a phase-shifted PWM and a power factor correction schemes. Its operating characteristics in steady-state are illustrated including unique features and evaluated on the basis of its computer simulation and experimental results of 10kw breadboard appliance for hot water producer and superheated steamer. The promising cost effective inverter-fed boiler appliances for electromagnetic induction-heated type fluid-heating in the pipeline systems are proposed for induction-heated boiler, super heat steamer, high temperature water producer, hot gas producer and metal catalyst heating for exhaust gas cleaning in engine, which are more suitable and acceptable for industrial, chemical, and consumer energy utilization for household and business from a practical point of view.

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구형 빔 패턴 형성을 위한 MDAS-DR 안테나에 대한 연구 (A Study on the MDAS-DR Antenna for Shaping Flat-Topped Radiation Pattern)

  • 엄순영;윤재훈;전순익;김창주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.323-333
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    • 2007
  • 본 논문에서는 구형 빔 패턴을 효율적으로 형성하기 위한 새로운 MDAS-DR 안테나 구조를 제안하였다. 안테나 구조는 크게 스택 마이크로스트립 패치 여기 소자, 다층 원형 도체 배열 소자들과 그 주위를 에워싸고 있는 유전체 링으로 구성된다. 다층 원형 도체 배열 구조는 스택 마이크로스트립 패치 여기 소자에 의해 방사 전력을 공급 받아 그 주변의 유전체 링과의 전기적 상호 결합 작용에 의해 원거리에서 구형 빔 방사 패턴을 형성할 수 있다. 유전체 링 구조의 설계 변수는 다층 원형 도체 배열 구조의 설계 변수와 더불어 구형 빔 패턴 형성에 중요한 설계 변수들로서 구형 빔 안테나를 위해 12개의 다층 원형 도체 배열과 유전율이 2.05인 테프론 유전체가 사용되었다. 제안된 안테나 구조의 유효성을 검증하기 위하여 10 GHz 대역$(9.6\sim10.4\;GHz)$에서 동작하는 안테 나를 설계하였으며, 시뮬레이션에는 삼차원 안테나 구조 해석에 적합한 상용 CST Microwave $Studio^{TM}$ 시뮬레이터가 사용되었다. 또한, 안테나 시제품을 제작한 후 무반사실 안테나 챔버에서 전기적 특성들을 측정하였다. 구형 빔 패턴 형성을 갖는 안테나 시제품의 측정 결과들은 시뮬레이션 결과들과 잘 일치하였으며, 측정 결과들로부터 MDAS-DR 안테나의 10 GHz에서의 측정 이득은 11.18 dBi이었으며, 최소한 8.0 % 대역 폭 내에서 약 $40^{\circ}$의 양호한 구형 빔 패턴을 형성함을 확인할 수 있었다.

Radiative transfer analysis for Amon-Ra instrument

  • Seong, Se-Hyun;Ryu, Dong-Ok;Lee, Jae-Min;Hong, Jin-Suk;Kim, Seong-Hui;Yoon, Jee-Yeon;Park, Won-Hyun;Lee, Han-Shin;Park, Jong-Soo;Yu, Ji-Woong;Kim, Sug-Whan
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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    • pp.28.4-29
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    • 2009
  • The 'Amon-Ra' instrument of the proposed 'EARTHSHINE' satellite is a dual (i.e. imaging and energy) channel instrument for monitoring the total solar irradiance (TSI) and the Earth's irradiance at around the L1 halo orbit. Earlier studies for this instrument include, but not limited to, design and construction of breadboard Amon-Ra imaging channel, stray light suppression and system performance computation using Integrated Ray Tracing (IRT) technique. The Amon-Ra instrument is required to produce 0.3% in uncertainty for both Sunlight and Earthlight measurement. In this study, we report accurate estimation of the output electric signal derived from the orbital variation of radiant exitance from the Sun and the Earth arriving at the aperture and detector plane of the Amon-Ra. For this, orbital irradiance are computed analytically first and then confirmed by simulation using Integrated Ray Tracing (IRT) model. Specially, the results show the arriving power at the bolometer detector surface is $1.24{\mu}W$ for the Sunlight and $1.28{\mu}W$ for the Earthlight, producing the output signal pulses of 34.31 mV and 35.47 mV respectively. These results demonstrate successfully that the arriving radiative power is well within the bolometer detector dynamic range and, therefore, the proposed detector can be used for the in-orbit measurement sequence. We discuss the computational details and implications as well as the simulation results.

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AMON-RA 광학계를 활용한 통합적 광선 추적 기법의 지구 반사율 측정 성능 검증 (INTEGRATED RAY TRACING MODEL FOR END-TO-END PERFORMANCE VERIFICATION OF AMON-RA INSTRUMENT)

  • 이재민;박원현;함선정;이현수;윤지연;김석환;최기혁;김진철
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제24권1호
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    • pp.69-78
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    • 2007
  • Earth-Sun-Heliosphere Interactions Experiments(EARTHSHINE) 미션의 주 탑재체인 Albedo Monitor and Radiometer(Amon-Ra) 광학계는 최초로 제1 라그랑제 지점(Lagrange point 1) 주위의 혜일로(Halo) 궤도에 위치하여 태양 복사 활동 및 지구 반사율 변화를 1% 정확도 이내로 측정함으로서 현존하는 지구 반사율 추이의 모순을 해결할 수 있는 과학적 측정 자료를 제시하는데 그 목적을 가지고 있다. 이에 이미 개발된 광학 성능 검증용 Amon-Ra 광학계의 가시광채널 시험 모델 및 광선 추적 기법을 이용한 통합적 광선 추적 end-to-end 과학 임무 성능 평가 수치 모사 기법을 확립하였으며, 개발된 기법을 이용하여 실제 제작된 Amon-Ra 광학계를 제1라그랑제 지점에 위치시키고 태양과 지구 밝기를 다양하게 변화시킨 후 광학계에 입사되는 에너지 복사량을 수치 모사로 측정하였다. 관측된 지구 및 태양 밝기로부터 지구 반사율 변환을 위하여 각 분포 모델(GLobal Angular Distribution Model, ADM)을 이용하였으며 수치 모사에 의한 지구 반사율 측정 결과를 Amon-Ra 광학계의 측정 오차 범위인 ${\pm}0.28%$와 비교함으로서 개발된 end-to-end 성능 검증 기법의 계산 정밀도를 확인하였다. 이는 기존의 광학계 성능 검증법의 한계를 뛰어넘어 광학계 성능 평가를 실시간으로 검증할 수 있다는 점에서 큰 의의를 지닌다.