• 전기전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.65-71
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• 2005

실세계에서 발생하는 물리적인 신호는 센서를 통하여 전기적 신호로 바뀌어 전자회로에 입력된다. 입력된 전기적 신호는 아날로그 형태인데 디지털 신호처리를 위해서 아날로그-디지털 변환기 (ADC Analog-Digital Converter)를 사용하여 디지털 신호로 변환시켜야 한다. 실리콘 마이크로 센서와 결합되어 사용되는 신호처리 회로 및 ADC는 단일칩에 구현되기 용이하도록 저전력 및 소면적으로 설계되어야 한다. 본 논문에서는 실리콘 마이크로센서와 단일칩에 구현하기 적합하도록 실리콘 사용 면적을 대폭 줄인 전하재분배 방식의 ADC를 설계하였다. 설계된 방식은 4 비트 변환을 두 차례 수행하여 8 비트 변환을 하는 방식으로 기존 방식에 비해 커패시터 어레이의 면적을 1/16로 줄였다. 연적을 줄인 대신 변환에 사용된 클럭의 수는 2배 정도 증가되었으나 압력센서의 신호는 고속 변환이 요구되지 않으므로 압력센서에 적합하다고 할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.805-811
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• 2016

본 논문은 플래너 버스바가 적용된 BLDC 전동기 드라이브 시스템에서, 직류단 캐패시터 전단 전류를 이용한 BLDC 전동기의 상전류 추정 알고리즘을 제안한다. 플래너 버스바는 기생 인덕턴스의 크기를 최소화하여 스위칭 시 스파크에 의한 소자 파손을 방지하고, EMC (ElectroMagnetic Compatibility) 특성을 향상시킨다. 하지만 플래너 버스바의 장점을 극대화하기 위해서는 직류단 캐패시터의 전단에 전류 센서를 설치할 수밖에 없는 구조적 제약이 따른다. 직류단 캐패시터 전단에 설치된 전류 센서는 캐패시터에 흐르는 전류와 인버터 입력전류의 합을 측정하게 된다. 따라서 직류단 캐패시터 전단 전류로부터 인버터의 입력전류를 정확하게 추출하는 것이 BLDC 전동기의 전류 제어를 위해서는 필수적이다. 본 논문에서는 BLDC 전동기의 온/오프 구간 동안의 등가 회로를 분석하여 캐패시터 전단 전류로부터 인버터 입력전류를 추정하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 실험을 통해 그 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.128-134
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• 2008

독립형 전원시스템에서 엔진을 이용한 발전시스템은 지금까지 에너지의 효율적인 측면보다는 설치 단가 및 신뢰성이 중요한 이슈가 되어왔으나, 최근 들어 신뢰성과 함께 에너지의 효율적 사용, 대기 환경 개선 및 발전 전력 품질 등이 점차 중요시 되어가고 있다. 가변속 엔진 발전 시스템의 경우 출력 전력에 대응하여 엔진 속도를 가변함으로써, 경부하시 획기적인 효율 개선이 가능하다. 또한 부하 전압, 주파수는 출력 인버터에 의해 제어되므로, 그 응답 속도가 빨라 고 품질의 전력을 전원에 공급할 수 있다. 특히 급격한 부하 증가 시 엔진 출력이 늘어나는 시간동안 부족한 전력을 슈퍼캐패시터로부터 공급받음으로써, 부하 급증 시에도 안정된 전력 공급이 가능하다. 본 논문에서는 소형 디젤 엔진과 슈퍼캐패시터를 이용한 가변속 엔진 발전 시스템의 개념을 설명하고, 가변속 운전의 필요성, 고정 운전속 대비 연비 절감 및 3상 4선식 인버터를 사용한 고품질의 전력 공급 등의 타당성을 모의 실험과 실험을 통하여 검증하도록 한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권2호
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• pp.511-521
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• 2018

Proportional capacitor current feedback active damping (CCFAD) has a limited valid damping region in the discrete time domain as (0, $f_s/6$. However, the resonance frequency ($f_r$) of an LCL-type filter is usually designed to be less than half the sampling frequency ($f_s$) with the symmetry regular sampling method. Therefore, ($f_s/6$, $f_s/2$) becomes an invalid damping region. This paper proposes an improved CCFAD method to extend the valid damping region from (0, $f_s/6$ to (0, $f_s/2$), which covers all of the possible resonance frequencies in the design procedure. The full-valid damping region is obtained and the stability margin of the system is analyzed in the discrete time domain with the Nyquist criterion. Results show that the system can operate stably with the proposed CCFAD method when the resonance frequency is in the region (0, $f_s/2$). The performances at the steady and dynamic state are enhanced by the selected feedback coefficient H and controller gain $K_p$. Finally, the feasibility and effectiveness of the proposed CCFAD method are verified by simulation and experimental results.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.220-229
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• 2017

본 연구는 다양한 DC 전원을 활용할 수 있는 승압형 DC-DC 컨버터로 설계사양을 통한 인덕터 L과 커패시터 C의 값을 산출하여 PSPICE를 통한 최적의 값을 추정하였다. 승압형 DC-DC 컨버터는 스위치 소자로 IRF840을 사용하였으며 역회복 시간(reverse recovery time)이 뛰어난 쇼트키 다이오드(schottky rectifiers)인 D10SC6M을 사용하여 정전류 제어 (constant current controller)가 가능하도록 구성하였으며 열저항을 고려한 파워 LED 모듈 (power LED module)을 제작하여 구동하였다. 컨버터의 스위칭 주파수는 50 kHz로 최초 듀티비는 10 %에서 출력전압의 검출 값에 따라 점차적으로 증가시키도록 하였다. 그 결과로 승압형 파워 LED 구동기를 시뮬레이션 한 특성은 설계사양과 비교하여 5 %이하의 오차로 근사적으로 나타났고, 입력전압 15 V를 인가하여 안정된 24 V의 안정된 출력전압을 얻었으며 디밍제어 (dimming control)를 통한 밝기 조절 및 소비전류의 조정이 가능하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.677-687
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• 2018

This paper presents a novel power decoupling control scheme with the bidirectional buck-boost converter for primary-side regulation photovoltaic (PV) micro-inverter. With the proposed power decoupling control scheme, small-capacitance film capacitors are used to overcome the life-span and reliability limitations of the large-capacitance electrolytic capacitors. Then, an improved flyback PV inverter is employed in continuous conduction mode with primary-side regulation for the PV power conditioning. The proposed power-decoupling controller shares the reference for primary side current regulation of the flyback PV inverter. The decoupling controller shapes the input current of the bidirectional buck-boost converter. The shared reference eliminates the phase-delay between the input current to the bidirectional buck-boost converter and the double frequency current at the PV primary current. The elimination of the phase-delay in dynamic response enhances the ripple rejection capability of the power decoupling buck-boost converter even with small film capacitor. With proposed power decoupling control scheme, the additional advantage of the primary-side regulation of flyback PV inverter is that there is no need to have an extra current sensor for obtaining the ripplecurrent reference of the decoupling current-controller of the power-decoupling buck-boost converter. Therefore, the proposed power decoupling control scheme is cost-effective as well as the size benefit. A new transient analysis is carried out which includes the source voltage dynamics instead of considering the source voltage as a pure voltage source. For verification of the proposed control scheme, simulation and experimental results are presented.

• Journal of Power Electronics
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• 제7권3호
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• pp.181-190
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• 2007

This paper presents a novel circuit topology of a DC bus line series switch and parallel snubbing capacitor-assisted soft-switching PWM full-bridge inverter type DC-DC power converter with a high frequency planar transformer link, which is newly developed for high performance arc welding machines in industry. The proposed DC-DC power converter circuit is based upon a voltage source-fed H type full-bridge soft-switching PWM inverter with a high frequency transformer. This DC-DC power converter has a single power semiconductor switching device in series with an input DC low side rail and loss less snubbing capacitor in parallel with the inverter bridge legs. All the active power switches in the full-bridge arms and DC bus line can achieve ZCS turn-on and ZVS turn-off transition commutation. Consequently, the total switching power losses occurred at turn-off switching transition of these power semiconductor devices; IGBTs can be reduced even in higher switching frequency bands ranging from 20 kHz to 100 kHz. The switching frequency of this DC-DC power converter using IGBT power modules can be realized at 60 kHz. It is proved experimentally by power loss analysis that the more the switching frequency increases, the more the proposed DC-DC power converter can achieve a higher control response performance and size miniaturization. The practical and inherent effectiveness of the new DC-DC converter topology proposed here is actually confirmed for low voltage and large current DC-DC power supplies (32V, 300A) for TIG arc welding applications in industry.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권1호
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• pp.190-200
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• 2019

The flyback converter, which can be regarded as a nonlinear time-varying system, has complex dynamics and nonlinear behaviors. These phenomena can affect the stability of the converter. To simplify the modeling process and retain the information of the output capacitor branch, a special sampled-data model of a peak current-mode (PCM) controlled flyback converter is established in this paper. Based on this, its dynamic behaviors are analyzed, which provides guidance for designing the circuit parameters of the converter. With the critical stability boundary equation derived by a Jacobian matrix, the stable operation range with a varied output capacitor, proportional coefficient of error the amplifier, input voltage, reference voltage and slope of the compensation ramp of a PCM controlled flyback converter are investigated in detail. Research results show that the duty ratio should be less than 0.5 for a PCM controlled flyback converter without ramp compensation to operate in a stable state. The stability regions in the parameter space between the output capacitor and the proportional coefficient of the error amplifier are enlarged by increasing the input voltage or by decreasing the reference voltage. Furthermore, the ramp compensation also can extend to the stable region. Finally, time-domain simulations and experimental results are presented to verify the theoretical analysis results.

• 대한전자공학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.27-39
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• 1967

강유전재료로서 가장 대표적이며 전자부품으로서 많이 사용되는 것 중의 하나인 titan 산 barium 자기 capacitor의 제조방법과 그 특성을 기술하였다. 산화 titanium과 탄산 barium을 1:1 mole비로 하고 이에 몇가지의 광화제를 첨가해서 소성한 어떤 자기결정의 전기적특성은 표준치와 잘 일치하였으며 절록저항, 온도계수 및 흡수율은 일반적으로 볼 수 있는 치를 많이 넘었다. 이러한 특성을 낼 수 있는 적당한 제조방법을 알아낼 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.8-13
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• 2007

In MIS capacitor structure, we have studied the electrical properties in Ammonium Sulfide solution treatment while AIN thin film as a insulator is being formed by reactive sputtering method. The deposition process conditions of AIN thin film we temperature $250^{\circ}C$, DC Power 150 W, pressure 5 mTorr and 8 sccm(Ar : 4 sccm, $N_{2}$ : 4 sccm). The surface of GaAs was treated with Ammonium Sulfide solution, it was shown the leakage current was less than $10^{-8}\;A/cm^{2}$. The deep depletion phenomena of inverse area with treating Ammonium Sulfide solution in C-V analysis was improved as compared the condition of without Ammonium Sulfide solution and hysteresis property as well.