• 제목/요약/키워드: Constant Current Circuit

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고효율 CMOS PWM DC-DC 벅 컨버터 (High-Efficiency CMOS PWM DC-DC Buck Converter)

  • 김승문;손상준;황인호;유성목;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.398-401
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고효율의 CMOS PWM DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 설계된 CMOS PWM DC-DC 벅 변환기는 입력전압(3.4-3.9V)로부터 일정한 출력전압(1-2.8V)을 생성한다. Inductor-based 방식을 택하였고, 제어 대상은 전류이며, Pulse Width Modulation(PWM) 모드로 동작한다. 회로 구성은 Power Switch, Pulse Width Generation, Buffer, Zero Current Sensing, Current Sensing Circuit, Clock & Ramp generation, V-I Converter, Soft Start, Compensator, Modulator 등 이다. 제안된 CMOS PWM DC-DC 벅 컨버터는 Switching Frequency가 약 1MHz이고, 부하 전류가 약 40mA이상부터 CCM동작을 하며 100mA일 때 98.71%의 최대 효율을 갖는다. 또한, 출력전압 리플은 0.98mV이다(입력전압 3.5V, 출력전압 2.5V 기준). 제안된 회로의 검증을 위해 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다.

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GPS 위성통신과 아두이노를 이용한 에너지 절약형 LED 가로등 제어 시스템 개발에 관한 연구 (Study on the Development of LED streetlight control system using GPS satellite communication and Arduino)

  • 이완범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.632-637
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    • 2016
  • 가로등 조명의 점멸시스템은 효율적인 관리와 에너지 절감을 위하여 IT 기술과 LED 조명을 결합한 형태로 발전되고 있다. 따라서 본 논문에서는 GPS 위성통신과 마이크로프로세서가 내장된 아두이노를 이용하여 LED 가로등기구의 사용전력을 제어할 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안된 LED 가로등 조명 제어 회로는 GPS를 이용하기 위한 통신제어부와 트랜지스터, 저항 및 정전류 공급 회로를 이용하여 전류를 제어할 수 있는 부분으로 설계하였고 실험을 통하여 정상적으로 동작함을 확인하였다. 개발된 제어 시스템은 GPS를 이용하여 계절과 위치에 따른 정확한 시간을 추출하고, 추출된 시간에 따라 LED 가로등에 공급되는 전류를 단계적으로 제어하여 소비전력을 11% 이상 줄일 수 있도록 하였다. 따라서 교통량이 적은 시간과 지역에 가로등의 밝기를 그대로 유지하여 발생되는 비효율적인 에너지 관리를 개선하고, 에너지 절약을 위해 사용하는 가로등 격등방식과 편등방식에 따른 안전사고 발생을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

마이크로솔더링을 이용한 정전류다이오드 회로 자외선 LED 광원모듈 제작 (Fabrication Of Ultraviolet LED Light Source Module Of Current Limiting Diode Circuit By Using Flip Chip Micro Soldering)

  • 박종민;유순재;카완 안일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.237-240
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    • 2016
  • The improvement of irradiation intensity and irradiation uniformity is essential for large area and high power UVA light source application. In this study, large number of chips bonded by micro soldering technique were driven by low current, and current limiting diodes were configured to supply constant current to parallel circuits consisting of large number of series strings. The dimension of light source module circuit board was $350{\times}90mm^2$ and 16,650 numbers of 385 nm flip chip LEDs were used with a configuration of 90 parallel and 185 series strings. The space between LEDs in parallel and series strings were maintained at 1.9 mm and 1.0 mm distance, respectively. The size of the flip chip was $750{\times}750{\mu}m^2$ were used with contact pads of $260{\times}669{\mu}m^2$ size, and SAC (96.5 Sn/3.0 Ag/0.5 Cu) solder was used for flip chip bonding. The fabricated light source module with 7.5 m A supply current showed temperature rise of $66^{\circ}C$, whereas irradiation was measured to be $300mW/cm^2$. Inaddition, 0.23% variation of the constant current in each series string was demonstrated.

높은 역률을 가지는 단순 구조 LED 구동 전력컨버터 (Simple Structure LED-Driving Power Converter with High Power Factor)

  • 정강률
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.767-773
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    • 2018
  • 본 논문에서는 높은 역률을 가지는 단순 구조 LED 구동 직류 전력컨버터를 제안한다. 제안한 전력컨버터는 PFC 부스트 컨버터와 전통적인 플라이백 컨버터를 오직 하나의 전력변환 회로로 병합함으로써 LED 구동 전력컨버터의 구조를 단순화한다. 그리하여 제안한 컨버터는 오직 하나의 PWM 제어기 IC를 이용하여 제어되고 높은 역률과 정출력 전압/전류 및 제작비용의 효율성을 달성한다. 따라서 제안한 컨버터는 LED 조명시스템의 산업 생산과 이용에 적합하다. 본 논문에서는 제안한 컨버터의 동작분석과 설계예시를 간단하게 설명한다. 또한 설계된 회로파라미터들에 근거하여 제작된 프로토타입의 실험결과를 통하여 제안한 컨버터의 동작특성을 입증한다.

탠덤형 자석 소호기를 사용한 760V급 직류 개폐기의 차단 특성 (760 V-Class DC Switch Breaking Characteristics Using Tandem Type Magnet Extinguisher)

  • 김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.175-179
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    • 2022
  • Magnetic arc extinguishing technology is effective as an extinguishing device for low-voltage direct current (DC) circuit breakers with a resistive load of ≤4 kW. The separation distance between the magnet and the electrical contact must be shortened to increase the magnetic arc extinguishing force. However, if the magnet is installed too close to the electrical contact points, the magnet is exposed to high temperatures due to the arc current generated when the load current is cut off and the magnetism is lost. To solve this problem, the effective magnetic flux density at the electrical contact can be maintained high by placing the arc extinguishing magnet in a tandem structure with the electrical contact point between them, and the proper separation distance between the contact points and the magnet can be maintained. In addition, an electric arc extinguishing technology that emits arc energy using a series circuit of diode and resistor is used to suppress the continuous arc voltage generated by the inductive load. For the proposed circuit breaker, the breaking characteristics are analyzed through the breaking test for the DC load of the 760 V level, the load power of 4 kW, and the time constant of 5 ms, and an appropriate arc extinguishing design guideline is proposed.

전력용 AlGaAs/GaAs HBT의 제작과 소신호 등가 회로 추출에 관한 연구 (A study on the fabrication and the extraction of small signal equivalent circuit of power AlGaAs/GaAs HBTs)

  • 이제희;우효승;원태영
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권6호
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    • pp.164-171
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    • 1996
  • We report the experimental resutls on AlGaAs/GaAs heterojunction bipolar transistors (HBTs) with carbon-doped base structure. To characterize the output power, load-pull mehtod was employed. By characterizing the devices with HP8510C, we extracted the small-signal equivalent circuit. The HBTs were fabricated employing wet mesa etching and lift-off process of ohmic metals. the implementation of polyimide into the fabriction process was accomplished to obtain the lower dielectric constant resultig in significant reduction of interconnect routing capacitance. The fabricated HBTs with an emitter area of 6${\times}14{\mu}m^{2}$ exhibited current gain of 45, BV$_{CEO}$ of 10V, cut-off frequency of 30GHz and power gain of 1 3dBm. To extract the small signal equivalent circuit, the de-embedded method was applied for parasitic parameters and the calculation of circuit equations for intrinsic parameters.

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A Study on Isolated DCM Converter for High Efficiency and High Power Factor

  • Kwak, Dong-Kurl
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권3호
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    • pp.477-483
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    • 2010
  • This paper is studied on a novel buck-boost isolated converter for high efficiency and high power factor. The switching devices in the proposed converter are operated by soft switching technique using a new quasi-resonant circuit, and are driven with discontinuous conduction mode (DCM) according to pulse width modulation (PWM). The quasi-resonant circuit makes use of a step up-down inductor and a loss-less snubber capacitor. The proposed converter with DCM also simplifies the requirement of control circuit and reduces a number of control components. The input ac current waveform in the proposed converter becomes a quasi sinusoidal waveform in proportion to the magnitude of input ac voltage under constant switching frequency. As a result, it is obtained by the proposed converter that the switching power losses are low, the efficiency of the converter is high, and the input power factor is nearly unity. The validity of analytical results is confirmed by some simulation results on computer and experimental results.

역률개선 및 고조파 저감을 위한 전자식 안정기 설계 (Electronic Ballast Design for Power Factor Improvement and Harmonic Reduction)

  • 이충식;조문택;나승권
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.483-489
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    • 2014
  • 제안된 회로는 교류 입력 전원부와 무손실 스너버 회로가 부가된 DC-DC 컨버터와 DC-AC 변환을 위한 인버터로 구성하였다. 변환된 등가회로를 이용하여 형광램프의 특성을 만족시킬 수 있는 최적의 회로상수를 결정해서 설계함으로써 기존의 인버터 직류측에서 발생되는 맥동주파수에 의한 왜형파 발생을 제거하고 인버터의 입력전류를 불연속이 되도록 하므로써 맥동율과 스위칭 손실을 현저히 감소시켰다. 이러한 모든 결과를 증명하기 위하여 40 W 직관형 형광램프를 대상으로 실험하여 고조파의 발생을 측정한 결과 제안된 전자식 안정기의 우수성을 확인하였다.

고역률 고효율 승압형 AC-DC 컨버터 (Boost AC-DC Converter of High Power Factor and High Efficiency)

  • 곽동걸;김춘삼;박하용;심재선;심상흥
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.45-52
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    • 2005
  • 본 논문은 전류불연속 제어에 의한 고역률, 고효율로 동작되는 승압형 AC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 전류불 연속 제어 컨버터는 제어회로 구성이 간단하고 구성소자의 수를 줄일 수 있는 장점을 가진다. 제안된 컨버터의 입력전류는 듀티율 일정제어에 의한 교류 입력전압의 크기에 비례된 불연속적인 정현파 형태로 된다. 그 결과 입력역률은 거의 단위역률로 주어지며 듀티율 일정제어에 의해 제어기법이 간단하다. 또한 제안된 컨버터의 스위칭 소자들은 부분공진 기법에 의해 소프트 스위칭 동작으로 되어 스위칭 손실이 매우 낮으며 컨버터의 효율을 증대시킨다. 부분공진 회로부는 승압용으로 사용된 인덕터와 무손실 스너버 커패시터에 의해 설계되어 컨버터의 회로 토폴로지가 간단하다. 제안된 컨버터는 컴퓨터 시뮬레이션과 실험결과에 의해 그 타당성이 입증된다.

PMG Type 디지털 AVR을 이용한 선박용 동기발전기 출력전압제어 (Voltage Control of Synchronous Generator for Ships using a PMG Type Digital Automatic Voltage Regulator)

  • 유동환;박상훈;원충연;유재성;이상석;안성준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.38-45
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    • 2009
  • 일정 출력을 얻기 위해 동기발전기 계자 여자는 AVR에 의해 제어된다. 대부분의 선박용 동기발전기 AVR은 사이리스터 위상제어 방식을 사용한다. 하지만 이 방식은 제어 주기가 MOSFET이나 IGBT로 구성된 컨버터에 비해 느리므로 속응 제어를 구현하는데 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 선박용 동기발전기에 MOSFET을 사용한 PMG형 디지털 AVR을 구현하였다. PMG형 디지털 AVR 회로 구성은 간단하고 단락 시 발전기 출력전압이 영으로 되어 AVR이 동작하지 못하므로 출력전류를 여자회로로 흐르도록 하는 CBC가 요구된다. 본 논문에서 연구된 여자 시스템은 실제 선박용 발전기를 대신하여 10[kVA]급 프로토타입의 실험을 통하여 시스템의 타당성을 검증하였다.