• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.220-227
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• 2014

이 논문은 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 이용하여 공통모드와 차동모드 피드백 루프를 구현한 Single-Inductor Dual-Output DC-DC Converter 설계에 관한 내용을 제시하고 있다. 제어회로에는 공통모드와 차동모드 피드백 루프를 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 이용하여 동시에 사용하였다. 차동모드 피드백 루프에서 duty를 생성하기 위해서 전류 분배기 회로를 사용하여 공통모드 피드백에 의한 duty에 따라 dead-time이 유동적으로 변하는 톱니파형을 만드는 회로인 Dead-time을 갖는 톱니파 발생기를 추가하여 차동모드 피드백 회로를 구성하였다. 0.35um 공정을 사용하여 설계한 SIDO DC-DC Converter는 2.5V 입력으로부터 2.8V와 4.2V의 전압을 출력하며 최대 전력변환 효율은 95%이다. 출력간의 Cross regulation은 출력전류가 2배씩 증가할 경우 Boost1과 Boost2의 출력전압은 각각 3.57%, 4% 수준을 보이고 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.113-118
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• 2007

본 논문은 Pspice의 Subcircuit을 이용한 새로운 DC-DC 컨버터시스템의 피드백 제어루프 설계 방법을 제안하였다. 제안한 피드백 제어루프 설계 방식의 절차는 DC-DC 컨버터의 소신호 모델링을 기반으로 하여 Pspice의 Subcircuit으로 프로그램 하였다. 이를 위해 ABM(Analog Behavioral Modeling)을 사용하였다. ABM은 시뮬레이터에서 프로그래밍 언어로 사용 될 수 있고 수식을 전기적 회로로 나타낼 수 있으므로 방정식의 모든 변수를 전압으로 변환 할 수 있었다. Subcircuit을 사용하여 Pspice의 DC 해석으로 오차보상기의 회로 소자 값을 쉽게 얻을 수 있었다. 개발 방법을 자세히 기술하였으며 응용 예제로 제안한 DC-DC 컨버터 피드백 설계 방법의 효과를 입증하였다. PWM기법을 이용한 컨버터회로는 인덕터 전류가 연속인 연속전류모드를 적용하여 평균화 및 선형화 전류기법을 사용하여 Buck 컨버터의 제어신호를 구하였다. 극점과 영점을 선정하는 방법으로 K-계수법을 적용하였으며, 이와 같은 설계절차는 일반적으로 안정한 성능을 얻을 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.554-562
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• 2002

본 논문은 DC/DC 컨버터에서 스위치의 듀티 신호를 피드백 하는 방법을 이용한 새로운 센서리스 제어 기법을 제안하고자 한다. 제안된 제어 기법은 다음과 같은 특성들을 가지고있다 먼저, 전류를 피드백 하는 대신 스위치의 듀티 신호만을 피드백 하면서도 전류제어 기법과 동일한 동작특성을 보여줄 뿐만 아니라 스텝 천이에 의해 입력 전원측에 변동이 발생하거나 직류 입력전원이 고조파성분을 포함하고 있는 경우 기존의 센서리스 전류 제어 기법 보다 훨씬 우수한 과도기 응답성능을 갖는다 또한 제안한 제어기법은 전류센서를 사용하지 않으므로 우수한 노이즈 특성 및 간단한 제어회로를 갖게 되며 모든 DC/DC 컨버터에 적용 가능하다. 본 제어기법의 개념 및 동작원리가 상세하게 설명되고 있으며 제안된 제어기법의 타당성을 검증하기 위해 시뮬레이션 및 실험을 수행하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.36-41
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• 2012

본 논문에서는 자동물류운반시스템(AGV)에 사용되는 가감속 제어를 위한 속도 프로파일 기반의 가감속 위치제어를 DC 모터 실험을 통한 토크변화에 대해서 고찰한다. 속도 프로파일을 이용한 모터의 가감속 제어는 모터에 걸리는 부하를 줄임으로써 시스템의 무리한 구동을 방지하고 수명을 연장 시키는 장점을 가지고 있다. 체계적인 설계 구조를 갖는 상태 피드백 제어기를 이용하여 속도 프로파일을 이용한 가감속 제어 기반의 DC 모터의 위치제어와 단순 위치제어를 모의실험을 통하여 비교함으로써 토크 크기를 비교 관찰한다. 또한 CEM-IP-01의 카트 위치 제어 실험을 통하여 이를 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1138-1139
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• 2007

위상이 반대인 두 컨버터를 병렬로 사용하는 인터리브 DC/DC 컨버터는 고밀도, 고직접화가 가능하며 전류 잡음이 적다는 장점이 있지만 시비율이 50% 가 아닐 때에는 전류 리플이 존재하게 된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이런 단점을 보완하기 위해 50% 시비율로 동작하는 인터리브 DC/DC 컨버터와 인터리브 PFC를 결합하여 단점을 개선한 저잡음 인터리브 DC/DC 컨버터를 제안하였다. 인터리브 DC/DC 컨버터는 반대 위상의 50% 시비율로만 스위칭되어 이상적으로 전류 리플이 상쇄되게 된다. 인터리브 PFC는 인터리브 DC/DC 컨버터의 출력 전압을 피드백 받아 입력 전압을 변화시켜 항상 DC/DC 컨버터의 출력전압이 일정하도록 유지한다. 실험을 통하여 이를 입증하고 그 결과를 보인다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.272-274
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• 2005

본 논문은 PWM DC-DC 변환기의 입력 임피던스를 Middlebrook의 EET (Extra Element Theorem)를 사용하여 해석할 수 있는 방법을 제시하고, 이를 이용하여 실제로 전압 제어, 전류 제어 승압형 변환기에 대한 입력 임피던스를 해석하였다. 유도된 수식은 간략화, 근사화를 통하여 보드 선도 (Bode plot)화 하였고, 입력 임피던스 특성 및 전류 루프, 피드백/피드포워드 루프, 전압루프의 영향을 해석하였다. 또한 이론적 해석은 컴퓨터시뮬레이션 결과 및 실제 제작된 PWM DC-DC 변환기의 실험 결과로 비교, 검증하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권3호
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• pp.14-18
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• 2010

본 논문은 휴대용 배터리 구동시스템을 위한 다양한 출력전압(5-7V,100mA)을 가지는 CMOS DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 DC-DC 변환기는 Pulse-Frequency Modulation (PFM) 방식을 사용하였고, 기준전압회로, 피드백 저항, 컨트롤러, 내부 파형발생기를 사용하였다. 2개의 외부 수동 소자들 (L,C)을 가진 집적화된 DC-DC 변환기는 0.5um 2-poly 4-metal CMOS 공정에서 설계 되었고 PDA, 휴대폰, 노트북 등에 적용 가능하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.318-319
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• 2010

동기 전동기 구동에서는 정밀한 토크 제어를 위해 벡터 제어가 필요하다. 이를 위해 전류 피드백이 필요하며, 전류를 검출하는 방법으로 1개 또는 3개의 shunt resistor를 사용하여 각각 dc-link 전류 검출 또는 상 전류를 검출하는 것이 있다. 이 전류 검출 방법들의 문제 발생 구간을 분석한다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권9호
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• pp.1147-1153
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• 1999

The attitude control of a double inverted pendulum with a periodical disturbance at link top is dealt in this paper. The proposed system is consisted of the double inverted pendulum and a disturbing link; a triple inverted pendulum with two motors. The lower link is hinged on the plate to free for rotation in the vertical plane. The upper link is connected to the lower link through a DC motor. The DC motor is used to control the posture of the pendulum by adjusting the position of the upper link. The periodical disturbance can be generated by the additional like attached at the end of link 2 through another DC motor, which is the modeling of a posture for a biped supporting with one leg. The motor for the joint simulates the knee joint(or hip joint) and the disturbance for the legs moving in air. The algorithm for controlling the proposed inverted pendulum which is regarded as a virtual double inverted pendulum with a periodic disturbance, is consisted of a state feedback control and a fuzzy logic controller connected in parallel. The fuzzy controller keeps the center of gravity of the biped within the specified range through the nonlinear feedback compensator. The state feedback control takes over the role to maintain a desired posture regardless the disturbance at the link top. Simulations with a mathematical model and experiments are conducted to show the validity of the proposed controller.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.