• Journal of Power Electronics
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• 제15권4호
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• pp.1131-1138
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• 2015

This study presents an input-powered high-efficiency interface circuit for energy harvesting systems, and introduces a zero standby power design to reduce power consumption significantly while removing the external power supply. This interface circuit is composed of two stages. The first stage voltage doubler uses a positive feedback control loop to improve considerably the conversion speed and efficiency, and boost the output voltage. The second stage active diode adopts a common-grid operational amplifier (op-amp) to remove the influence of offset voltage in the traditional comparator, which eliminates leakage current and broadens bandwidth with low power consumption. The system supplies itself with the harvested energy, which enables it to enter the zero standby mode near the zero crossing points of the input current. Thereafter, high system efficiency and stability are achieved, which saves power consumption. The validity and feasibility of this design is verified by the simulation results based on the 65 nm CMOS process. The minimum input voltage is down to 0.3 V, the maximum voltage efficiency is 99.6% with a DC output current of 75.6 μA, the maximum power efficiency is 98.2% with a DC output current of 40.4 μA, and the maximum output power is 60.48 μW. The power loss of the entire interface circuit is only 18.65 μW, among which, the op-amp consumes only 2.65 μW.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.399-400
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• 2012

The proposed battery charger presented in this paper is suitable for Lead-Acid Battery and the dc/dc buck converter topology is applied as a charger circuit. The technique adopted in this charger is constant current & constant voltage dual mode, which is decided by the value of voltage of proposed battery. Automatic mode change function is detected by the percentage value of level of battery charging. CC Mode (Constant Current Mode) is operated when charging level is below 80% of the total charging of Battery voltage and above 80% of battery voltage charging, CV Mode (Constant Voltage Mode) is automatically operated. As the charging level exceeds 120%, it automatically terminates charging. The feedback signal to the PWM generator for charging the battery is controlled by using the current and voltage measurement circuits simultaneously. This technique will degrade the damage of proposed type of battery and improve the power efficiency of charger. Finally, a prototype charger circuit designed for a 12-V 7-Ah lead acid battery is constructed and tested to confirm the theoretical predictions. Satisfactory performance is obtained from simulation and the experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1084-1085
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• 2007

This paper presents a vector control implementation for SPMSM(Surface-mounted Permanent Magnet Synchronous Motor) using dSPACE 1104 system and MATLAB/SIMULINK. SPMSM can be treated as a DC motor provided that currents of flux and torque component are controlled independently using vector control. Therefore various control algorithms for conventional DC motor control can be adopted to SPMSM. The system is designed to improve set-point tracking capability, fast response, and accuracy. In This paper, d-q equivalent modeling of PMSM is derived based on vector control theory. The PI controller is used for speed control and state feedback PI current control method is used for current control. For the implementation of high performance vector control system, dSPACE 1104 system is used. Simulations and experiments were carried out to examine validity of the proposed vector control implementation.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.442-450
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• 2020

A small-signal modeling approach for a three-level boost (TLB) converter and a design methodology for a double-loop controller are proposed in this study. Conventional modeling of TLB converters involves three state variables. Moreover, TLB converters have two operation modes depending on the duty ratio. Consequently, complex mathematical calculations are required for controller design. This study proposes a simple system modeling method that uses two state variables, unlike previous methods that require three state variables. Analysis shows that the transfer functions of the two operation modes can be expressed as identical equations. This condition means that the linear feedback controller can be applied to all operational ranges, that is, for full duty ratios. The design method for a double-loop controller using a PI controller is presented in step-by-step sequences. Simulation and experimental verifications are conducted to verify the effectiveness of the small-signal analysis and control system design.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권4호
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• pp.328-341
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• 2017

발사체의 추력벡터제어를 위한 구동장치시스템에서 관성부하를 갖는 전기기계식 위치서보 시스템의 공진 특성과 유연한 기체구조체 지지부의 구조공진이 결합되어 합성공진이 발생한다. 이렇게 발생한 공진은 발사체의 자세제어시스템에 되먹임되어 자세안정성에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 발사체의 추력벡터제어를 위한 직구동 방식의 전기기계식 구동장치의 합성공진을 해석하기 위한 모델을 소개하고 합성공진 현상을 저감하여 구동기의 동특성을 개선하는 동적 하중 되먹임 제어기법의 해석 및 시험 결과를 기술하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.661-664
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• 2002

A control of the body posture and movement is maintained by the vestibular system, vision, and proprioceptors. Afferent signals from those receptors are transmitted to the vestibular nuclear complex, and the efferent signals from the vestibular nuclear complex control the eye movement. The postural disturbance caused by loss of the vestibular function results in nausea, vomiting, vertigo and loss of craving for life. The purpose of this study is to develop a off-vertical rotatory system for evaluating the function of semicircular canals and otolith organs, selectively, and visual stimulation system for stimulation with horizontal, vertical and 3D patterns. The Off-vertical axis rotator which stimulates semicircular canals and otolith organs selectively is composed of a comportable chair, a DC servo-motor with reducer and a tilting table controlled by PMSM. And a double feedback loop system containing a velocity feedback loop and a position feedback loop is applied to the servo controlled rotatory chair system. Horizontal, vertical, and 3D patterns of the visual stimulation for applying head mounted display are developed. And wireless portable systems for optokinetic stimulation and recording system of the eye movement is also constructed. The Gain, phase, and symmetry is obtained from analysis of the eye movement induced by vestibular and visual stimulation. Detailed data were described.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제17권2호
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• pp.105-107
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• 2017

The self-biasing circuit through a feedback resistor is applied to a gallium nitride (GaN) distributed power amplifier (PA) monolithic microwave circuit (MMIC). The self-biasing circuit is a useful scheme for biasing depletion-mode compound semiconductor devices with a negative gate bias voltage, and is widely used for common source amplifiers. However, the self-biasing circuit is rarely used for PAs, because the large DC power dissipation of the feedback resistor results in the degradation of output power and power efficiency. In this study, the feasibility of applying a self-biasing circuit through a feedback resistor to a GaN PA MMIC is examined by using the high operation voltage of GaN high-electron mobility transistors. The measured results of the proposed GaN PA are the average output power of 41.1 dBm and the average power added efficiency of 12.2% over the 6-16 GHz band.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.685-690
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• 2013

본 논문에서는 IEEE 802.15.4g MR-OFDM SUN 시스템에 적용 가능한 4개의 멀티채널 대역폭 및 최대 84 dB 전압이득을 제공할 수 있는 기저대역 수신기를 제안한다. 제안하는 기저대역 수신기는 연산증폭기를 이용한 저항 부궤환 구조의 가변 이득 증폭기 2개와 한 개의 Active-RC 5차 Chebyshev필터, 그리고 한 개의 DC-offset 제거회로로 구성된다. 제안하는 기저대역 수신기는 100 kHz, 200 kHz, 400 kHz, 그리고 600 kHz의 1 dB 다중 채널 차단 주파수를 지원하며, +7 dB에서 +84 dB까지 1 dB 단계로 전압 이득을 제공한다. 또한 제안하는 기저대역 수신기는 DC-offset 제거 회로를 사용함으로써 직접 변환 수신기 구조에서 발생되는 DC-offset 문제를 회피하였다. 모의실험 결과 제안하는 수신기는 최대 차동 신호 $1.5V_{pp}$의 입력 신호를 받아들일 수 있으며, 5 kHz와 500 kHz에서 42 dB, 37.6 dB 노이즈 지수를 각각 제공한다. 제안하는 I/Q기저대역 수신기는 $0.18-{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 1.8 V의 전압으로 부터 총 17 mW 전력을 소모한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.109-116
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• 2005

최근 각종 산업기기 및 자동화기기에는 회전자가 영구자석으로 구성된 브러시리스 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 회전자가 영구자석으로 이루어진 BLDC전동기의 경우 회전자 위치 판별 센서는 필수 요소이다. PM BLDC 전동기의 속도제어를 수행함에 있어 기존의 엔코더와 Hall-IC 3개를 이용하지 않고, 2개의 Hall-IC로 3상 motor의 나머지 한상의 Hall-IC 신호를 추정하였다. 또한 사용된 PM BLDC motor는 고속속도를 가지는 특성을 가지고 있지만 Hall-IC를 이용하여 속초제어를 하기 때문에 속도의 오차 량이 상당히 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 단점을 개선하기 위해 저가의 PLL회로를 적용하였다. 또한 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.174-180
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• 2020

본 논문에서는 대공무기체계의 DC 전동기에 적용 가능한 타코 제너레이터의 개발 내용을 담고 있다. 일반적으로 DC 전동기의 제어를 위한 피드백 장치로 타코 제너레이터, 리졸버, 아날로그 홀 이펙트 센서 등의 장치가 사용되는데, 이 중 대공무기체계 운용 특성에 맞추어, 충격 부하와 진동에 견고한 특성을 지닐 뿐만 아니라, 운용 온도 범위가 넓은 타코 제너레이터를 개발하였다. 개발 목표 성능은 현재 운용 중인 타코 제너레이터의 제원 및 요구성능을 토대로 설정하였으며, 이를 바탕으로 타코 제너레이터의 구성품인 모터의 축에 결합되는 회전자와 모터의 하우징에 결합된 고정자를 설계 및 제작하였다. 개발 제품의 시험결과, 일반적인 전기적 특성인 인덕턴스는 31.0 mH, 단자저항은 147.7 Ω로 기준을 충족하였으며, 회전 측도 인자는 9.500 ± 0.475 V/krpm의 기준에 대하여 일반 운용 및 최고속도 이후 운용 조건하에서 모두 충족하였다. 아울러 적용 장비에 대한 환경적 적합성은 단위 온도 변화율을 통해서 확인하였는데, 모두 0.03 %/℃ 이내로 온도 특성이 우수함을 알 수 있었다.