• 제목/요약/키워드: Digital PWM

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아날로그 히스테리시스 전류 제어기를 적용한 3상 PWM 컨버터 개발 (Development of 3 Phase PWM Converter using Analog Hysteresis Current Controller)

  • 이영국;노철원
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.372-376
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    • 2001
  • Due to several advantages of Pulse Width Modulation(PWM) Converter, such as unity power factor operation, elimination of low-order harmonics and regeneration of motor braking energy to source, the application range of PWM Converter has been rapidly extended in industrial application. Nowadays, vector control algorithm and space vector PWM(SVPWM) method are applied to improve the performances of PWM Converter, but vector control algorithm and SVPWM require to use Microprocessor and other digital devices in hardware, causing costly and somewhat large dimension system. In every practical application of energy conversion equipments, the design and implementation should be carried out considering cost and performance. High performance and low cost is the best choice for energy conversion equipments. So, this paper presents the practical design method and implementation results of 3-phase PWM Converter with analog hysteresis current controller, and verifies the performances of unit power factor operation and energy regeneration operation via experimental results.

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FPGA를 이용한 확률논리회로 A/D 컨버터의 구현 (FPGA implementation of A/D converter using stochastic logic)

  • 이정원;심덕선
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.847-850
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    • 1998
  • One of the most difficult problem of designing VLSI is a mixed-circuit design, that is to design circuit containing both analog parts and digital parts. Digital to analog converter and analog to digital converter is a typical case. Especially it can be a serious problem when mixed circuit are put into a large digital circuit like microcontroller. However nowadays this problem is settled by separating analog circuit parts outside the IC. This technique is based on converting a digital signal into a pulse sequence. Then an analog signal is obtained by averaging this pulse sequence at the external low-pass filter. An anlog to digital converter is designed using a stochastic logic instead of a traditional PWM (pulse-width modulation) signal and ins implemente dusing FPGa. Stochastic pulse sequence can be made as a simple circuits and moreover can be mathematically processed by simple circuits -AND gates. The spectral property of stochastic pulse sequence method is better than that of PWM method. So it make easy to design a external low-pass filter. This technique has important advantages, especially the reduction of the ADC cost.

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FPGA를 이용한 유도 전동기의 디지털 전류 제어 시스템 구현 (Implementation of the Digital Current Control System for an Induction Motor Using FPGA)

  • 양오
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권11호
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    • pp.21-30
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    • 1998
  • 본 논문에서는 FPGA를 이용하여 산업용 구동장치로 널리 사용되고 있는 유도 전동기의 디지털 전류 제어시스템을 구현하였다. 이를 위해 VHDL을 이용하여 FPGA를 설계하였으며 이 FPGA는 PWM 발생부, PWM 보호부, 회전속도 검출부, 프로그램 폭주 방지부, 인터럽트 발생부, 디코더 로직부, 신호 지연 발생부 및 디지털 입·출력부로 각각 구성되어있다. 본 FPGA의 설계시 고속처리의 문제점을 해결하기 위해 클럭전용핀을 활용하였으며 또한 40 MHz에서도 동작할 수 있는 삼각파를 만들기 위해 업다운 카운터와 래치부를 병렬 처리함으로써 고속화하였다. 특히 삼각파와 각종 레지스터를 비교 연산할 때 많은 팬아웃 문제에 따른 게이트 지연(gate delay) 요소를 줄이기 위해 병렬 카운터를 두어 고속화를 실현하였다. 아울러 삼각파의 진폭과 주파수 및 PWM 파형의 데드 타임 등을 소프트웨어적으로 가변 하도록 하였다. 이와 같은 기능들을 FPGA로 구현하기 위하여 퀵로직(Quick Logic)사의 pASIC 2 SpDE와 Synplify-Lite 합성툴을 이용하여 로직을 합성하였다. 또한 Verilog HDL 환경에서 최악의 상황들(worst cases)에 대한 최종 시뮬레이션이 성공적으로 수행되었다. 아울러 구현된 FPGA를 84핀 PLCC 형태의 FPGA로 프로그래밍 한 후 3상 유도전동기의 디지털 전류 제어 시스템에 적용하였다. 이를 위해 DSP(TMS320C31-40 MHz)와 FPGA, A/D 변환기 및 전류 변환기(Hall CT) 등을 이용하여 3상 유도 전동기의 디지털 전류 제어 시스템을 구성하였으며, 디지털 전류 제어의 효용성을 실험을 통해 확인하였다.

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BLDC 서보 모터 펌프를 이용하는 직동력(PBW) 구동시스템의 DSP 제어기 및 구동기 설계 (Design of a DSP Controller and Driver for the Power-by-wire(PBW) Driving System Using BLDC Servo Motor Pump)

  • 주재훈;심동석;최중경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.1207-1212
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    • 2011
  • 본 논문은 BLDC 서보모터 펌프를 사용하는 PBW(power-by-wire) 시스템을 위한 DSP(Digital Signal Processor) 제어기에 대한 연구를 제시한다. PBW 유압 엑츄에이터는 BLDC 서보모터에 의해 구동되는 유압펌프와 유압 실린더 그리고 제어기로 구현된다. 이 PBW 시스템은 유압 실린더의 선형 추진 동작을 위해 서보 모터의 속도 제어를 필요로 한다. 본 논문에서는 벡터 제어 방법과 MIN-MAX PWM 기술을 활용하는 서보 제어기를 구현한다. 제어기로서, PWM 파형발생기, A/D변환기, SPI(직병렬인터페이스) 포트 그리고 많은 입/출력 포트 등을 가지고 있는 이유로 TMS320F2812 DSP가 채택되었다.

PWM 제어 능동 교류 전력 필터의 개발 및 속도 개선 (Implementation of a PWM Controlled Active AC Power Filter Using a Fast PWM Control Method)

  • 김재현;박인규;박종근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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    • pp.457-462
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    • 1987
  • This paper deals with the PWM controlled active AC power filter. A new PWM control method from the viewpoint of speed and simplicity is proposed. And a microprocessor-based controller is used to realize the active AC power filter. The existing PWM control methods are primarily based on Fourier series expansion and these methods need FFT calculation and solving nonlinear harmonic equations, which are heavy burden to real-time control. The proposed method is based upon generalized pulse series expansion and needs only definite integrals of harmonic signal. So, computational effort can be reduced by a large margin. The digital circuit using 16-bit microprocessor is designed to implement the actual active power filler.

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모듈라 스케일러블 인버터 시스템에서 PWM 동기화 기법을 적용하기 위한 모터 구동 인버터용 제어보드 설계 (Control Board Design for Motor Drive Inverter Using PWM Synchronization Technique for Modular Scalable Inverter System)

  • 엄태상;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.239-241
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    • 2020
  • MSIS(Modular Scalable Inverter System)에서 모터 구동 시 발생하는 고주파 성분의 순환 전류는 구동 시스템의 효율 및 신뢰성을 저하시키기 때문에, 이를 저감하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 동기화 기법의 구현이 필수적으로 요구 된다. 본 논문은 MSIS에서 PWM 동기화 기법을 적용하기 위한 모터 구동 인버터용 제어보드의 설계에 관한 것이다. 제어보드 간 PWM 동기화 기법을 적용하기 위해 DSP(Digital Signal Processor)의 EPWMSYNC를 활용하였다. EPWMSYNC은 서로 다른 DSP간 PWM의 위상을 동기화하는 기능으로 DSP의 EPWMSYNCO과 EPWMSYNCI를 사용한다. 설계한 제어보드는 EPWMSYNC 신호를 광케이블을 통해 다른 제어보드로 연결할 수 있도록 설계하여, 제어보드 간의 절연과 잡음의 영향을 최소화했다. 본 논문에서 설계한 제어보드의 EPWMSYNC를 시험하였으며, 600W급 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)을 부하로 사용하는 시스템에서 설계된 제어보드의 유효성을 검증하였다.

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디지틀 소프트웨어 제어 NPC PWM 인버어터를 이용한 고조파 제거 기법 (Harmonic Elimination Technique using Digital Software controlled NPC PWM Inverter)

  • 윤병도;김윤호;김철우;송언빈
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권5호
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    • pp.43-50
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    • 1993
  • 본 논문에서는 인버어터의 출력 파형에 포함되는 고조파를 제거하기 위하여, 디지틀 소프트웨어에 의한 NPC(Neutral Point Clamped) PWM 인버어터 제어기법을 제시하였다. 제안한 기법은 고조파 전류율과 파형 왜율을 낮출 수 있고, 인버어터의 성능을 크게 개선할 수 있다. 주파수 비를 36으로 하고, 변조지수를 1.2∼2.0의 범위에서 제어하였을 때, 대부분의 고조파 성분을 제거할 수 있고 기본파 성분의 크기를 최대로 출력할 수 있다.

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Identification of DC-Link Capacitance for Single-Phase AC/DC PWM Converters

  • Pu, Xing-Si;Nguyen, Thanh Hai;Lee, Dong-Choon;Lee, Suk-Gyu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제10권3호
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    • pp.270-276
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    • 2010
  • In this paper, a capacitance estimation scheme for DC-link capacitors for single-phase AC/DC PWM converters is proposed. Under the no-load condition, a controlled AC current (30[Hz]) is injected into the input side, which then causes AC voltage ripples at the DC output side. Or, a controlled AC voltage can be directly injected into the DC output side. By extracting the AC voltage/current and power components on the DC output side using digital filters, the capacitance value can be calculated, where the recursive least squares (RLS) algorithm is used. The proposed methods can be simply implemented with software only and additional hardware is not required. From the experiment results, a high accuracy estimation of capacitances less than 0.85% has been obtained.

Polar Transmitter with Differential DSM Phase and Digital PWM Envelope

  • Zhou, Bo;Liu, Shuli
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권3호
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    • pp.313-321
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    • 2014
  • A low-power low-cost polar transmitter for EDGE is designed in $0.18{\mu}m$ CMOS. A differential delta-sigma modulator (DSM) tunes a three-terminal voltage-controlled oscillator (VCO) to perform RF phase modulation, where the VCO tuning curve is digitally pre-compensated for high linearity and the carrier frequency is calibrated by a dual-mode low-power frequency-locked loop (FLL). A digital intermediate-frequency (IF) pulse-width5 modulator (PWM) drives a complementary power-switch followed by an LC filter to achieve envelope modulation with high efficiency. The proposed transmitter with 9mW power dissipation relaxes the time alignment between the phase and envelope modulations, and achieves an error vector magnitude (EVM) of 4% and phase noise of -123dBc/Hz at 400kHz offset frequency.

실시간 디지털 궤환 제어(Deadbeat 제어)에 의한 전류 제어형 PWM 인버터에 관한 연구 (Current Controlled PWN Inverter Using the Real-time Digital Feedback Control)

  • Lee, Jeong-Uk;Yoo, Ji-Yoon;Ahn, Ho-Gyun
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권2호
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    • pp.259-267
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    • 1994
  • This paper describes a current control of a single-phase PWM inverter. The proposed PWM inverter utilizes the instantaneous control method which is based on the real-time digital feedback control and the microprocessor-based deadbeat control. The deadbeat current controller is proposed to control the output current regardless of load component variations by the same method as voltage control. That is, in current control, with a very short sampling time and the successive feedback of the output current, the load current is mainly effected by the magnitude of load impedance rather than load component, the load current is mainly effected by the magnitude of load impedance rather than load component. Therefore, by treating the load as an impedance, the system's order is reduced and the instantaneous current control using the proposed deadeat controller is simplified.