• Journal of Power Electronics
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• 제17권1호
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• pp.136-148
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• 2017

In recent years, voltage source multilevel converters are very popular in medium/high-voltage industrial applications, among which the NPC/H-Bridge converter is a popular solution to the medium/high-voltage drive systems. The conventional finite control set model predictive control (FCS-MPC) strategy is not practical for multilevel converters due to their substantial calculation requirements, especially under high number of voltage levels. To solve this problem, a hierarchical model predictive voltage control (HMPVC) strategy with referring to the implementation of g-h coordinate space vector modulation (SVM) is proposed. By the hierarchical structure of different cost functions, load currents can be controlled well and common mode voltage can be maintained at low values. The proposed strategy could be easily expanded to the systems with high number of voltage levels while the amount of required calculation is significantly reduced and the advantages of the conventional FCS-MPC strategy are reserved. In addition, a HMPVC-based field oriented control scheme is applied to a drive system with the NPC/H-Bridge converter. Both steady-state and transient performances are evaluated by simulations and experiments with a down-scaled NPC/H-Bridge converter prototype under various conditions, which validate the proposed HMPVC strategy.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권1호
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• pp.39-44
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• 2003

휴대용 전자기기가 많이 개발되고 보급됨에 따라서 배터리의 중요성은 점점 커져가고 있다. 기기의 수명을 늘이고자 고전력밀도의 배터리를 요구하게 되었고, 현재에는 리튬-이온 배터리를 많이 사용하게 되었다. 단위체적 및 중량당의 전력밀도 부분에서는 기존에 사용하던 배터리보다 성능이 우수하지만, 방전전압이 감소하는 특성이 있기 때문에 배터리의 수명을 최대한 늘리기 위해서는 이 특성에 알맞은 컨버터가 필요하다. 그래서 리튬-이온 배터리를 사용하는 휴대용 저전력 전자기기의 전원부로써 용량성 아이들링 SEPIC을 제안하였다. 승압과 강압이 가능한 SEPIC의 특성을 가지면서, 추가된 스위치와 다이오드를 통해서 스위치에 부분적인 소프트 전환을 가능하게 하기 때문에, 스위칭 주파수의 증가를 가능하게 한다. 본 논문에서는 직류 정상상태의 전압전환비, 동작모드별 회로 및 회의특성을 분석하고 구현하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1169-1176
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• 2010

본 논문에서는 L1/L2 이중-밴드 GPS(Global Positioning System) 수신기용 RF 전단부를 설계하였다. 수신기는 Low IF 구조이며, 인덕터를 사용하지 않는 광대역 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)와 이미지 제거를 위하여 다상 여과기(poly-phase filter)를 포함하는 quadrature 하향 변환 주파수 혼합기(quadrature down-conversion mixer) 및 전류 모드 논리(Current Mode Logic: CML) 주파수 분배기로 구성되어 있다. 저잡음 증폭기와 이미지 제거 주파수 혼합기는 높은 이득과 헤드룸 문제를 해결하기 위하여 전류 블리딩 기술을 이용하였으며, 광대역 입력 정합을 구현하기 위하여 공통 드레인 피드백을 이용하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용해 제작된 RF 전단부는 L1 밴드에서 38 dB 그리고 L2 밴드에서 41 dB의 이득을 보이며, IIP3는 L1 밴드에서 -29 dBm, L2 밴드에서는 -33 dBm이다. 입력 정합은 50 MHz에서 3 GHz까지 -10 dB 이하를 만족하며, 잡음 지수(Noise Figure: NF)는 L1 밴드에서는 3.81dB, L2 밴드에서는 3.71 dB를 보인다. 이미지 주파수 제거율은 36.5 dB이다. 설계된 RF 전단부의 칩 사이즈는 $1.2{\times}1.35mm^2$이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권5B호
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• pp.974-984
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• 2000

전압 강하 변환기의 구동 회로를 제안하였다. 구동 회로의 load regulation 특성을 개선하기 위하여 적응 바이어스(adaptive biasing) 개념을 제안하였고 이 개념을 도입한 NMOS 구동 회로를 설계하였다. 적응 바이어스 전류 구동 개념이 적용된 NMOS 구동 회로는 구동단에서의 밀러(Miller) 효과가 없으므로 위상 여유가 크고 안정된 주파수 특성을 보여주고 있다. NMOS 구동단은 같은 구동 전류를 흘려줄 경우 PMOS 구동단에 비해 훨씬 적은 트랜지스터 크기 비로 설계 제작이 가능하므로 칩 면적을 크게 줄일 수 있으며 PMOS 구동단에서의 같은 보상 커패시터나 보상 추로 회로가 없다. 제안된 회로는 0.8 $\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 기술을 이용하여 구현되었으며 설계가 간단하고, 대기 전력(quiescent power)이 60 ㎼로 측정되었다. 전체 크기는 150 $\mu\textrm{m}$$\times$ 360 $\mu\textrm{m}$이고 100$\mu\textrm{A}$부터 50 ㎃ 까지의 구동 전류 변화 조건하에서 5.6 ㎷의 load regulation 값을 얻었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권12호
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• pp.1-7
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• 2006

본 논문에서는 자동 온도 보상 기법을 사용한 on-chip CMOS 내부 전원 전압 발생기를 제안하였다. PMOSFET의 경우, 게이트 바이어스 저압에 따라 온도의 변화에 대한 소오스-드레인간 전류 특성이 달라진다. 제안된 내부 전원 전압 발생기는 서로 다른 게이트 바이어스 전압에 두 개의 PMOSFET를 놓고, 이의 온도에 대한 서로 상이한 소오스-드레인간 전류 특성을 이용하여 내부 전원 전압 발생기 전체의 온도 의존도를 줄였다. 제안된 회로는 동부-아남 $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 제작되었으며 측정 결과로 내부 전원 전압은 $-10^{\circ}C{\sim}100^{\circ}C$의 범위에서 $-0.49mV/^{\circ}C$의 온도 의존도를 보였으며 $2.2V{\sim}4.0V$의 동작 범위에서 외부 전압에 대하여 내부 전원 전압의 변화는 6mV/V를 나타내었다. 전체 전류소모는 $1.1{\mu}A@2.5V$로 저전력을 구현할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.527-536
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• 2000

본 논문에서는 마이크로파용의 전계효과 트랜지스터를 사용한 저잡음 주파수 변환기의 설계에 대하여 논의한다. 높은 안정도의 유전체공진기를 사용하였고 중간주파수단에서 불필요한 발진을 막기위해 대역통과 여파기를 사용하였다. 공진 주파수가 12.3GHz인 마이크로스트립 안테나를 믹서와 함께 동일한 기판 위에 집적시켰으며 고전자 이동 트랜지스터 3개를 사용한 저잡음 증폭기를 안테나 뒤에 부가하였다. 국부발진기의 출력주파수는 Ku 대역용으로서 11.3GHz로 하였다. 측정결과 12.0GHz에서 12.7GHz에 걸쳐 약 7～12dB의 이득을 보였으며, 중간주파수단에서의 잡음지수는 6dB이었다. 설계된 모델은 다이오드형 믹서에 비해 변환손실이 적었으며, 디지털 방송 및 통신시스템에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.167.1-167.1
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• 2011

Sustainable energy generation is becoming extremely imperative due to the expected limitations in current energy resources and to reduce pollution. Especially, because of its considerable energy potential, ocean wave energy has been investigated with regard to power generation. To develop large high power wave generator system, it is important to make a small scale proto type and to test that. Thus the objective of this research is to examine the characteristics of a mechanically excited generator system having small power capacity experimentally. The water reservoir (4 m length, 1.5 m width and 1.8 m depth) having a wave maker to make arbitrary height and period of the water wave was made. The proto type consists of three main parts; a buoy, rack-pinion base one-way mechanism, and a wave generator(Fig.1). The water wave is going up and down and the hexahedron buoy is following the wave. The rack gear attached to the buoy is also going up and down to roll the pinion connected to an electric generator then it produces electricity. The experiments were performed with several conditions of water waves, and the power outputs over 30 W could be measured for some conditions. In future works, to achieve higher performance for the proto type, the effects of primary parameters (buoy shape and mass, etc.) on the system efficiency will be identified.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.23-28
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• 2016

본 논문에서는 범 세계적으로 이용가능한 다중대역 디지털 위성방송용 Ku-대역 하향변환기를 설계하였다. 설계된 다중대역 하향변환기는 광대역 잡음 정합에 의한 3단 저 잡음 증폭회로와 10.7~12.75GHz의 입력신호를 VCO-PLL에 의한 저 위상잡음을 나타내는 4개의 국부발진주파수(9.75, 10, 10.75 및 11.3GHz)를 형성하고 디지털 제어에 의하여 4개대역 중 하나의 IF 주파수 채널을 선택할 수 있도록 설계하였다. 개발한 저 잡음 하향 변환기의 전체 변환이득 64dB, 저 잡음 증폭기의 잡음지수는 0.7dB, 출력신호의 P1dB는 15dBm, band 1반송주파수 9.75GHz에서 위상잡음은 -73dBc@100Hz를 나타내었다. 설계한 다중대역 디지털 위성방송용 하향변환기(LNB)는 국제적으로 이동하는 선박 등의 위성방송용으로 사용가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.538-544
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• 2011

본 논문에서는 0.1 ${\mu}M$ GaAs p-HEMT 상용 공정을 이용한 E-대역 상/하향 주파수 변환기용 소형 MMIC 단일 평형 다이오드 혼합기를 개발하였다. 본 혼합기에는 LO 발룬을 포함하며 우수한 RF 특성의 Marchand 발룬을 사용하였다. RF 포트와 IF 포트에서는 고역 통과 필터와 저역 통과 필터를 각각 사용하여 포트별 격리도를 향상시켰다. 0.58 $mm^2$(0.85 mm${\times}$0.68 mm) 칩 크기의 매우 소형으로 제작된 단일 평형 다이오드 혼합기의 측정 결과, 71～86 GHz 주파수 범위에서 10 dBm LO 입력에 대해 삽입 손실이 8～12 dB이고, 입력 P1dB가 1～5 dBm의 결과를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1485-1492
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• 1994

본 논문에서는 위성중계기의 수신부에 위치하고 잇는 주파수 변환부(Down converter)에서 주파수 혼합기의 전단과 후단의 대역외 신호를 차단하는 Combline 여과기를 least-squares curve-fitting 방법을 이용하여 설계 및 제작하였다. Combline 공진소자의 전기적 길이는 $\lambda$/8로서, $\lambda$/4 공진기를 이용하는 다른 여파기보다 대역외 차단주파수 대역이 넓다는 잇점을 가지고 있고 동시에 소형화와 경량화를 동시에 실현 할 수 있어 위성 중계기의 대역통과여파기로 선택하였다. 공진소자는 사각형 막대구조를 이용하였다. 원통형 막대 구조의 공진기가 협대역 여파기의 설계에 주로 이용되는 반면, 사각형 막대구조의 공진소자는 협대역뿐만 아니라 광대역 여파기 설계에도 응용이 가능하다는 것과 함께 구조해석과 가공이 용이하다는 장점을 갖고 있다. 설계된 주파수 대역은 800MHz 이며, Chebyschev 여파기 함수를 적용하여 4-pole 여파기를 설계 및 제작하였다.