This paper presents a direct instantaneous torque control (DITC) of Switched Reluctance Moto (SRM) with a novel 4-level converter to obtain smooth torque and dynamic performance improvement. The DITC method can reduce the high inherent torque ripple of SRM drive system, but driving efficiency and dynamic performance are somewhat low due to the slow excitation current build-up. Since the 4-level converter can obtain a addition high voltage to get fast excitation current and demagnetization current, so, it can improve dynamic performance easily. As a high performance SRM drive system with low torque ripple and high dynamic performance can be implemented. The validity of proposed method is verified by some computer simulations and comparative experiments.
In contrast with DC source, Fell cell has non linear characteristics that has lange voltage fluctuation due to load variation, and slow dynamic characteristics. when the loads are increase, the ripples of input and output voltage, also power densities, of inductor, capacitor, and switching devices, are bulky. This paper presents Interleaved boost converter using Fuel cell stacks, proposed converter has merits to promote power densities without increasing loss. Because each converter has same switching frequency and constant phase difference. In this paper, Interleaved boost converter was design for 1[kW], it's validity was proved by simulation and experiments.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제7권1호
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pp.77-84
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2007
In this paper, Takagi-Sugeno (TS) fuzzy integral control is investigated to regulate the output voltage of an asymmetric half-bridge (AHB) DC/DC converter; First, we model the dynamic characteristics of the AHB DC/DC converter with state-space averaging method and small perturbation at an operating point. After introducing an additional integral state of the output regulation error, we obtain the $5^{th}$-order TS fuzzy model of the AHB DC/DC converter. Second, the concept of the parallel distributed compensation is applied to design the fuzzy integral controller, in which the state feedback gains are obtained by solving the linear matrix inequalities (LMIs). Finally, simulation results are presented to show the performance of the considered design method as the output voltage regulator and compared to the results for which the conventional loop gain method is used.
Due to the high efficiency and compact mechanical structure, direct drive variable speed generators are used for power conversion in wind turbines. The wind energy conversion system (WECS) considered in this paper consists of a permanent magnet synchronous generator (PMSG), uncontrolled rectifier, dc-dc boost converter controlled with maximum power point tracking (MPPT) and adaptive hysteresis controlled voltage source inverter (VSI). For high utilization of the converter's power capability and stabilizing voltage and power flow, constant DC-link voltage is essential. Step and search MPPT algorithm which senses the rectified voltage ($V_{DC}$) alone and controls the same is used to effectively maximize the output power. The adaptive hysteresis band current control is characterized by fast dynamic response and constant switching frequency. With MPPT and adaptive hysteresis band current control in VSI, the DC link voltage is maintained constant under variable wind speeds and transient grid currents respectively.
본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage Complementary MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 DC-DC Buck 컨버터를 제안하였다. 높은 효율을 얻기 위하여 PWM 제어방식을 사용하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS 스위치 소자를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 제안한 Buck 컨버터는 밴드갭 기준 전압 회로, 삼각파 발생기, 오차 증폭기, 비교기, 보상 회로, PWM 제어 블록으로 구성되어 있다. 삼각파 발생기는 전원전압(3.3V)부터 접지까지 출력 진폭의 범위를 갖는 1.2MHz의 주파수를 생성하며, 비교기는 2단 증폭기로 설계되었다. 그리고 오차 증폭기는 70dB의 이득과 $64^{\circ}$의 위상여유를 갖도록 설계하였다. 또한 제안한 Buck 컨버터는 current-mode PWM 제어회로와 낮은 온 저항을 갖는 스위치를 사용하여 100mA의 출력 전류에서 최대 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA 이하의 대기모드에도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO 레귤레이터를 설계하였으며, 또한 2개의 IC 보호 회로를 내장하여 신뢰성을 확보하였다.
본 논문에서는 Mobile 기기의 다양한 기능을 지원하기 위해 사용되는 내부 회로들의 낮은 전압 레벨을 지원하기위해 가장 널리 사용되는 SMPS(Switch Mode Power Supply)방식의 Buck converter를 설계한다. 제안된 Buck converter는 넓은 부하 영역에서 높은 효율을 가지는 것을 목적으로 일반적인 구동 방식인 PWM (Pulse Width Modulation)Mode의 고 효율 저 리플 특성 구현 외에 PFM(Pulse Frequency Modulation) Mode를 적용하여 낮은부하 조건 혹은 부하를 사용하지 않는 대기 시간에서도 고 효율 저 리플 특성을 가지는 Dual mode synchronous buck converter를 설계한다. 이를 위해 본 논문에서는 부하 변동 시에 PWM - PFM Mode로의 효율적인 변환방법 및 저 리플 특성을 위한 방법을 제안한다. 또한 제안된 IC는 Mobile 기기에 부합하는 입력 전압 범위 2.5V-5V를 가지며, 2.5Mhz의 높은 주파수로 동작하여 리플 특성이 양호하고 집적화가 유리하다. 고효율을 위하여 Synchronous Type 설계 및 Dynamic Control 방식을 적용하였다. 보호 기능으로는 회로 동작의 초기 시에 발생하는 Inrush Current를 방지하기 위한 Soft start function 외에 Current limit, Thermal shutdown function, UVLO 회로가 내장되어 신뢰성을 높였다.
본 논문에서는 기존의 벅-부스트 컨버터의 효율 보다 높은 효율을 갖는 세 개의 DTMOS 스위칭 소자를 사용한 벅-부스트 컨버터를 제안하였다. 낮은 온-저항을 갖는 DTMOS 스위칭 소자를 사용하여 전도 손실을 줄이도록 설계하였다. DTMOS 스위칭 소자의 문턱 전압은 게이트 전압이 증가함에 따라 감소하고 그 결과 표준 MOSFET보다 전류 구동 능력이 높다. 제안한 컨버터는 넓은 출력 전압 범위와 높은 전류 레벨에서 높은 전력 변환 효율을 갖기 위해 PWM 제어법을 이용하였다. 제안한 컨버터는 최대 출력전류 300mA, 입력 전압 3.3V, 출력 전압 700mV~12V, 1.2MHz의 스위칭 주파수, 최대 효율 90% 갖는다. 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제14권6호
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pp.706-711
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2014
A low power 6-bit flash ADC that uses an input voltage range detection algorithm is described. An input voltage level detector circuit has been designed to overcome the disadvantages of the flash ADC which consume most of the dynamic power dissipation due to comparators array. In this work, four digital input voltage range detectors are employed and each input voltage range detector generates the specific clock signal only if the input voltage falls between two adjacent reference voltages applied to the detector. The specific clock signal generated by the detector is applied to turn the corresponding latched comparators on and the rest of the comparators off. This ADC consumes 68.82 mW with a single power supply of 1.2V and achieves 4.3 effective number of bits for input frequency up to 1 MHz at 500 MS/s. Therefore it results in 4.6 pJ/step of Figure of Merit (FoM). The chip is fabricated in 0.13-um CMOS process.
PWM Buck AC-AC 컨버터는 최근 들어 전압 또는 전력 레귤레이터, 전자식 변압기, 위상 천이기와 같은 산업현장의 다양한 응용분야에 폭넓게 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 PWM Buck AC-AC 컨버터의 정적 및 동적 모델링과 완전한 특성 해석을 제시한다. 먼저, 3상의 컨버터 시스템은 DQ 변환 기법에 의하여 모델링 되고 그에 따라 전압이득과 역률과 같은 기본적인 특성식을 구하고 제어를 위한 시스템의 상태 방정식과 전달함수를 구한다. 다음으로, 이러한 해석에 기초하여 매우 빠른 동적 응답을 갖도록 순시적인 듀티 변동이 가능한 feedforward-feedback 제어기법을 제안한다. 끝으로, 실험결과를 통하여 이러한 모델링과 해석 및 제어가 유효함을 확인할 수 있다.
Ultra Lift Luo Converter (ULC) gained considerable research interest in recent years. The stability analysis of voltage mode and peak current mode controlled ULC in continuous conduction mode is analyzed in this paper. The Eigen value theory is used for the stability analysis of voltage mode controlled ULC. Then to characterize the dynamics of inner current loop, the expressions of closed loop transfer function and loop gain are determined. An algorithm has been developed to analyze the stability of the peak current mode controlled ULC. The theoretical results are correlated with the simulation results obtained using PSIM 9.1(SMARTCTRL 1.0) software. Finally it is proposed to fabricate a prototype and validate the performance by suitable experimental setup.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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