• 제목/요약/키워드: EMI Noise Reduction

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철도신호시스템 중첩운영으로 인한 전자파장해현상 분석 및 대책 (Analysis of EMI Between Overlapped Railway Signalling Systems and Its Countermeasure)

  • 고영환;윤선호;최규형
    • 전기학회논문지
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    • 제58권6호
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    • pp.1116-1122
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    • 2009
  • ATS(Automatic Train Stop) system makes train stop when it runs over the speed limit and ensure the safe operation of train. Seoul Metro line 2 in Korea, which started its passenger service in 1982, has adopted ATS system for its signaling system. The ATS system has only a train stop function at the time of emergency, and Seoul Metro is planning to replaced them with ATC(Automatic Train Control)/ATO(Automatic Train Operation) system which can provide the dedicated speed control for headway reduction and automatic operation of train. Until all the ATS system is replaced with the new ATC system, both systems are to operate simultaneously at the same metro line. In this situation, ATS system sometimes reveals improper operation: train stops suddenly without any obstacles in front of it. These emergency stops cause interruption of passenger service, and abnormal abrasion of wheels and rail. This paper makes it clear that these interruptions are caused by EMI phenomena between ATS on-board device and ATC wayside device : Signal current flowing in AF track circuit of ATC is turn out to be a EMI source that prevent normal operation of the ATS on-board device. Although the two systems have different frequency-ranges (ATS system has frequency range between $78{\sim}130$[kHz] and ATC system has frequency range between $9.5{\sim}16.5$[kHz]), it turned out that EMI phenomena appears between the both systems. This is investigated by measuring the output signal from ATS on-board device passing over ATC wayside device. The FFT(Fast Fourier Transform) analysis of the signal reveals that AF track circuit signal is transmitted to the ATS on-board device and induce noise causing improper operation. The countermeasures to the EMI phenomena are examined in three ways; blocking EMI transmission, enforcement of EMS (Electromagnetic Susceptibility) of ATS on-board device, and blocking the EMI source. It is suggested that the practical solution be blocking EMI source temporarily, that is breaking AF track circuit signal when the trains with ATS on-board device pass over it. To this purpose, TODS(Train Occupation Detection System) is developed, and has made a success in preventing the EMI problem of Seoul Metro line 2.

전자파 대응 단위세대 분전반의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Home-panel Board for Electromagnetic Compatibility)

  • 길경석;송재용;이종혁;권장우;송동영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.18-25
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    • 2000
  • 본 논문에서는 과도전압과 전원선 방해파로부터 가전기기틀 안전하게 보호할 수 있는 전자파 대용 단위세대 분전반의 설계 및 제작에 대하에 기술하였다. 제안한 분전반은 바리스터, 캐패시터 및 간선도채의 인덕턴스로 구성한 과도전업 차단장치와 전자파 필터를 내장하고 있다. 시제작한 분전반은 IEC 규격의 조합형 서지 발생장치와 회로밍 분석키를 이용하여, 과도전압에 대한차단특성과 전원선 방해파의 감쇠특성을 평가하였다. 실험 결과로부E] 본 연구에서 제안한 분전빈은 IEC 61000-4-5에 규정한 서지내생기준을 만족하였으며, 150[kHz]-30[MHz] 대역의 전원선 방해파에 대해 20[dB] 이상의 감소효과를 나타내었다.

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광섬유 센서를 이용한 경량전철 교량의 사용성 평가 (Serviceability Assessment of a K-AGT Test Bed Bridge Using FBG Sensors)

  • 강동훈;정원석;김현민;여인호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.305-312
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    • 2007
  • 여러 종류의 경량전철 중에서, 고무차륜 경량전철은 가 감속 성능과 등판능력이 우수하고 소음과 진동이 적어 많은 국가에서 활발히 채택되고 있다. 하지만, 경량전철 시스템은 일반적으로 고전압의 급전시스템을 이용하기 때문에 높은 수준의 전자기파를 유발한다. 반면, 광섬유 센서는 전자기파의 영향을 받지 않는 장점으로 인해 최근 교량과 같은 토목 구조물에 적용이 확대되고 있으며 특히, 광섬유 브래그 격자 센서는 다중화가 용이하다는 장점으로 가장 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 한국형 경량전철의 시험선 구간에 설치된 콘크리트 교량에서 차량이 진행할 때 교량의 동적응답을 측정하였다. 측정센서로는 기존의 전기식 센서와 광섬유 브래그 격자 기반의 센서를 이용하였으며 변형률과 가속도를 측정하였다. 이를 바탕으로, 교량의 사용성 평가를 수행하였으며 실험 결과 전기식 센서의 경우 EMI의 영향을 받는 반면, 광섬유 브래그 격자 기반의 센서들은 EMI의 영향을 받지 않아 EMI의 영향이 극심한 경량전철 교량에서 교량의 사용성 평가를 위한 계측 센서로 광섬유 센서가 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

FM-PWM 컨버터의 제어기 설계와 전도성 잡음 저감 (Controller design and conducted noise reduction of FM-PWM 컨버터)

  • 박석하;진인수;김재환;김양모
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2733-2735
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    • 1999
  • The conducted noises mainly emitted from PWM DC power supply have a periodicity with respect to switching frequency, and especially center at the switching frequency and the discrete harmonic frequencies. The concentration of noise energy at these discrete frequencies makes it harder to meet EMI regulations. To reduce the conducted noises, this paper presents the novel FM-PWM control method by using random switching frequency modulation control. This control makes it to generate the noises of side bands by shattering emission spectrum, and to reduce the peak level of conducted noises.

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RPWM 기법을 이용한 능동클램프 ZVS 플라이백 컨버터 전도노이즈저감 (Conducted Noise Reduction in Active clamp ZVS flyback converter using Random Pulse Width Modulation)

  • 김영규;최태영;원충연;김재문;김규식;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.498-501
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    • 2002
  • In the conventional PWM converter, high-frequency switching techniques was used for high-density of energy, but occurred a lot of problems such as switching losses, switching voltage/current stresses, EMI(Electromgnetic Interference) and so on. To overcome these problems, various soft switching techniques have been presented. However these techniques are focused on reducing switching losses and voltage/current stresses . The simulation and experimental results are shown that the active clamp ZVS flyback converter with the proposed RPWM(Random Pulse Width Modulation) technique reduces the conducted noise.

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Random PWM 기법을 이용한 무정전 전원장치의 노이즈 저감에 관한 연구 (A study on the Noise Reduction of Uninterruptible Power Supply using Random PWM Method)

  • 엄태욱;이병순;이재학
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.100-105
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    • 2014
  • In this paper, Uninterruptible Power Supply(UPS) Inverter system using Carrier Frequency Modulated PWM (CFM-PWM) is proposed to reduced harmonics and electromagnetic noise. Power conversion of UPS system is executed by the ON-OFF operation of semiconductor switching devices. However, this switching operation causes the surge and EMI which deteriorate the reliability of the UPS system. This Problems improved by Random PWM switching method. The simulation results of the proposed system was compared with the system using conventional method using Matlab/Simulink. The results show that the output voltage and current harmonics of the proposed UPS system significantly decreased and spread into wide band area by the proposed Carrier Frequency Modulated PWM(CFM-PWM) method based on the Space Vector Modulation.

2진 스위칭 주파수 변조에 의한 PWM 컨버터의 EMI 저감 (EMI reduction of PWM converter By Binary Switching Frequency Modulation)

  • 진인수;박석하;양경록;김양모
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2650-2652
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    • 1999
  • To satisfy the demand for small size, light weight. high density power supply, the switching frequency of DC/DC converters has been increased. The PWM control of the conventional SMPS have a switching frequency that a level of the conducted noise spectra contribute to switching frequency band. So the electronic equipment is not only affected from that but is restricted to internal regulation like CISPR, FCC, and VDE. In this paper, we analyzed Bi-FM. Bi-FM is two fixed switching frequency with a modulation frequency. So emission spectrum of Bi-FM control signal is spreaded and spectral power level is reduced. In this paper, we analyze the spectral analysis of Bi-FM control signal and the spectral comparison between the PWM control and Bi-FM control. And we confirm that reduced the spectrum power level through simulation using Pspice and experiment.

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VLBI 자료처리 시스템의 데이터 전송에서 잡음방지에 관한 연구 (A Study on the Noise Reduction Method for Data Transmission of VLBI Data Processing System)

  • 손도선;오세진;염재환;노덕규;정진승;오충식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.333-340
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    • 2011
  • 한국천문연구원은 한일상관센터 (Korea-Japan Correlation Center, KJCC)에 2009년부터 한일공동VLBI상관기(Korea-Japan Joint VLBI Correlator, KJJVC)를 설치하여 운영하고 있다. 한일공동VLBI상관기는 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network, KVN), VERA(VLBI Exploration of Radio Astrometry), JVN(Japanese VLBI Network) 및 공동 관측망 등에서 관측한 VLBI(Very Long Baseline Interferometer) 데이터를 상관처리하고, 과학적 목적을 위해 관측데이터를 처리하는 전용 계산기로 사용된다. KJJVC는 각 구성시스템 사이의 데이터 입출력 규격으로 VLBI 국제표준인 VSI(VLBI Standard Interface)를 따르고 있다. 특히 관측된 데이터를 상관처리하기 위해 고속재생기인 Mark5B시스템과 동기재생처리장치(Raw VLBI Data Buffer, RVDB) 사이에는 1024 Mbps급으로 데이터가 전송된다. 고속 데이터 전송에 있어 발생하는 전자기 방해 (Electromagnetic Interference, EMI)는 관측데이터의 손실을 야기 시키며, 전송 케이블의 길이가 길수록 손실 발생빈도가 많고, 디지털 데이터 신호의 전압레벨을 감소시켜 데이터 인식 오류를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 VSI 규격의 통신에서 발생하는 EMI 잡음 정도를 측정하고, 데이터 손실을 최소화할 수 있는 방법으로 1) RC 필터를 사용한 방법, 2) Microstrip 라인을 이용한 임피던스 매칭, 3) Differential line driver를 이용한 신호 복원 방법 등을 제안하였다. 각 제안방법들의 유효성을 확인하기 위해 제안방법들은 시뮬레이션과 실험적인 구현을 통하여 성능시험을 수행하였으며, 각각의 제안 방법이 VSI 규격의 고속 데이터 전송에 유효함을 확인하였다.

인터리브드 RPWM Buck 컨버터의 전도성 노이즈 감소에 대한 연구 (Reduction of Conducted Emission in Interleaved RPWM Buck Converter)

  • 이승현;이근봉;나완수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.298-308
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    • 2017
  • 본 논문에서는 DC-DC Converter에서의 고조파로 인한 전자기적 잡음을 줄이기 위해 Random PWM을 적용한 Interleaved Buck Converter(IBC) 시스템을 제안한다. PWM 직류전원장치에서 스위칭 방식을 사용하는 경우 스위칭 손실 및 EMI 문제가 발생하기 때문에 많은 고조파를 포함하고 있어 선간 전압의 왜곡 등을 유발한다. 따라서 이에 대한 해결방법으로 PRBS를 이용한 IBC를 최초로 제안한다. 이 방식의 회로 구조는 2개의 능동형 스위치를 가지며 180도의 위상차를 갖는 2개의 PWM 신호를 이용하여 회로를 제어한다. IBC는 1세트의 스위치를 추가하기 때문에, 비용 측면 등에서는 불리 할 수 있으나 전력분배, 출력전류 리플 감소, 빠른 회로 반응속도, 수동소자크기 감소의 이점을 가진다. 본연구의 타당성을 확인하기 위하여 PSIM 시뮬레이터를 이용하였고 Random PWM을 적용한 IBC 회로를 설계하여 기존의 PWM과 RPWM 방식만을 사용하는 Buck-converter 회로를 PSIM 시뮬레이터를 이용하여 결과를 확인하고 분석하였다.

DC-Link Voltage Balance Control Using Fourth-Phase for 3-Phase 3-Level NPC PWM Converters with Common-Mode Voltage Reduction Technique

  • Jung, Jun-Hyung;Park, Jung-Hoon;Kim, Jang-Mok;Son, Yung-Deug
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권1호
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    • pp.108-118
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    • 2019
  • This paper proposes a DC-link voltage balance controller using the fourth-phase of a three-level neutral-point clamped (NPC) PWM converter with medium vector selection (MVS) PWM for common-mode voltage reduction. MVS PWM makes the voltage reference by synthesizing the voltage vectors that cannot generate common-mode voltage. This PWM method is effective for reducing the EMI noise emitted from converter systems. However, the DC-link voltage imbalance problem is caused by the use of limited voltage vectors. Therefore, in this paper, the effect of MVS PWM on the DC-link voltage of a three-level NPC converter is analyzed. Then a proportional-derivative (PD) controller for the DC-link voltage balance is designed from the DC-link modeling. In addition, feedforward compensation of the neutral point current is included in the proposed PD controller. The effectiveness of the proposed controller is verified by experimental results.