• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권5호
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• pp.9-14
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• 2005

본 논문은 순수한 고주파 (radio-frequency: rf) 모드의 반사형과 투과형 고주파 단일전자 트랜지스터 (RF-SET) 동작의 새로운 시뮬레이션 기법을 소개한다. 이 기법은 RF-SET 회로를 주파수 영역에서 self-consistent 방법으로 키리히호프 법칙에 기반한 미분 방정식의 해를 구한다. 또한, 이 기법은 정상상태와 시변 단일전자 트랜지스터 전류 모델들 두 가지를 포함한다. 순수한 rf 모드 반사형 RF-SET의 반사파와 순수한 rf 모드 투과형 RF-SET의 투과파를 계산한다. 정상상태 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함한 RF-SET 계산의 정확성은 [참고문헌 2]에서 소개된 방법으로 확인한다. GHz 이상의 고주파에서 시변 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함한 RF-SET 계산 결과는 정상상태 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함해서 RF-SET를 계산한 결과들과 상당한 차이가 있음을 확인했다. GHz 이상 고주파에서 RF-SET 동작 분석은 정확한 시변 단일전자 트랜지스터의 전류 모델이 요구된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권11호
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• pp.419-426
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• 2014

최근 스마트 모바일 기기에서의 고성능화 추세는 더 많은 소비 전력을 요구하게 되어 배터리 사용 시간의 감소로 이어지고 있다. 이에 배터리 관리의 중요성과 그 연구에 필요한 정확한 배터리 모델링 방법이 중요해지고 있다. 배터리 모델은 크게 수학적 모델, 전기화학적 모델, 전기적 모델로 구분된다. 그중 전기적 모델에서 전기적 소자를 사용한 테브닌 등가회로와 SOC의 비선형 함수 모델을 사용하는 것이 일반적이나, 온도나 사용연한에 따른 특성 변화, 전기적 소자로 표현할 수 없는 비정형적 저항성분 등의 존재로 OCV 결과 출력의 정확성에 한계가 존재한다. 본 논문에서는 기존의 모델의 정확성을 향상시키기 위하여 배터리의 SOC 특성을 나타내는 수학적 함수 모델을 개선하고 온도, 수명, 그리고 전기적 특성의 비선형성을 포함하는 새로운 배터리 모델을 제안한다. 또한 제안한 모델을 구현한 시뮬레이터를 사용하여 정적 전류 상태와 동적 전류 상태에서의 배터리의 방전 결과를 예측한 결과, 기존 방법 대비 실측값과의 MSE가 개선된 결과를 보였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제15권2호
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• pp.103-111
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• 2014

This paper investigates the output powers of PV modules by predicting three unknown parameters: reverse saturation current, and series and shunt resistances. A theoretical model using the non-uniform physical parameters of solar cells, including the temperature coefficients, voltage, current, series and shunt resistances, is proposed to obtain the I-V characteristics of PV modules. The solar irradiation effect is included in the model to improve the accuracy of the output power. Analytical and Newton methods are implemented in MATLAB to calculate a module output. Experimental data of the non-uniform solar cells for both serial and parallel connections are used to extend the implementation of the model based on the I-V equation of the equivalent circuit of the cells and to extend the application of the model to m by n modules configuration. Moreover, the theoretical model incorporates, for the first time, the variations of series and shunt resistances, reverse saturation current and irradiation for easy implementation in real power generation. Finally, this model can be useful in predicting the degradation of a PV system because of evaluating the variations of series and shunt resistances, which are critical in the reliability analysis of PV power generation.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권10호
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• pp.11-16
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• 2000

회로설계 엔지니어들이 쉽게 RF IC 설계에 사용할 수 있는 나선형 인덕터의 SPICE 모델을 개발하였다. 이 모델은 나선형 인덕터의 등가회로 소자 값들을 SPICE의 user-defined function 및 subcircuit 기능을 이용하여, 레이아웃 변수, 공정 변수, 실리콘 기판 변수로부터 정의하였다. 특히 인덕턴스는 임의의 회전에 대한 인덕턴스 Li 및 임의의 두 회전에 대한 상호 인덕턴스 Mij를 subcircuit으로 정의하여 전체 인덕턴스 값을 계산하였다. 모델의 정확성을 검증하기 위하여 CMOS 0.8${\mu}m$ 공정으로 제작된 나선형 인덕터의 측정 s-파라미터, 총 인덕턴스 및 quality-factor 결과를 시뮬레이션 데이터와 비교한 결과 일치함을 확인하였다. 본 논문에서 제시된 SPICE를 이용한 나선형 인덕턴스 모델은 scalable하며, 실리콘 기판의 영향등을 포함하기 때문에 레이아웃 최적화에 쉽게 사용할 수 있는 장점을 가진다.

• 한국자기학회지
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• 제19권1호
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• pp.5-11
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• 2009

Explosive Magnetic Generator of Frequency(EMGF)는 고폭화약의 폭발을 이용하여 화약의 폭발 에너지를 전자기 에너지로 변환 시키면서 초고주파의 강한 전자파를 발생시키는 효율적인 방법으로 연구되고 있다. 이 때 발생하는 전자파의 물리적 원인은 현재까지 명확하게 규명되어 있지 않은데, 단순한 시변 등가회로 해석만으로는 이러한 고주파 발진을 설명하기 어려운 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 기존에 널리 받아 들여 지고 있는 지수 감소적인 시변 인덕턴스 변화 모델에 대해서 자장압축효과를 고려한 유한요소 해석을 통해 문제점을 분석하고 보다 정확한 인덕턴스 변화 모델의 경향성에 대해서 제시하고자 한다. 그리고 이렇게 제시된 새로운 인덕턴스 변화 모델을 사용한 EMGF 출력 시뮬레이션을 통해 새로운 인덕턴스 변화 모델이 출력에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.67-72
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• 2022

본 논문에서는 60 nm GaN/Si HEMT 공정을 사용하여 전력증폭기(Power Amplifier)의 설계를 제시하였다. 고주파 설계를 위하여 맞춤형 트랜지스터 모델을 구성하였다. Output stage는 저손실 설계를 위해 마이크로스트립 라인을 사용하여 회로를 구성하였다. 또한 RC 네트워크로 구성된 Bias Feeding Line과 Input bypass 회로의 AC Ground(ACGND) 회로를 각각 적용하여 DC 소스에 연결된 노드의 최소임피던스가 RF회로에 영향을 미치지 않도록 하였다. 이득과 출력을 고려하여 3단의 구조로 설계되었다. 설계된 전력증폭기의 최종 사이즈는 3900 ㎛ × 2300 ㎛ 이다. 중심 주파수에서 설계된 결과는 12 V의 공급 전압에서 15.9 dB의 소 신호 이득, 29.9 dBm의 포화 출력(Psat), 24.2 %의 PAE를 달성하였다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제50권5호
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• pp.248-254
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• 2001

The traction power demand highly varies with time and train positions and the traction load is a large-capacity current at single phase converted from 3-phase power system. Subsequently, each phase current converted from 3-phase power system cannot be maintained in balance any longer and thus the traction load can bring about imbalance in three-phase voltage. Therefore, the exact assessment of voltage unbalance must be carried out preferentially as well as load forecast at stages of designing and planning for electric railway system. The evaluation of unbalance voltage in areas, such as electric railway depots should be a prerequisite with more accuracy. The conventional researches on voltage unbalance have dealt with connection schemes of the transformers used in ac AT-fed electric railroads system and induced formulas to briefly evaluate voltage unbalance in the system(3). These formulas are still being used widely due to their easy applicabilities on voltage unbalance evaluation. Meanwhile, they don't take into account detailed characteristics of ac AT-fed electric railroads system, being founded on some assumptions. Accordingly. accuracy still remains in question. This paper proposes a new method to more effectively estimate voltage unbalance index. In this method, numerous diverted circuits in electric railway depots are categorized in three components and each component is defined as a two-port network model. The equivalent circuit for the entire power supply system is also described into a two-port network model by making parallel and/or series connections of these components. Efficiency and accuracy in voltage unbalance calculation as well can be promoted by simplifying the circuits into two-port network models.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권5호
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• pp.1298-1307
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• 2017

The constant on-time current-mode controlled (COT-CMC) switching dc-dc converter is stable, with no subharmonic oscillation in its current loop when a voltage ripple in its outer voltage loop is ignored. However, when its output capacitance is small or its feedback gain is high, subharmonic oscillation may occur in a COT-CMC buck converter with a proportional-integral (PI) compensator. To investigate the subharmonic instability of COT-CMC buck converters with a PI compensator, an accurate reduced-order asynchronous-switching map model of a COT-CMC buck converter with a PI compensator is established. Based on this, the instability behaviors caused by output capacitance and feedback gain are investigated. Furthermore, an approximate instability condition is obtained and design-oriented stability boundaries in different circuit parameter spaces are yielded. The analysis results show that the instability of COT-CMC buck converters with a PI compensator is mainly affected by the output capacitance, output capacitor equivalent series resistance (ESR), feedback gain, current-sensing gain and constant on-time. The study results of this paper are helpful for the circuit parameter design of COT-CMC switching dc-dc converters. Experimental results are provided to verify the analysis results.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.228-234
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• 2009

본 논문에서는 위상제어방식 풀브릿지 컨버터의 회로방식에 대한 전력손실과 전력변환 효율특성을 빠르고 효과적인 분석 방법에 대해 보고한 것이다. 위상제어방식 풀브릿지 컨버터의 회로 구성 소자 중에서 내부 기생저항만을 고려한 등가회로를 유도하고 이상적인 동작 파형을 이용하여 전류의 실효값과 전도손실을 유도하였다. 해석을 간단하게 하기 위해서 정상상태 결과로부터 코어 손실은 무시하였으며, 동기정류기 손실과 전도손실 만을 고려하였다. 해석결과의 타당성을 검토하기 위해서 시험용 위상제어방식 풀브릿지 컨버터를 구성하여 검증하였다. 입력전압 400V, 출력전압 12V, 최대전력 720W의 조건에서 실험결과와 해석결과와 비교적 잘 일치한다는 것을 본 논문에서 확인 하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권3호
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• pp.1-8
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• 2000

본 논문에서는 현재 이동통신 시스템의 한 형태로 단말기의 하드웨어 구현이 간단하고 IC제작이 경제적 이어서 무선호출시스템 등에 많이 사용되고 있는 FSK 신호 복조를 위한 Quadrature Detector의 디지털 시뮬레이션 모델을 구현하였다. Quadrature Detector는 아날로그 소자로서 입력신호의 주파수에 따라 다른 위상 변화값이 비선형적으로 출력되어 지금까지 시뮬레이션을 통한 정확한 시스템 특성 분석이 어려웠었다. 이에 본 논문에서는 Quadrature Detector를 이용한 FSK 신호의 복조과정을 전개하고 디지털 시뮬레이션 을 수행하여 최적 성능을 도출하였다. 먼저 Quadrature Detector의 시뮬레이션을 위해 RLC 탱크회로 (Tank Circuit)로 구성된 PSN(Phase Shift Network)의 아날로그 전달함수를 First Order Hold 이론을 이용하여 디지털 전달함수로의 등가변환을 유도하였다. 또한 4FSK신호에 대한 Quadrature Detector의 복조신호 출력 형태가 4-level 신호인데, 이를 2개의 비교기(Comparator)만을 사용할 경우 최적 성능을 얻기 위한 임계레벨 결정과 동작 파라메터 Q값 설정방법을 제안하였으며 BER 분석을 통해 검증하였다