본 논문에서는 EER(Envelope Elimination and Restoration) 구조를 응용하여 전력 증폭기의 효율을 극대화 하였으며, EER구조의 취약점인 선형성을 PBG 구조를 이용하여 개선하였다. 고효율을 얻기 위해 class-F급 전력 증폭기를 설계하였으며 포락선 검파기를 이용하여 전력 증폭기의 구동 전력을 조절하였다. 또한, 정합 회로의 비정합에 의한 고조파 성분들을 PBG 구조를 이용하여 제거함으로써 높은 선형성을 얻었다. 본 논문에서 제안한 EER 구조를 응용한 전력 증폭기 구조는 적응형 바이어스를 이용한 Doherty 전력 증폭기에 비해 PAE(Power Added Efficiency)가 34.64% 개선되었고, 일반적인 Doherty 증폭기에 비해 3차 IMD가 6.65 dB 이상 개선되었다.
The ac side current of an high voltage direct current (HVDC) converter is characterized by highly non-sinusoidal waveform. If the harmonic current is allowed to flow in the connected ac system, it may cause unacceptable levels of distortion. Therefore, ac side filters are required as part of the total HVDC converter station, in order to reduce the harmonic distortion of the ac side current and voltage to acceptably low levels. The ac side filters are also employed to compensate network requested reactive power because HVDC converters also consume substantial reactive power. Among different types of filters, double-tuned filters have been widely utilized for HVDC system. This paper presents two design methods of double-tuned filter; equivalent method and parametric method. Using a parametric method, in particular the paper proposes a new design algorithm for a realistic system. Finally, the performance of the design algorithm is evaluated for a 80kV HVDC system in Jeju island with PSCAD/EMTDC program. The results cleary demonstrate the effectiveness of proposed design method in harmonics elimination and steady-state stability.
In order to provide a source for nine phases suitable for 18-pulse ac to dc power, this paper proposes a new structure for a step-up asymmetrical delta-connected transformer for converting three-phase ac power to nine-phase ac power. The design allows for symmetry between the nine output voltages to improve the power quality of the supply current and to minimize the THD. The results show that this new structure proves the equality between the output voltages with $40^{\circ}-{\alpha}$ and $40^{\circ}+{\alpha}$ phase shifting and produces symmetrical output currents. This result in the elimination of harmonics in the network current and provides a simulated THD that is equal to 5.12 %. An experimental prototype of the step-up asymmetrical delta-autotransformer is developed in the laboratory and the obtained results give a network current with a THD that is equal to 5.35%. Furthermore, a finite element analysis with a 3D magnetic field model is made based on the dimensions of the 4kVA, 400 V laboratory prototype three-phase with three-limb delta-autotransformer with a six-stacked-core in each limb. The magnetic distribution flux, field intensity and magnetic energy are carried out under open-circuit operation or load-loss.
This paper proposes a grid-tied photovoltaic (PV) system, consisting of Voltage-fed dual-active-bridge (DAB) dc-dc converter with single phase inverter. The proposed converter allows a small dc-link capacitor, so that system reliability can be improved by replacing electrolytic capacitors with film capacitors. The double line frequency free maximum power point tracking (MPPT) is also realized in the proposed converter by using Ripple Correlation method. First of all, to eliminate the double line frequency ripple which influence the reduction of DC source capacitance, control is developed. Then, a designing of Current control in DQ frame is analyzed and to fulfill the international harmonics standards such as IEEE 519 and P1547, $3^{rd}$ harmonic in the grid is directly compensated by the feedforward terms generated by the PR controller with the grid current in stationary frame to achieve desire Total Harmonic Distortion (THD). 5-kW PV converter and inverter module with a small dc-link film capacitor was built in the laboratory with the proposed control and MPPT algorithm. Experimental results are given to validate the converter performance.
The inverter is an essential part of permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive systems. The performance of an inverter is greatly influenced by its modulation strategy. Using a proper management of modulation strategies can guarantee high performance from a PMSM under various speed conditions. Switching between modulations is a pivotal technique that determines the performance of a PMSM. Most works on hybrid methods focus on two-level induction motors drive systems. In this paper, in order to improve the performance of PMSMs under various speed conditions, a hybrid method of a pulse width modulation (PWM) control scheme based on a neutral-point-clamped (NPC) three level topology was proposed. This hybrid PWM modulation comprised space vector PWM (SVPWM) and selective harmonic elimination PWM (SHEPWM). Under low speed conditions, the SVPWM is employed to cause the PMSM to start smoothly, and to obtain a rapid response from the control system. Under high speed conditions, the SHEPWM is employed to reduce the switching frequency and to eliminate particular current harmonics. Moreover, the harmonic characteristics of different modulations are analyzed to obtain a smooth transition between the SHEPWM and the SVPWM. Experimental and simulation results indicated the effectiveness of the proposed control method.
본 논문에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 복잡한 다면 실내공간에서 조도분포를 예측하는 방법을 제안하였다. 광원으로부터 방사하는 빛을 배광분포에 따른 가중치를 가지고 진행하는 입자로 가정하였으며 광원에서 방출된 빛의 경로를 추적하여 반사면과의 교점을 구한다. 그리고 반사면의 반사율을 고려하여 이자가 반사 또는 흡수될 것인가를 판단하고 그 입자가 흡수될 때까지 입자의 진행을 반복한다. 무수히 많은 입자에 대해 위와 같은 과정을 반복하면 실내면의 조도분포를 얻을 수 있다. 보다 세밀한 측정을 위하여 각 실내면은 매우 작은 미소면적으로 분할하였다. 그리고, 실제공간에서도 응용될 수 있도록 실제의 공간과 유사한 다면 실내공간에 대해서 시뮬레이션을 하였으며, 조도분포에 따라 이차원의 등조도 곡선과 삼차원의 조도분포곡선을 그렸다. 실제로 모델공간을 제작하여 조도를 측정해 본 결과, 실험치와 계산치의 오차가 평균 2.3% 이내로 되었다.
본 논문에서는, 고조파 제거를 위해 PWM 기법을 사용할 때 회로의 구성이 복잡해지고, 제어가 어렵다는 단점을 개선하기 위하여 기준 신호와 부하의 기준 모델(Model)에서 유도된 궤환 신호를 폐루프 처리하여 비교함으로써 인버터의 게이팅 신호를 발생하는 MRA(Model Reference Adaptive)PWM 기법을 제시하였고, 제어기의 구성을 마이크로프로세서 및 아나로그 회로로 설계하였다. 일반적인 정현 PWM 기법을 사용했을 경우, PWM기법을 이용하여 전원에 대한 출력 전압의 비가 낮기 때문에 발생되는 전압 이용율 저하를 MRA PWM 기법을 이용하여 보상할 수 있었다. 또한 사다리꼴(Trapezoidal) 신호를 기준 신호로 사용함으로써 선전류의 저차 고조파를 줄일 수 있었으며, 비교적 간단한 수식을 이용하여 실시간 계산(On-line computation)으로 스위칭 패턴을 발생하였다.
Rapid and accurate phase synchronization is critical for the reliable control of grid-tied inverters. However, the commonly used software phase-locked loop methods do not always satisfy the need for high-speed and accurate phase synchronization under severe grid imbalance conditions. To address this problem, this study develops a novel open-loop phase locking scheme based on a synchronous reference frame. The proposed scheme is characterized by remarkable response speed, high accuracy, and easy implementation. It comprises three functional cascaded blocks: fast orthogonal signal generation block, fast fundamental-frequency positive sequence component construction block, and fast phase calculation block. The developed virtual orthogonal signal generation method in the first block, which is characterized by noise immunity and high accuracy, can effectively avoid approximation errors and noise amplification in a wide range of sampling frequencies. In the second block, which is the foundation for achieving fast phase synchronization within 3 ms, the fundamental-frequency positive sequence components of unsymmetrical grid voltages can be achieved with the developed orthogonal signal construction strategy and the symmetrical component method. The real-time grid phase can be consequently obtained in the third block, which is free from self-tuning closed-loop control and thus improves the dynamic performance of the proposed scheme. The proposed scheme is adaptive to severe unsymmetrical grid voltages with sudden changes in magnitude, phase, and/or frequency. Moreover, this scheme is able to eliminate phase errors induced by harmonics and random noise. The validity and utility of the proposed scheme are verified by the experimental results.
IAS는 대게 사용자가 자신의 취향에 맞는 음악을 직접 제작 및 편집 가능한 기능을 제공하는 서비스이다. SAOC는 낮은 전송률로 IAS가 가능한 다객체 오디오 코딩 기술이다. 하지만 SAOC 기법은 특정 객체를 제거하는 경우, 특히 보컬 객체를 제거하는 경우 배경음악에 보컬 객체의 하모닉이 남아있는 문제점이 있다. 그래서 본 논문은 하모닉 추출과 제거를 사용한 보컬 객체 제거 기법을 제안한다. 제안 하는 기법은 부호화기에서 추출한 하모닉 정보를 이용하여 복호화기에서 보컬 객체 신호를 다운믹스 신호에서 제거하는 기법이다. 하모닉 정보로써, 기본 주파수, MVF, 하모닉 크기를 사용한다. 성능평가로 객관적, 주관적 실험을 수행하였으며 모든 실험 결과를 통해 SAOC 기법보다 제안하는 기법이 우수함을 확인한다.
종래의 컨버터-인버터 전력변환 시스템에서 do-link를 제거하여 보다 효과적인 인버터를 만들기 위하여 매트릭스 컨버터에 관하여 연구를 하고자 한다. 따라서 매트릭스 컨버터는 에너지를 저장하는 능동소자를 갖지 않는 장점이 있으나 전원이 스위치를 통하여 직접 부하에 연결되므로 전원의 리플과 노이즈가 그대로 부하에 전달되는 결점을 갖는다. 매트릭스 컨버터는 전원을 부하에 대하여 정현적으로 스위칭해야 되며, 한편 이러한 노이즈를 제거 및 보상하는 특성과 함께 역율문제도 함께 해결해야 한다. 본 연구에서는 종래의 제시된 방법에 비하여 제어어시간을 단축시킨 제어함수를 제시한다. 제시된 제어함수는 전원에 포함된 리플과 노이즈를 스위칭하는 과정에서 자동으로 보상하며 역율 1이되게 스위칭한다. 시뮬레이션 결과와 실험결과를 함께 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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