• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권4호
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• pp.1515-1527
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• 2018

This paper presents a sensorless speed control of IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) using the high-frequency (HF) square wave injection method. In the proposed HF pulsating square wave injection method, injection voltage is applied into the estimated d-axis of rotor and high-frequency induced q-axis current is considered to estimate the rotor position. Conventional square wave injection methods may need complex demodulation process to find rotor position, while in the proposed method, an easy demodulation process based on the rising-falling edge of the injected voltage and carrier induced q-axis current is implemented, which needs less processing time and improves control bandwidth. Unlike some saliency-based sensorless methods, the proposed method uses maximum torque per ampere (MTPA) strategy, instead of zero d-axis command current strategy, to improve control performance. Furthermore, this paper directly uses resultant d-axis current to detect the magnet polarity and eliminates the need to add an extra pulse injection for magnet polarity detection. As experimental results show, the proposed method can quickly find initial rotor position and MTPA strategy helps to improve the control performance. The effectiveness of the proposed method and all theoretical concepts are verified by mathematical equations, simulation, and experimental tests.

• 전기학회논문지
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• 제62권12호
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• pp.1700-1705
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• 2013

A second harmonic millimeter wave oscillator utilizing sub-harmonic injection-synchronization is presented. A 8.7GHz oscillator with MES-FET is designed, and is driven as a harmonic output oscillator at 17.4GHz by means of sub-harmonic injection-synchronization. The oscillator operates as a multiplier as well as a oscillator in this scheme. Adopting this method, a high sable, high frequency millimeter wave source is obtainable even though self-oscillating frequency of an oscillator is relatively low. The range of injection-synchronization is about 26MHz, and is proportional to the input sub-harmonic power. The spectrum analysis of the 2nd harmonic output frequency shows remarkably decreased the phase noise level.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.225-231
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• 2013

This paper presents an improved signal processing technique in the square-wave-type voltage injection method for IPMSM sensorless drives. Since the sensorless method based on the square-wave voltage injection does not use low-pass filters to get an error signal for estimating rotor position and allows the frequency of the injected voltage signal to be high, the sensorless drive system may achieve an enhanced control bandwidth and reduced acoustic noise. However, this sensorless method still requires low-pass and band-pass filters to extract the fundamental component current and the injected frequency component current from the motor current, respectively. In this paper, these filters are replaced by simple arithmetic operations so that the time delay for estimating the rotor position can be effectively reduced to only one current sampling. Hence, the proposed technique can simplify its whole signal process for the IPMSM sensorless control using the square-wave-type voltage injection. The proposed technique is verified by the experiment on the 800W IPMSM drive system.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.17-24
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• 2008

서브하모닉파 주입동기에 의한 밀리미터파 대역 고주파원의 고성능화에 대하여 다루었다. MES-FET로 8.7GHz의 발진기를 구성하고 서브하모닉파의 주입동기 방식으로 구동하여 17.4GHz의 고조파를 발생시켰다. 이러한 시스템에서 발진기는 발진과 동시에 체배기의 기능을 수행하여 안정된 고조파 발생시킬 수 있다. 이 기술을 채택하면 자려발진주파수가 비교적 낮은 발진기로도 고안정, 고출력 고주파를 발생시키는 고조파출력 발진기를 실현할 수 있다. 실험의 결과, 주입 동기의 범위 26MHz 내에서 고출력 고조파가 관측되었으며, 서브하모닉파 주입전력에 비례하였다. 스펙트럼 분석기로 고조파 출력의 파형을 관측한 결과, 제2고조파 출력의 위상 안정성이 현저히 향상되었음이 확인되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.95-103
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• 2022

본 논문에서는 저가격 인버터에서의 사각파 주입에 의한 센서리스 기법의 제어 성능을 보인다. 저가격 인버터는 소위 말하는 B4 인버터이다. 이 인버터는 저가격화를 위하여 스위칭 소자를 4개를 사용한 형태이다. 고주파 주입을 통한 센서리스 기법을 B4 인버터에 적용하였으며, 주입 고주파의 주파수는 1kH이다. 본 논문에서는 Matlab/ Simulink를 이용한 B4 인버터를 이용한 영구자석 전동기의 센서리스 시스템 모델을 설명한다. 한편, 본 연구에서는 회전자의 위치 추정을 위한 고주파 전류 성분 검출에 노치 필터를 사용하였으며, 추정된 속도의 리플 저감을 위하여 이차 저역 통과 필터를 사용하였다. 노치 필터에 의해 추출된 전류 파형에 고주파 전압을 곱하여 영구 자석 동기 전동기의 회전자 각도를 추정한다. Simulink 시뮬레이션의 통해 제안하는 기법의 타당성을 보인다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.271-278
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• 1987

본 논문에서는 공기밸브형 진동연소기에 관한 이해를 더 증진시키기 위해서 기본적인 공기밸브형 진동연소기를 제작해서 압력진동 및 발생되는 소음특성, 작동주 파수, 그리고 연소특성에 관해 실험적 고찰을 행했다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권11호
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• pp.107-113
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• 2014

60GHz 무선 통신 시스템에 적용 가능한 전압 제어 발진기와 고속 4분주기를 65nm CMOS 공정을 사용하여 설계했다. 전압제어 발진기는 전류소스와 NMOS 차동쌍 LC구조로 설계하였으며 분주기는 차동 인젝션 록킹 구조에 베렉터를 추가하여 동작주파수 범위를 조절할 수 있는 구조로 설계했다. 전압 제어 발진기와 분주기에 모두 전류소스를 추가하여 전원잡음에 따른 위상잡음 특성을 개선하였다. 전압 제어 발진기는 64.36~67.68GHz의 동작범위가 측정됐고, 고속 4분주기는 전압 제어 발진기의 동작범위에 대해 정확한 4분주가 가능하며 5.47~5.97dBm의 높은 출력전력이 측정됐다. 분주기를 포함한 전압제어 발진기의 위상잡음은 1MHz 오프셋 주파수에서 -77.17dBc/Hz이고 10MHz 오프셋 주파수에서 -110.83dBc/Hz이다. 소모전력은 전원전압 1.2V에서 38.4mW 이다 (VCO 포함).

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.167-168
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• 2013

신호 주입 센서리스 구동 시, 인버터의 비선형성으로 인한 주입 전압 왜곡현상은 전류 신호 정보의 SNR을 떨어뜨리게 된다. 이로 인하여 회전자 위치를 추정하는 과정에서 오차가 발생하는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 인버터의 비선형성이 주입 전압에 미치는 영향을 분석하고, 전류 신호 정보의 SNR을 개선하기 위하여 고주파 전류 맥동의 크기를 일정하게 제어하는 주입 전압을 인가하는 방법을 제안한다. 실험을 통하여, 제안된 방법의 성능을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.67-71
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• 2020

본 연구에서와 같이 전동기의 저속 영역 운전의 센서리스 기법으로 적합한 고조파 주입 센서리스 제어기법의 시뮬링크 시뮬레이션 모델을 제안한다. 본 모델에 적용되는 전동기는 영구자석 전동기이다. 또한, 다양한 고조파 주입 기법중 1kHz 구형파를 주입하는 기법을 사용한다. 고조파 주입에 따른 전동기의 전동기 상수의 변화는 시뮬링크에서 제공하는 전동기의 상수조정을 통해 구현한다. 시뮬링크의 함수와 라이브러리에서 제공하는 모델을 통해 센서리스 기법을 구현한다. 전류에 포함된 고조파 성분을 필터를 이용하여 추출하고, 추출된 파형을 이용하여 영구자석 전동기의 각도를 검출함을 보인다. 그리하여 1kW 영구자석 전동기에 적용된 시뮬레이션 파형에서의 전동기 각도 추정파형과 전동기 제어관련 파형을 통해 시뮬레이션 모델의 타당성을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1297-1306
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• 2012

본 논문에서는 77 GHz 차량용 레이더 시스템에 필요한 레이더 송신기를 설계하였다. 130 nm RF CMOS 공정을 이용하여 설계한 13 GHz 주파수 합성기로 6 체배기를 내장한 상용의 화합물 전력 증폭기를 구동하여 77 GHz 송신 신호를 발생시켰다. 13 GHz 주파수 합성기는 6 체배용 전력 증폭기를 구동하기 위해 4 dBm 출력을 내는 주입 잠금 버퍼를 내장하고 있다. 제작한 77 GHz 레이더 송신기 모듈은 주파수 조정 범위 내에서 출력 전력이 최소 13.99 dBm이고, 중심 주파수 대비 기준 스퍼의 크기는 -36.45 dBc이다. 또한, 76.5 GHz 중심 주파수의 1 MHz 오프셋에서 -81 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 보인다.