최근 많은 광대역 유무선 통신 응용분야에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 표준기술로 채택하고 있다. OFDM 방식의 고속 무선 데이터 통신을 위한 FFT 프로세서는 일반적으로 DSP(Digital Signal Processing)로 구현되었으나, 큰 전력 소비를 필요로 한다. 따라서, OFDM 통신방식의 단점인 전력문제를 보완하기 위해서 전류모드 FFT LSI가 제안되었고, 저소비전력 전류모드 FFT LSI를 동작시키기 위해서는 전류모드를 전압모드로 바꾸는 VIC(Voltage to Current Converter) 그리고 다시 전류모드를 전압모드로 바꾸어 주는 IVC(Current to Voltage Converter)가 필요하다. 그러나, OP-AMP로 구현되는 종래의 IVC는 회로규모가 크고, 전력소비가 크며, LSI 내에 크고 정확한 높은 저항을 필요로 한다. 또한 전류모드신호처리에서 많이 이용되는 Current Mirror 회로 등의 출력단자로부터 전류신호를 입력받은 경우, 입력단자간의 전위차가 발생하며, DC offset 전류가 발생하는 등의 문제점을 갖는다. 따라서 본 연구에서는 저전력 동작이 가능하고, 향후, single chip 응용이 가능한 IVC를 $0.35{\mu}m$ 공정에서 설계함으로서, $0.35{\mu}m$ 공정에서의 전류모드 FFT LSI의 전압모드 출력이 가능해졌다 설계된 IVC는 FFT LSI의 출력이 디지털신호로 환산한 ${\pm}1$인 점을 감안하여, 전류모드 FFT LSI의 출력이 $13.65{\mu}A$ 이상일 때에 3.0V의 전압을 출력하고, FFT LSI의 출력이 $0.15{\mu}A$ 이하일 때에 0.5V 이하의 전압을 출력하도록 하였으며, IVC의 총 소비전력은 약 1.65mV이하로 평가되었다.
고효율 다중공진형 컨버터는 스위칭 손질을 다중공진 회로를 이용하여 감소시킬 수 있기 때운에 고주파에서 동작이 가능하다. 이려한 고주파 스위칭 동작은 컨버터에 높은 전력 밀도를 제공한다. 그러나 공진 스위치애 걸리는 전압 스트레스는 입력전압의 4~5배 정도여서, 높은 정격의 소자를 필요로 하기 때문에 소자의 온-저항으로 인한 전도 손실을 증가시킨다. 본 문에서는 이러한 문제점 해결하기 위해 제안했던 전압 스트레스를 줄일 수 있는 AT 포워드 MRC는 모델링 해석파 이를 이용한 등가 모드 해석을 하였다. AT 포워드 MRC는 2개의 다중 공전 스위치의 동작 순서에 따라 8개의 등가 모델링이 가능하다. 이 컨버터의 동작 원리는 입력 48[V], 출력 5[V]/50[W]의 실험세트와 PSpice 시뮬레이션을 통해 확인되었으며, 측정된 최대 전압 스트레스는 입력전압의 2.9 배인 170[V]였고 최대 효율은 81.66i%로 측정되었다.
In this paper, we report the experimental results of the Forward-flyback DC-DC converter with current doubler and synchronous rectifier. The experimental converter, that has a output voltage 1.8V, output current 25A, maximum power of 45W, switching frequency of 290kHz and input voltage range of 36-75V, has been successfully implemented. As a result, in the entire voltage range the measured full load efficiency was above 82%, and the output voltage was regulated at 1.8V within ${\pm}$3% tolerance.
This paper presents a high-frequency ZVS-PWM boost chopper-fed DC-DC converter with a single active auxiliary edge resonant snubber in the load-side which can be designed for power conditioners such as solar photovoltaic generation, fuel cell generation, battery and super capacitor energy storages. Its principle operation in steady-state is described in addition to a prototype setup. The experimental results of ZVS-PWM boost chopper-fed DC-DC converter proposed here, are evaluated and verified with a practical design model in terms of its switching voltage and current waveforms, the switching v-i trajectory, the temperature performance of IGBT module, the actual power conversion efficiency and the EMI of radiated and conducted emissions. And then discussed and compared with the hard switching scheme from an experimental point of view. Finally, this paper proposes a practical method to suppress parasitic oscillation due to the active auxiliary resonant switch at ZCS turn off mode transition with the aid of an additional lossless clamping diode loop, and reduced the EMI conducted emission in this paper.
This paper proposes a novel high-efficiency high-step-up interleaved converter with a voltage multiplier, which is suitable for electric vehicle power management applications. The proposed interleaved converter is capable of achieving high step-up conversion by employing a voltage-multiplier circuit. The proposed converter lowers the input-current ripple, which can extend the input source's lifetime, and reduces the voltage stress on the main switches. Hence, large voltage spikes across the main switches are alleviated and the efficiency is improved. Finally, a prototype circuit with an input voltage of 24 V, an output voltage of 380 V, and an output rated power of 1 kW is implemented and tested to demonstrate the functionality of the proposed converter. Moreover, satisfying experimental results are obtained and discussed in this paper. The measured full-load efficiency is 95.2%, and the highest measured efficiency of the proposed converter is 96.3%.
V2X를 탑재한 소형 전기운송차는 기존 자동차의 운전시스템에 더 많은 정보와 기능을 제공할 수 있다. V2X 기술의 주요 요소는 V2V(자동차 대 자동차), V2N(자동차 대 네트워크), V2I(자동차 대 인프라) 등이 있다. 본 연구는 외부장비와 연계되는 VI형 E-PTO를 설계하고 구현하는 것으로 E-PTO는 DC/DC 변환기, DC/AC 변환기, 배터리 양방향 충전시스템 등으로 구성된다. 또한 구동을 위한 기기와 제어시스템을 구현하였다. 기동/정지 및 정상상태 운전 통한 VI형 E-PTO 구성부품에 대한 시험결과는 100ms 이내 회복시간과 순간 전압변동율 10%의 허용 가능한 요건을 충족하였다.
본 논문에서는 무선통신용 송수신기에 집적화할 수 있도록 $0.35{\mu}m$ CMOS n-well 1-poly 4-metal 공정을 이용하여 3.3V의 전원 전압으로 동작하는 I/Q 채널 12비트 120MHz 전류구동 D/A 변환기를 설계하였다. 설계된 12비트 D/A 변환기는 4비트 온도계 디코더를 3단 구성하여 글리치 에너지와 선형오차 특성을 최소화하였다. 측정된 선형오차인 INL/DNL은 각각 ${\pm}1.5LSB$, ${\pm}1.3LSB$이며, 글리치 에너지는 31pV.s 로 측정되었고, 전력소모는 105mW이다. 샘플링 및 입력주파수가 각각 120MHz, 1MHz일 때, 싱글 톤 테스트에서 유효비트수는 10.5비트로 측정되었다. 듀얼 톤 테스트에서 1MHz/1.1MHz의 기저대역신호는 0.9MHz/1.2MHz의 영상신호 차이가 -63dB 나타나는 것으로 측정되었다.
This paper proposes a modeling of fuel cell which replaces dc source during simulation. Fuel cells are electrochemical devices that convert chemical energy in fuels into electrical energy. This system has high efficiency and heat, no environmental chemical pollutions and noise. Proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) are commonly used as a residential generator. These fuel cells have different electrical characteristics such as a low voltage and high current compared with solar cells. And there are different behaviors in the V-I curve in the temperature and pressure. Therefore, the modeling of fuel cell should consider wide voltage range and slow current response and the resulting electrical model is applied to boost converter with fuel cell as an input source.
본 논문은 최대전력점추적을 하는 PV 시스템을 이용한 점핑시스템 구동을 위한 단상유도전동기의 벡터제어를 제시한다. 펌핑시스템은 벡터제어에 의한 원심 펌프를 구동하는 가변속 단상유도전동기를 사용한다. DC-DC 컨버터를 이용한 MPPT는 다양한 일사량에 따라 최대 전력을 추적하기 위해 듀티 사이클을 제어한다. 듀티 사이클은 자속을 발생시키는 전류($i_{ds}$)와 직접적인 관계가 있다. 벡터제어 인버터는 CC-VSI를 사용한다. 시뮬레이션 결과는 일사량 변화에 따른 전압($V_{dq}$), 전류($I_{dq}$), 전동기 속도, 토크 등의 성능 및 특성을 나타낸다.
A CMOS quadrature Up-converter for a direct-conversion receiver of 5.15-5.825GHz wireless LAN is described. The Up-converter consists of two sub-harmonic mixers, for I and Q channels, and an LO generation network. In order to decrease the number of inductor, I and Q path are merged. The simulation results including all the parasitics show -17.3dB conversion gain at center and -8 dBv oIP3 while consuming 22.968mW under 1.8V supply. The quadrature Up-converter is under fabrication with the other transmitter blocks in a $0.18{\mu}m$ CMOS technology.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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