• 제목/요약/키워드: Impedance transformer

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본딩와이어를 이용한 수직형 집적 트랜스포머 (Vertical Integrated Transformer using Bondwires)

  • 송병욱;이해영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권3호
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    • pp.43-48
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    • 2000
  • 본 논문에서는 본딩와이어를 이용한 수직형 트랜스포머를 제안하고, FEM (Finite Element Method)을 이용한 완전 해석법 (Full-waye analysis)으로 20 GHz 까지 해석하였다 나선형 트랜스포머와 전기적인 특성을 비교하였고, 구해진 S-파라미터로부터 상호 인덕턴스를 추출하였다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 낮은 삽입손실을 가지며, 본딩와이어의 대부분이 손실이 없는 공기중에 위치하므로 정전용량 및 유전 손실을 줄일 수 있는 구조이다. 또한, 자동화된 와이어 본딩 장비를 이용하여 쉽게 제작할 수 있다. 본딩와이어를 이용한 트랜스포머는 Impedance matching, Phase shifting등 다양한 범위에 응용되어 MMIC의 성능 향상을 이룰 것으로 기대된다.

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고압 배전선로 전력선 통신 신호결합장치 개발 (Development of Signal Coupler for Power Line Communication over Medium Voltage Distribution Line)

  • 이재조;박영진;오휘명;김관호;이대영
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권6호
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    • pp.409-416
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    • 2005
  • For broadband high-data-rate power line communication with the allocated frequency bandwidth from 2 to 30 MHz on medium voltage (MV) distribution power lines, a signal coupling unit is developed. The coupling unit is composed of a coupling capacitor for coupling communication signal, a drain coil, and an impedance matching part. The coupling capacitor made of ceramic capacitor is designed for transmission property of better than 1 dB in the frequency range. The drain coil is used for preventing low frequency high voltage from junction of medium voltage power line in case that a coupling capacitor is not working properly any more. Also, using ferrite core, a novel broadband impedance matching transformer is developed. A complete coupling unit with a coupling capacitor, a drain coil, and a matching transformer is housed by polymer for good isolation and distinguishing from high voltage electric facilities. Each is fabricated and its frequency behavior is tested. Finally, complete signal couplers are equipped in a MV PLC test bed and their performance are measured. The measurement shows that the coupling capacitor works excellently.

A High-Efficiency CMOS Power Amplifier Using 2:2 Output Transformer for 802.11n WLAN Applications

  • Lee, Ockgoo;Ryu, Hyunsik;Baek, Seungjun;Nam, Ilku;Jeong, Minsu;Kim, Bo-Eun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.280-285
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    • 2015
  • A fully integrated high-efficiency linear CMOS power amplifier (PA) is developed for 802.11n WLAN applications using the 65-nm standard CMOS technology. The transformer topology is investigated to obtain a high-efficiency and high-linearity performance. By adopting a 2:2 output transformer, an optimum impedance is provided to the PA core. Besides, a LC harmonic control block is added to reduce the AM-to-AM/AM-to-PM distortions. The CMOS PA produces a saturated power of 26.1 dBm with a peak power-added efficiency (PAE) of 38.2%. The PA is tested using an 802.11n signal, and it satisfies the stringent error vector magnitude (EVM) and mask requirements. It achieves -28-dB EVM at an output power of 18.6 dBm with a PAE of 14.7%.

V/UHF-대역 광대역 4분기 전력 분배기 설계 (Design of a V/UHF-Band Broadband 4-Way Power Divider)

  • 박여일;고진현;하재권;박영주;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.904-912
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    • 2007
  • 본 논문에서는 V/UHF 대역인 $20{\sim}500 MHz$에서 동작하는 광대역 4분기 전력 분배기를 전송선 변환기와 페라이트 토로이드를 이용하여 설계하였다. 4:1 임피던스 변환기를 구현하였고, 이 4:1 변환기는 4분기 전력 분배기를 구현하기 위해 브리지 구조를 이용한 2분기 전력 분배기와 연결되었다. 구현된 4분기 전력 분배기는 요구대역 내에서 약 6.8dB의 삽입 손실, -20dB 이하의 격리도, -15dB 이하의 반사 손실 특성을 갖는 것으로 측정되었다.

펄스파워 시스템용 고전압 펄스변압기의 EMTP 시뮬레이션 (A EMTP Simulation of High-Voltage Pulse Transformer for Pulsed Power System)

  • 김민수;이형구;주홍진;고광철;강형부
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1984-1986
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    • 2000
  • In pulsed-power techniques. Marx generator is generally used for the high-power device. but this generator has insulation and spatial problems. So we will suggest a pulse transformer that has a small size to generate the high voltage pulse instead of Marx generator. In this paper, Pulse duration is 4 [${\mu}s$] and the ratio of input and output voltage is 40[kV]/200[kV](step-up ratio=5). The output voltage and the process of pulse compression for pulse circuit are simulated by EMTP (Electro-Magnetic Transient Program). The secondary voltage of pulse transformer is about 200[kV] and pulse width is 4[t/s]. When the secondary winding of the pulse transformer is saturated. the pulse width is 1.25[${\mu}s$]. We selected dummy load 50[$\Omega$] for impedance matching. The pulse voltage of dummy load is 100[kV] and pulse width is 500[ns].

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HVC 내장형 고주파변압기를 이용한 Microwave Oven용 펄스전원장치에 관한 연구 (A Study on Pulse Power Suppuy for Microwave Oven Using HVC Embedded High Frequency Transformer)

  • 박강희;조준석;정병환;목형수;박현빈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.584-588
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    • 2001
  • A conventional power supply to drive a microwave oven has ferro-resonant transformer and high voltage Capacitor(HVC). Though it is simple, transformer is bulky, heavy and has low-efficiency. To improve this defect a high frequency inverter type power supply has been investigated and developed in recent years. But, because of additional control circuit and switching device, inverter-type power supply is more expensive than conventional one. In this study, A new pulse power supply for Microwave Oven using novel HVC embedded high frequency transformer is proposed for down-sizing, cost reduction, and efficiency emprovement of Inverter type power supply. Also, equivalent circuit model is derived by impedance measurements. And the operation of proposed pulse power supply is verified by simulations and experimental results.

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하이브리드 반도체 변압기의 1차측 정보를 이용한 2차측 간접 정전압 제어 기법 (Secondary Indirect Constant Voltage Control Technique for Hybrid Solid State Transformer using Primary Side Information)

  • 이태영;윤춘기;조영훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.420-423
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    • 2020
  • This study proposes an indirect constant voltage control algorithm for hybrid solid-state transformers (HSSTs) by using primary side information. Considering the structure of HSSTs, measuring voltage and current information on the primary side of a transformer is necessary to control the converter and inverter of the power converter. The secondary side output voltage is measured to apply the conventional secondary side constant voltage control algorithm, and thus, the digital control board requires the same rated insulation voltage as that of the transformer. To solve this problem, the secondary voltage of the transformer obtained from the tap voltage is used. Moreover, output voltage decreases as load increases because the proposed indirect constant voltage control scheme does not consider the cable impedance between the secondary output terminal and the load. This study also proposes a technique for compensating the secondary output voltage by using the primary current of the transformer and the resistance value of the cable. An experiment is conducted using a scale-down HSST prototype consisting of a 660 V/220 V tap transformer. The problem of the proposed indirect constant voltage control strategy and the improvement effect due to the application of the compensation method are compared using the derived experimental results.

MMIC용 온칩 정합 소자에의 응용을 위한 주기적 배열 다이오드 구조를 이용한 전압 제어형 전송 선로 (Voltage-Controlled Artificial Transmission Line Employing Periodically Loaded Diodes for Application to On-Chip Matching Components on MMIC)

  • 윤영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.7-14
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다이오드를 주기적으로 배열한 구조를 이용한 전압 제어형 전송 선로를 제안한다. 주기적 다이오드 선로 구조를 이용한 전송 선로의 경우, 주기적인 용량에 의해 종래의 전송 선로에 비해 선로 파장이 대폭 축소되며, 인가 전압을 조절하여 전송 선로의 특성 임피던스를 쉽게 제어할 수 있다. 구체적으로는, GaAs MMIC상에 선로 폭 $20{\mu}m$인 전송 선로에 주기적으로 배열된 다이오드가 접속된 경우, $0{\sim}1.05V$ 사이의 전압 조정에 의해 $80{\sim}20{\Omega}$ 범위의 특성 임피던스 조절이 가능하며, 20 GHz에서의 선로 파장이 종래의 전송 선로가 5.3mm인 반면, 주기적 다이오드 선로 구조의 경우에는 선로 파장이 1.5mm 밖에 되지 않는다. 그리고, 본 논문에서는 주기적 다이오드 선로 구조를 이용하여 K 밴드 정합용 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 GaAs MMIC상에 온칩으로 제작하였다. 상기 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 사용하는 경우, $0.25{\sim}0.75V$ 사이의 전압 조정에 의해 $30{\sim}100{\Omega}$의 다양한 범위의 임피던스를 가지는 RF 소자간의 임피던스 정합이 가능하다.

전력선 통신의 RF 유도형 결합기 해석 (Analysis of RF Inductive Couplers for Power Line Communication)

  • 노영석;이건복;박위상
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제1권1호
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    • pp.85-91
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    • 2015
  • 전력선 통신에서 사용되는 비접촉식 커플러의 신호 전달 특성을 향상시키기 위한 비접촉식 커플러의 구조와 자기장 결합에 대한 연구를 수행하였다. 비접촉식 커플러의 결합 구조를 분석하였고, Rogowski 코일을 이용한 커플러와 자성체 코어를 이용한 커플러를 제작하여 구조에 따른 신호 전달 특성을 분석하였다. 집중 정수 소자와 임피던스 트랜스포머를 이용한 임피던스 매칭법을 제안하여 협대역과 광대역에서 신호 전달 특성을 향상시켰고 전달 신호의 크기는 대역폭과 트레이드오프가 있음을 보였다. 본 연구는 추후 부하 변동에 따른 임피던스 매칭 연구에 도움을 줄 수 있다.

PMN-PZN-PZT 세라믹스를 이용한 적층형 압전변압기의 전기적 특성 (Electrical Properties of Multilayer Piezoelectric Transformer using PMN-PZN-PZT Ceramics)

  • 이창배;류주현;백동수;강진규;조봉희;이성일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.655-661
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    • 2006
  • Dielectric and piezoelectric properties of PMN-PZT ceramics with a high mechanical quality factor$(Q_m)$ and a low temperature sintering temperature were investigated as a function of PZN substitution in order to develop multilayer piezoelectric transformer for AC-DC converter. Multilayer piezoelectric transformers were subsequently manufactured using the PMN-PZN-PZT ceramic offering the optimal behavior and then the electrical performance were invetigated. At the sintering temperature of $940^{\circ}C$, density, electromechanical coupling factor$(k_p)$, mechanical qualify factor$(Q_m)$ and dielectric constant$(\varepsilon_r)$ of 8 mol% PZN substituted specimen were $7.73g/cm^3$, 0.524, 1573 and 1455, respectively. The PZN substitution caused a increase in the dielectric constant and the electromechnical coupling factor. The voltage step-up ratio of multilayer piezoelectric transformer showed the maximum value at near the resonant frequency of 76.55 kHz and increased according to the increase of load resistance. The multilayer piezoelectric transformer with the output impedance coincided with the load resistance showed the temperature increase of less than $20^{\circ}C$ at the output power of 10 W. Based on the results, the manufactured multilayer transformer using the low temperature sintered PMN-PZN-PZT ceramics can be stably driven for both step-up and down transformers.