• 제목/요약/키워드: Inductor design

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전기자동차 무선 충전용 스파이럴 인덕터의 해석 및 설계 기법 (Analysis and Design Technique of a Spiral Inductor for a Wireless Charging of Electric Vehicle)

  • 황인갑
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.142-149
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    • 2019
  • 전기자동차를 무선으로 충전하기 위하여서는 전기에너지를 전송하기 위한 코일이 꼭 필요하다. 코일의 형태는 기본적인 원형 코일에서부터 두 코일 간의 커플링 효과를 높이기 위한 DD 형상의 코일 등 여러 종류가 있다. 하지만 코일 간 커플링이 좋은 DD 형상의 코일은 송수신 측 전력변환장치의 구조가 복잡해지는 단점이 있어 사용에 제한이 있다. 본 논문에서는 자유공간에서 2개의 코일을 이용하여 무선으로 전력을 전송할 때 제작이 편리한 스파이럴 인덕터의 인덕턴스 값을 계산하고 적절한 크기의 인턱터를 설계하는 방법을 제시하였다. 공진기에서 XLm 값이 부하저항 값과 비슷하여질 때 bifurcation 현상이 나타나므로, 이 현상이 덜 일어나도록 XLm 값을 최소부하저항 값과 같도록 선택하여 공진기에 필요한 인덕턴스 값을 계산하였다. 계산된 인덕턴스 값을 스파이럴 인덕터로 구현하기 위하여 스파이럴 인덕터에서 인덕턴스 값과 인턱터의 크기, 턴 수, 총 코일 길이와의 관계를 알아보았다. 또한, 두 개의 코일의 수평 이격에 따른 결합계수 k 값의 변화를 알아본 후 적절한 인덕터를 선정하였다.

Teaching Magnetic Component Design in Power Electronics Course using Project Based Learning Approach

  • Hren, Alenka;Milanovic, Miro;Mihalic, Franc
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권1호
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    • pp.201-207
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    • 2012
  • This paper presents the results and gained experiences from the Project Based Learning (PBL) of magnetic component design within a Power Electronics Course. PBL was applied during the laboratory exercises through a design-project task based on a boost converter test board. The students were asked to calculate the main boost converter's circuit parameters' capacitor C and inductor L, and then additionally required to design and build-up the inductor L, in order to meet the project's goals. The whole PBL process relied on ideas from the CDIO (Conceive, Design, Implement, Operate), where the students are encouraged to consider the whole system's process, in order to obtain hands-on experience. PBL is known to be a motivating and problem-centered teaching method that gives students the ability to transfer their acquired scientific knowledge into industrial practice. It has the potential to help students cope with demanding complexities in the field, and those problems they will face in their future careers.

단상하프브릿지 구조를 갖는 계통연계형 인버터의 필터인덕터 설계 (Filter Design for Utility Interactive Inverters using Single-Phase Half-Bridge Topology)

  • 김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.364-371
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    • 2007
  • 본 논문은 단상하프브릿지 구조를 갖는 계통연계형 전압형 PWM 인버터를 위한 필터설계를 목적으로 한다. 단상하프브릿지 전압형 PWM 인버터의 교류출력단 전압과 계통전압의 관계를 분석하여 필터 인덕터에 순시적으로 인가되는 전압의 특징적인 관계를 정성적 및 정량적으로 파악하였다. 또한 교류출력단 전압의 분석을 기초로 하여 필터인덕터에 흐르는 스위칭리플전류의 크기를 정량적으로 구하였다. 이러한 분석을 기초로 하여 계통주입전류의 기본파성분에 대한 스위칭리플전류의 비율을 평가함수로 하는 필터인덕터의 설계법을 제시하였다. 제안된 설계방법을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증한다.

단상풀브릿지 구조를 갖는 계통연계형 인버터의 필터인덕터 설계 (Filter Design for Utility Interactive Inverters using Single-phase Full-bridge Topology)

  • 김효성
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.346-353
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    • 2007
  • 본 논문은 단상풀브릿지 구조를 갖는 계통연계형 전압형 PWM 인버터를 위한 필터설계를 목적으로 한다. 단상풀브릿지 전압형 PWM 인버터의 교류출력단 전압과 계통전압의 관계를 분석하여 필터인덕터에 순시적으로 인가되는 전압의 특징적인 관계를 정성적 및 정량적으로 파악하였다. 교류출력단 전압의 분석을 기초로 하여 필터인덕터에 흐르는 스위칭리플전류의 크기를 정량적으로 구하였다. 이러한 분석을 기초로 하여 계통주입전류의 기본파성분에 대한 리플전류의 비율을 평가함수로 하는 필터인덕터의 설계법을 제시하였다. 제안된 설계방법을 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증하였다.

Spiral Inductor Design for Quality Factor

  • Lee, Sang-Gug;Kim, Sin-Cheol
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권1호
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    • pp.56-58
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    • 2002
  • A closed form expression for the quality factor of the spiral inductor, methodologically, is presented as a function of the inductance ($L_{ind}$), metal-line width (W), spacing (S), inner and the diameter ($D_i$). For a given inductance, the dependences of quality factor on W, S, and $D_i$ are analyzed, and suggested the design optimization guidelines.

탭인덕터 부스트 컨버터를 이용한 LED-드라이버 설계 (Design of the Tapped-Inductor Boost Converter for LED Backlights Driving)

  • 정지욱;박동서;이효길;박신균
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.177-179
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    • 2013
  • This paper presents an LED driver which requires a high voltage gain (5-6 times). To achieve a high voltage gain, the tapped-inductor boost converter topology was used and through the analysis of converter's steady-state and its dynamic characteristics, the product design's reliability and validity were verified.

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Investigation and Implementation of a Passive Snubber with a Coupled-Inductor in a Single-Stage Full-Bridge Boost PFC Converter

  • Meng, Tao;Ben, Hongqi;Li, Chunyan;Wei, Guo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권2호
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    • pp.206-213
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    • 2013
  • In this paper, an improved passive snubber is investigated in a single-phase single-stage full-bridge boost power factor correction (PFC) converter, by which the voltage spike across primary side of the power transformer can be suppressed and the absorbed energy can be transferred to the output side. When compared with the basic passive snubber, the two single-inductors are replaced by a coupled-inductor in the improved snubber. As a result, synchronous resonances in the snubber can be achieved, which can avoid the unbalance of the voltage and current in the snubber. The operational principle of the improved passive snubber is analyzed in detail based on a single-phase PFC converter, and the design considerations of both the snubber and the coupled-inductor are given. Finally, a laboratory-made prototype is built, and the experimental results verify the feasibility of the proposed method and the validity of the theoretical analysis and design method.

고품질 적층형 인덕터를 이용한 이중 대역 GSM/DCS 대역 분리용 다이플렉서의 설계 및 제작 (Design and fabrication of Diplexer for Dual-band GSM/DCS Application using High-Q Multilayer Inductors)

  • 심성훈;강종윤;최지원;윤영중;윤석진;김현재
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.294-298
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    • 2003
  • In this paper, the modeling and design of high-Q multilayer passives have been investigated, and multilayer diplexer for GSM/DCS applications has been designed and fabricated using the passives. To minimize the system, the configuration of a multilayer inductor has involved a square spiral structure. Modeling of a multilayer inductor was performed by the subsystems of distributed components, and using the modeling the optimal structures of the high-Q multilayer inductor could be designed by analyzing parasitics and couplings which affect their frequency characteristics. Multilayer diplexer for GSM/DCS application has been designed and fabricated using LTCC technology. LPF for GSM band had the passband insertion loss of less than 0.55 dB, the return loss of more than 12 dB, and the isolation level of more than 26 dB by locating attenuation pole at 1800 MHz. HPF for DCS band had the passband insertion loss of less than 0.82 dB, the return loss of more than 11 dB, and the isolation level of more than 38 dB by locating attenuation pole at 930 MHz.

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커패시터의 ESR을 고려한 Quasi Z-소스 인버터의 임피던스 네트워크 설계 (Designing Impedance Network at Quasi Z-Source Inverters by Considering ESR in the Capacitor)

  • 양종호;전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.453-460
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    • 2012
  • This paper proposes the method to design the parameters of an impedance network at three-phase QZSI(quasi Z-source inverter) by considering an equivalent series resistance (ESR) in the capacitor. The equations of both two capacitor voltages and two inductor currents are derived at three operating modes of the QZSI. The capacitor voltage ripples caused by the ESR in the capacitor at the transition state of operating modes are calculated. Based on the ripples of both the capacitor voltages and inductor currents, the optimal values of capacitor and inductor are designed. The simulation studies using PSIM and experimental results with DSP are carried out to verify the performance of design method.