본 논문은 경부하에서 전압 안정화 특성을 향상 시키고 독립적인 다중 출력을 생성 시키기 위해 부궤환 선택 회로를 갖는 단일 인덕터 다중 출력(SIMO) 직류-직류 변환기를 설계하였다. 일반적으로 기존의 SIMO 직류-직류 변환기는 고정된 부궤환 루프를 가지고 있어 경부하에서 정확한 출력을 생성 할 수 없다. 제안하는 부궤환 선택회로를 갖는 SIMO 직류-직류 변환기는 0.35um 2-poly 3-metal BCDMOS를 이용하여 설계 하였다. 이변환기는 1.5V 입력과 2.5V, 3.0V의 2중 출력을 가지고 있다. 최대 전력변환효율은 부하가 10mA이때 59%에서 50mA일 때 85%를 가지고 있다.
태양전지 및 전기동력을 이용한 장기 체공 무인기의 체공 효율을 증가시키기 위해서는 구조 경량화가 필수적이다. 본 논문에서는 24시간 장기체공 전기동력 무인항공기인 EAV-2H의 주익 경량화 및 구조 건전성 확보를 위하여 Mylar Film과 섬유강화 복합재료로 구성된 주익을 설계하였다. 보이론 해석을 이용하여 주익 Spar의 형상 선정 및 구조 사이징을 수행하였다. EAV-2H 임무를 고려하여 하중해석을 수행하고 주익의 주요 구성품에 대해 유한요소해석을 수행하였다. 마지막으로 주익의 정적구조시험을 통해 주익의 구조 건전성을 확인하였다. 본 연구를 통하여 개발된 EAV-2H 주익은 이전 모델인 EAV-2에 비교하여 Span 기준 42%의 중량이 감소되었으며, 설계극한하중을 부가하는 정적구조시험을 통과하였다.
In order to increase endurance flight efficiency of long endurance electric powered UAV, main wing of UAV should have high aspect ratio and low structural weight. Since a spar which consists of thin and slender structure for weight reduction can cause catastrophic failure during the flight, it is important to develop verification method of structural integrity of the spar with the light weight design. In this paper, process of structural analysis using non-linear finite element method was introduced for the verification of structural integrity of the spar. The static strength test of the spar was conducted to identify structural characteristic under the static load. Then, the experimental result of the spar was compared to the analytical result from the non-linear finite element analysis. It was found that the developed process of structural analysis could predict well the non-linear structural behavior of the spar under ultimate load.
Approximately 20 percentage of energy consumptions in buildings is consumed as lighting energy. Thus, most of the corporations of lighting fixture have launched low energy products. However, many researchers focused on the only luminous efficacy for energy conservation and used the evaluating tool of study. This can not gauge the precise cooling load related on generated heat of artificial lighting. In order to assess an effect of the temperature variation of lighting resources, the main purpose of this study is to predict the generated heating energy from lighting by measuring the thermal variation in scale model to reduce external noise. Also this paper used MX100 data logger to record at an interval of 1 minute for 60 minutes for the temperature of interior lightings such as incandescent lamp, fluorescent light, halogen lamp and LED lamp. As a result, LED lamp generated the lowest heat. On the other hand, incandescent lamp did the highest.
The solar cell is a device to convert light energy into electric, which supplies power to the external load when exposed to the incident light. The photocurrent and voltage occurred in the device are significant factors to decide the output power of solar cells. The crystalline silicon solar cell module has photocurrent loss due to light reflections on the glass and EVA(Ethylene Vinyl Acetate). These photocurrent loss would be a hinderance for high-efficiency solar cell module. In this paper, the quantitative analysis for the photocurrent losses in the 300-1200 wavelength region was performed. The simulation method with MATLAB was used to analyze the reflection on a front glass and EVA layer. To investigate the intensity of light that reached solar cells in PV(Photovoltaic) module, the reflectance and transmittance of PV modules was calculated using the Fresnel equations. The simulated photocurrent in each wavelength was compared with the output of real solar cells and the manufactured PV module to evaluate the reliability of simulation. As a result of the simulation, We proved that the optical loss largely occurred in wavelengths between 300 and 400 nm.
본 논문에서는 DPSS 기능을 갖는 3중 모드 DC-DC buck 변환기를 설계하였다. 설계된 buck 변환기는 부하 전류가 큰 경우(80mA~500mA)에는 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하고, 부하 전류가 작은 경우(1mA~80mA)에는 PFM(Pulse Frequency Modulation) 제어 방식을 사용하며, 부하 전류가 1mA 이하인 대기모드(sleep-mode)에서는 LDO(Low Drop Out)를 사용한다. 또한, PFM 제어 방식에서 부하 전류가 작은 경우 효율을 증가시키기 위해 DPSS(Dynamic Partial Shutdown Strategy) 기법을 사용하였다. 그 결과 넓은 부하 전류 범위에서 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안된 벅 변환기는 CMOS 0.18um 공정을 이용하여 설계되었다. 3.3V의 입력전압을 받아 2.5V의 출력전압으로 강압시키며, 최대 부하전류는 500mA이고, 스위칭 주파수는 1MHz이다. 최대효율은 97.03 %, 칩 크기는 PAD를 포함하여 $1465um{\times}895um$이다.
본 논문은 넓은 부하 전류를 요구하는 휴대 기기에서 사용될 목적으로 주파수 전압 변환을 이용하여 모드 제어 가능한 듀얼 모드 벅 변환기를 설명한다. 기존의 히스테스테릭 벅 변환기의 문제인 저 부하에서의 PLL 보상 및 효율 저하를 제안하는 듀얼 벅 변환기의 개선된 PFM 모드를 통해 해결한다. 또한 기존의 듀얼 모드 벅 변환기의 주요 회로인 모드 제어기에서의 부하 변화 감지의 어려움과 느린 모드 전환 속도를 제안하는 모드 제어기로 개선 시킨다. 제안하는 모드 제어기는 최소 1.5us의 모드 전환 시간을 가진다. 제안하는 DC-DC 벅 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 설계하였으며 칩 면적은 $1.38mm{\times}1.37mm$이다. 기생 소자를 포함한 인덕터와 커패시터를 고려한 후 모의실험 결과는 1~500mA의 부하 전류 범위에서 입력 전압을 2.7~3.3V를 가지며 PFM 모드는 65mV이내, 히스테리틱 모드에서는 고정된 스위칭 주파수 상태에서 16mV의 출력 리플 전압을 가지는 1.2V의 출력 전압을 생성한다. 제안하는 듀얼 모드 벅 변환기의 최대 효율은 80mA에서 95%를 나타내며 해당 전체 부하 범위에서 85% 이상의 효율을 지닌다.
An experimental study was conducted to investigate the effects of EGR (Exhaust Gas Recirculation) variables on performance and emission characteristics in a 2-liter 4-cylinder spark-ignition LPG fuelled engine. The effects of EGR on the reduction of thermal loading at exhaust manifold were also investigated because the reduced gas temperature is desirable for the reliability of an engine in light of both thermal efficiency and material issue of exhaust manifold. The steady-state tests show that the brake thermal efficiency increased and the brake specific fuel consumption decreased with the increase of EGR rate in hot EGR and with the decrease of EGR temperature in case of cooled EGR, while the stable combustion was maintained. The increase of EGR rate or the decrease of EGR temperature results in the reduction of NOx emission even in the increase of HC emission. Furthermore, decreasing EGR temperature by $180^{\circ}C$ enabled the reduction of exhaust gas temperature by $15^{\circ}C$ in cooled EGR test at 1600rpm/370kPa BMEP operation, and consequently the reduction of thermal load at exhaust. The optimization strategy of EGR application is to be discussed by the investigation on the effect of geometrical characteristics of EGR-supplying pipe line.
The efficiency of a synchronous motor can be substantially improved by controlling armature voltage, field excitation, and load angle on optimum values which yield minimum input power at any specified torque and speed. This improvement is particularly noticeable in the case of light loads. In addition, the control of armature input voltage improves the power factor at which the motor operates. Employed in the analysis is a new equivalent circuit model of the motor which incorporates the frequency dependent nature of the motor parameters and the effects of iron loss. The stability of synchronous motor operation is studied by applying the Nyquist stability criterion to the linearized equations which describe the behavior of the motor as the motor loads perturb about a steady-state operating point. This investigation reveals that, in some cases, the stable region of the motor is delineated from the results of a computer simulation. With a view to reducing harmonic loss and improving torque pulsation from harmonic components, a very poweful pulse amplitude modulation (PAM) method using an 16-bit microcomputer has been developed. This method has the advantages of simplicity of control algorithms and requires small memory space for storing thyristor trigger angles for a three-phase PAM inverter. The method can be used for smooth control of both modulation depth and frequency over a wide range.
This study proposes a novel zero voltage transition (ZVT) pulse width modulation (PWM) DC-DC interleaved boost converter with an active snubber cell. All the semiconductor devices in the converter turn on and off with soft switching to reduce the switching power losses and improve the overall efficiency. Through the interleaved approach, the current stresses of the main devices and the ripple of the output voltage and input current are reduced. The main switches turn on with ZVT and turn off with zero voltage switching (ZVS). The auxiliary switch turns on with zero current switching (ZCS) and turns off with ZVS. In addition, the snubber cell does not create additional current or voltage stress on the main switches and main diodes. The proposed converter can smoothly achieve soft switching characteristics even under light load conditions. The theoretical analysis and operating stages of the proposed converter are made for the D > 50% and D < 50% modes. Finally, a prototype of the proposed converter is implemented, and the experimental results are given in detail for 500 W and 50 kHz. The overall efficiency of the proposed converter reached 95.5% at nominal output power.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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