• 제목/요약/키워드: Low-Power Circuit Design

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3권선형 능동 전력 디커플링 기법을 적용한 플라이백 인버터의 입력 커패시턴스 분석 (Input Capacitance Analysis of Three-port Flyback Inverter with Active Power Decoupling Circuit)

  • 오민석;김규동;김준구;이태원;정용채;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.137-138
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    • 2012
  • In this paper, three-port flyback inverter with Active Power Decoupling(APD) circuit is analyzed. Conventional flyback inverter with passive power decoupling circuit needs the electrolytic capacitor with large capacitance for decoupling between constant DC power and instantaneous AC power. However the electrolytic capacitor has low lifespan about 50000 to 100000 hours. So the active power decoupling techniques are applied to reduce input capacitance of flyback inverter. Thus the overall system can achieve smaller size and longer lifespan. Proposed three-port flyback inverter is verified by design optimization, simulation and experimental result.

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Analysis, Design, and Implementation of a High-Performance Rectifier

  • Wang, Chien-Ming;Tao, Chin-Wang;Lai, Yu-Hao
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권3호
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    • pp.905-914
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    • 2016
  • A high-performance rectifier is introduced in this study. The proposed rectifier combines the conventional pulse width modulation, soft commutation, and instantaneously average line current control techniques to promote circuit performance. The voltage stresses of the main switches in the rectifier are lower than those in conventional rectifier topologies. Moreover, conduction losses of switches in the rectifier are certainly lower than those in conventional rectifier topologies because the power current flow path when the main switches are turned on includes two main power semiconductors and the power current flow path when the main switches are turned off includes one main power semiconductor. The rectifier also adopts a ZCS-PWM auxiliary circuit to derive the ZCS function for power semiconductors. Thus, the problem of switching losses and EMI can be improved. In the control strategy, the controller uses the average current control mode to achieve fixed-frequency current control with stability and low distortion. A prototype has been implemented in the laboratory to verify circuit theory.

차량 추돌 방지 레이더용 24-GHz 전력 증폭기 설계 (Design of 24-GHz Power Amplifier for Automotive Collision Avoidance Radars)

  • 노석호;류지열
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.117-122
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    • 2016
  • 본 논문에서는 차량 추돌 방지 단거리 레이더용 24-GHz CMOS 고주파 전력 증폭기 (RF power amplifier)를 제안한다. 이러한 회로는 클래스-A 모드 증폭기로서 단간 (inter-stages) 공액 정합 (conjugate matching) 회로를 가진 공통-소스 단으로 구성되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13-{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정 ($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계하였다. 2볼트 전원전압에서 동작하며, 저전압 전원에서도 높은 전력 이득, 낮은 삽입 손실 및 낮은 음지수를 가지도록 설계되어 있다. 전체 칩 면적을 줄이기 위해 넓은 면적을 차지하는 실제 인덕터 대신 전송선(transmission line)을 이용하였다. 설계한 CMOS 고주파 전력 증폭기는 최근 발표된 연구결과에 비해 $0.1mm^2$의 가장 작은 칩 크기, 40mW의 가장 적은 소비전력, 26.5dB의 가장 높은 전력이득, 19.2dBm의 가장 높은 포화 출력 전력 및 17.2%의 가장 높은 최대 전력부가 효율 특성을 보였다.

휴대용 적외선 야시경을 위한 전자회로설계 (Electronic Circuit Design for Portable Infrared Night Vision Scope)

  • 엄기환;김두환
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권2호
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    • pp.33-39
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    • 2006
  • 본 논문에서는 휴대용 적외선 야시경의 소형 경량화 및 저전력을 위한 전자회로부를 설계하였다. 설계한 전자회로부는 전압자동변환부와 전원공급부로 구성한다. 전압자동변환부는 배터리, 스위치부, 승압부, 전압선택부 등으로 구성한다. 전원공급부는 고광원 감지회로, 배터리 전압감지회로, 적외선 발광회로, 연결감지회로, 공급제어회로 등으로 구성한다. 설계한 전자회로부의 성능은 AN/PVS-14에 비하여 소모전력 및 상온 연속사용 시간에서 우수하였다.

Multi-objective optimization of printed circuit heat exchanger with airfoil fins based on the improved PSO-BP neural network and the NSGA-II algorithm

  • Jiabing Wang;Linlang Zeng;Kun Yang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권6호
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    • pp.2125-2138
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    • 2023
  • The printed circuit heat exchanger (PCHE) with airfoil fins has the benefits of high compactness, high efficiency and superior heat transfer performance. A novel multi-objective optimization approach is presented to design the airfoil fin PCHE in this paper. Three optimization design variables (the vertical number, the horizontal number and the staggered number) are obtained by means of dimensionless airfoil fin arrangement parameters. And the optimization objective is to maximize the Nusselt number (Nu) and minimize the Fanning friction factor (f). Firstly, in order to investigate the impact of design variables on the thermal-hydraulic performance, a parametric study via the design of experiments is proposed. Subsequently, the relationships between three optimization design variables and two objective functions (Nu and f) are characterized by an improved particle swarm optimization-backpropagation artificial neural network. Finally, a multi-objective optimization is used to construct the Pareto optimal front, in which the non-dominated sorting genetic algorithm II is used. The comprehensive performance is found to be the best when the airfoil fins are completely staggered arrangement. And the best compromise solution based on the TOPSIS method is identified as the optimal solution, which can achieve the requirement of high heat transfer performance and low flow resistance.

저 전력 8+T SRAM을 이용한 인 메모리 컴퓨팅 가산기 설계 (Design of In-Memory Computing Adder Using Low-Power 8+T SRAM)

  • 홍창기;김정범
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.291-298
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    • 2023
  • SRAM 기반 인 메모리 컴퓨팅은 폰 노이만 구조의 병목 현상을 해결하는 기술 중 하나이다. SRAM 기반의 인 메모리 컴퓨팅을 구현하기 위해서는 효율적인 SRAM 비트 셀 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 전력 소모를 감소시키고 회로 성능을 개선시키는 저 전력 차동 감지 8+T SRAM 비트 셀을 제안한다. 제안하는 8+T SRAM 비트 셀은 SRAM 읽기와 비트 연산을 동시에 수행하고 각 논리 연산을 병렬로 수행하는 리플 캐리 가산기에 적용한다. 제안하는 8+T SRAM 기반 리플 캐리 가산기는 기존 구조와 비교 하여 전력 소모는 11.53% 감소하였지만, 전파 지연 시간은 6.36% 증가하였다. 또한 이 가산기는 PDP(: Power Delay Product)가 5.90% 감소, EDP(: Energy Delay Product)가 0.08% 증가하였다. 제안한 회로는 TSMC 65nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며, SPECTRE 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

Low-Swing 기술을 이용한 저 전력 병렬 곱셈기 설계 (Design of a Low-Power Parallel Multiplier Using Low-Swing Technique)

  • 강장희;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.79-82
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    • 2003
  • This paper describes a new low-swing inverter for low power consumption. To reduce a power consumption, an output voltage swing is in the range from 0 to $V_{ref}-V_{TH}$, where $V_{ref}=V_{DD}-nV_{TH}$. This can be done by the inverter structure that allow a full swing or a swing on its input terminal without leakage current. Using this low-swing voltage technology, we propose a low-power $4\times4$ bit parallel multiplier. The proposed circuits are simulated with HSPICE under $0.35{\mu}m$ CMOS standard technology. Compare to the previous works, this circuit can reduce the power consumption rate of 11.2% and the power-delay product of 10.3%.

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상호 결합이 적은 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기 음향 변화기를 위한 역률 개선 회로 설계 방법 연구 (A Systematic Power Factor Improvement Method for an Electro Acoustic Transducer with Low Coupled Dual Resonances)

  • 임준석;편용국
    • 한국음향학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.480-486
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    • 2012
  • 음향 변환기용 외부 회로를 구성할 때, 파워 앰프의 내부저항이 매우 작은 경우 정합 회로를 구성하기 보다는 부하측의 역률을 개선하는 것을 선호 한다. 기존 연구의 결과를 살펴 보면 광대역에서 최대 파워를 전달하게 하는 정합회로를 구하는 방법을 많이 연구되어 왔으나, 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기 음향 변화기에 적용할 만한 광대역 역률 개선용 튜닝 회로를 구성하는 방법은 논문화된 결과는 드물다. 본 논문에서는 기존의 정합회로 설계에서 사용하는 체비세프 설계법을 기본으로 하여, 좀 더 낫은 결과를 가질 수 있도록 하는 복합 최적화 과정을 제안한다.

신재생에너지용 연계형 인버터의 고효율 승압에 관한 연구 (Study on High Efficiency Boosting-up Circuit for Renewable Energy Application)

  • 정태욱;김주용;최세권;조준석;고희석
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.336-339
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    • 2009
  • In this paper, such as battery power or solar energy and fuel cells generated from Renewable energy sources, high voltage to low voltage DC-DC Converter for converting the design of the study. System consists of low voltage ($24{\sim}28$ [VDC]) and Boosts the voltage (270 [VDC]) for a 3 [kW] DC-DC converter and control circuit is configured as, Power switch the ST Tomson's Automotive low voltage high current MOSFET switches STE250NS10S (temperature 250A) was applied to the two parallel. Also, Controller's processor used ATMEGA128, and Gate Drive applies and composed Photo Coupler TLP250. development. Input voltage (24V) and output voltage (270V) for Conversion in the H-bridge converter topology of the circuit output side power and voltage to control the implementation of the Phase shift angle control applied. And, 3kW of power to pass appropriate specification of the secondary side as interpreted by the high frequency transformer, and the experimental production and analysis of the experiment

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Set-top box용 an 8-bit 40MS/s Folding A/D Converter의 설계 (An 8-bit 40 Ms/s Folding A/D Converter for Set-top box)

  • 장진혁;이주상;유상대
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.626-628
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    • 2004
  • This paper describes an 8-bit CMOS folding A/D converter for set-top box. Modular low-power, high-speed CMOS A/D converter for embedded systems aims at design techniques for low-power, high-speed A/D converter processed by the standard CMOS technology. The time-interleaved A/D converter or flash A/D converter are not suitable for the low-power applications. The two-step or multi-step flash A/D converters need a high-speed SHA, which represents a tough task in high-speed analog circuit design. On the other hand, the folding A/D converter is suitable for the low-power, high-speed applications(Embedded system). The simulation results illustrate a conversion rate of 40MSamples/s and a Power dissipation of 80mW(only analog block) at 2.5V supply voltage.

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