• 제목/요약/키워드: Multi-level power converter

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직류 전압 변동 억제를 위한 H-브릿지 멀티레벨 컨버터의 전압변조 방법 (PWM Method of H-Bridge Multi-Level Converter for DC Link Voltage Variation Suppression)

  • 박영민;박영호;김병진
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.293-294
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    • 2019
  • 본 논문은 입출력 전력품질이 우수하고 전압별 시리즈화가 용이한 고전압 대용량 전동기 구동용 H-브릿지 멀티레벨 컨버터의 직류 전압 변동 억제를 위한 전압변조 방법에 관하여 기술하였다. H-브릿지 멀티레벨 컨버터의 Phase-shifted PWM에 의해서 전동기 무부하 구동 조건에서 유효전력이 Negative로 전이해서 전력이 전동기에서 컨버터로 유입되어 특정 파워 셀 직류 전압이 상승하는 현상이 발생한다. 따라서, 개발 파워 셀 위상 전이량을 일정 주기마다 변경하여 회생된 에너지를 H-브릿지 멀티레벨 컨버터의 모든 파워 셀에 분산시켜 파워 셀 직류 전압 상승을 억제하였다. 제안된 방법의 타당성과 실용성은 실용량 제품의 현장 적용 시험을 통하여 입증하였다.

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효율적인 주파수 변조된 초음파 파형 발생을 위한 최적화된 시그마 델타 변조 기법 (Optimized Sigma-Delta Modulation Methodology for an Effective FM Waveform Generation in the Ultrasound System)

  • 김학현;한호산;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.429-440
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    • 2007
  • A coded excitation has been studied to improve the performance for ultrasound imaging in term of SNR, imaging frame rate, contrast to tissue ratio, and so forth. However, it requires a complicated arbitrary waveform transmitter for each active channel that is typically composed of a multi-bit Digital-to-Analog Converter (DAC) and a linear power amplifier (LPA). Not only does the LPA increase the cost and size of a transmitter block, but it consumes much power, increasing the system complexity further and causing a heating-up problem. This paper proposes an optimized 1.5bit fourth order sigma-delta modulation technique applicable to design an efficient arbitrary waveform generator with greatly reduced power dissipation and hardware. The proposed SDM can provide a required SQNR with a low over-sampling ratio of 4. To this end, the loop coefficients are optimized to minimize the quantization noise power in signal band while maintaining system stability. In addition, the decision level for the 1.5 bit quantizer is optimized for a given input waveform, which results in the SQNR improvement of more than 5dB. Computer simulation results show that the SQNR of a FM(frequency modulated) signal generated by using the proposed method is about 26dB, and the peak side-lobe level (PSL) of its compressed waveform on receive is -48dB.

정착시간 최소화 기법을 적용한 고속 CMOS A/D 변환기 설계 (A High-Speed CMOS A/D Converter Using an Acquistition-Time Minimization Technique))

  • 전병열;전영득;이승훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권5호
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    • pp.57-66
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    • 1999
  • 본 논문에서는 50 MHz 수준의 고속 신호 샘플링을 위해 정착시간 최소화 기법을 적용한 12 비트 50 MHz CMOS A/D 변환기(analon-to-digital-converter : ADC) 회로를 제안한다. 제안하는 ADC는 0.35㎛ double-poly five-metal n-well CMOS 공정을 사용하여 설계 및 레이아웃되었으며, 응용되는 시스템의 속도, 해상도 및 면적 등의 사양을 고려하여 다단 파이프라인 구조가 적용되었다. 기존의 파이프라인 구조를 가진 ADC의 경우, 동작속도를 제한하는 결정적인 회로 불럭은 잔류전압 증폭기이나, 제안하는 정착 시간 최소화 기법은 이러한 잔류전압 증폭기의 동작 전류 제어를 통해 정착시간 단축 및 출력신호의 불규칙성을 최소한으로 줄인다. 3 V 전원전압에서 50 MHz 클럭 주파수를 사용하여 모의실험한 결과, 입출력단을 포함한 전체 ADC는 197mW의 전력소모를 나타내었고, 입출력단의 패드를 포함한 전체 칩면적은 3.2mm×3.6mm이다.

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멀티 레벨 컨버터를 이용한 연료 전지 시스템의 전력품질 분석과 개선 (Analysis and Improvement of Power Quality for A Fuel Cell System Based on Multi-level Converters)

  • 김윤호;문현욱;김수홍;정은진
    • 에너지공학
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    • 제14권1호
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    • pp.37-45
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    • 2005
  • 연료 전지 시스템은 아주 유용한 에너지원 중의 하나이다. 시스템은 재사용이 가능하고 환경 친화적인 에너지원이라는 장점을 갖는다. 연료 전지로부터 교류 성분을 얻기 위해서는 인버터가 필요하다. 멀티 레벨 컨버터는 고 전력 연료 전지 시스템에 대한 인버터로서 사용된다. 고조파 분석을 통하여 멀티 레벨컨버터에서 연료 전지의 전압 강하가 증가할 때 기본파 성분은 감소하는 반면 고조파 성분과 왜형률이 증가하는 것을 알 수 있다. 전압 강하 문제를 해결하기 위해서 연료 전지 출력단에 부스트 컨버터 사용, 펄스폭 제어, 울트라커패시터 사용 등 세 가지 서로 다른 해결 방법을 이 논문에서 제안하였다. 제안된 세 가지 해결 방법을 분석하였고 시뮬레이션 결과를 사용하여 비교 분석하였다.

전압 스트레스 저감을 위한 새로운 조명용 LED 조명 회로 (New LED Driver Circuit to Reduce Voltage Stress)

  • 박규민;이광일;홍성수;한상규;노정욱
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.243-250
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    • 2009
  • 본 논문은 조명용 LED 구동 장치를 위한 새로운 방식의 Two-stage LED 구동 회로를 제안한다. 제안된 회로는 PFC flyback 회로의 다중 출력을 이용하여 LED 양단에 전압을 인가하여 LED 구동 회로의 출력 전압을 획기적으로 낮출 수 있어 LED 구동 회로에 사용되는 반도체 소자의 전압 스트레스를 크게 줄일 수 있다. 제안된 회로는Universal input에서 25 [W] 이상 조명 장치에 적용되는 IEC 61000-3-2 class C 규제를 만족하고, PWM 디밍을 사용하여 넓은 범위의 휘도 조절이 가능하다. 본 논문에서는 제안 회로의 동작 원리를 설명하고, 시뮬레이션 및 LED에 실제 적용 실험하여 제안 회로의 유용성을 입증하였다.

반도체 변압기용 멀티레벨 H-bridge 컨버터의 전압 불평형 해결 방법 (Solution of Voltage Unbalance in Multi-level H-bridge Converter for Solid State Transformer)

  • 정동근;김호성;김종현;백주원;조진태;김희제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.433-434
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    • 2017
  • 기존의 전력 시스템에서 큰 부피를 차지하는 계통 주파수(50/60Hz) 변압기를 대체하기 위해서, 최근 전력용 반도체 변압기 SST(Solid State Transformer)에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. AC/DC 컨버터는 높은 시스템 입력 전압에 대응 가능한 기존의 다양한 멀티레벨 컨버터 중 CHB (Cascaded H-bridge) 컨버터는 시스템 모듈화의 용이성과 상용 소자의 정격전압을 고려했을 때 반도체 변압기 시스템에 가장 많이 적용되고 있는 토폴로지이지만 각각의 H-bridge 컨버터 DC-link 전압의 불평형 문제가 발생한다. 본 논문에서는 CHB 컨버터의 전압 불평형을 해결하기 위하여 추가적인 센서가 필요없는 간단하고 실용적인 전압 불평형 보상 제어기를 제안한다.

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밀리미터파 추적 레이더용 전원공급기 개발 (Development of Power Supply for Millimeter-wave Tracking Radars)

  • 이동주;최진규;주지한;권준범;변영진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.123-127
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    • 2021
  • 밀리미터파 추적 레이더는 다양한 환경조건에서 운용 가능해야하므로 기존의 추적 레이더에 비해 동등 이상의 연산능력 및 소형화를 요구한다. 본 논문에서는 밀리미터파 추적 레이더에 적용하기 위한 소형 전원공급기 설계 및 구현방안에 대해 기술한다. FPGA/DSP 등 디지털회로의 저전압/고전류 및 전압 정밀도 요구사항 충족을 위해 Point of Load (POL) 컨버터를 적용하였으며, 전력밀도를 향상시키고 시스템 효율을 개선할 수 있다. 부하가 크지 않은 출력전압에는 LDO (Low Dropout) 등을 적용하여 최대 출력 375 W, 출력 전원 8종의 단일 입력-다중 출력 전원공급기를 개발하였다. 최대 부하 조건에서 전압정밀도 <±2 %, 잡음레벨 <50 mVpp 특성을 확인하였다.