본 논문에서는 2차 전역통과 필터를 이용하여 입력정합을 수행하고, LC 병렬공진 회로를 이용하여 트랜지스터의 출력 리액턴스를 최소화하는 기법을 적용함으로써 2~6 GHz에서 동작하는 광대역 GaN 전력증폭기 MMIC를 설계 및 제작하였다. 광대역 손실정합을 위해 사용된 2차 전역통과 필터는 트랜지스터의 채널 저항 효과를 보상하기 위해 비대칭적 구조를 사용하였다. Win Semiconductors사의 $0.25{\mu}m$ GaN HEMT 파운드리 공정으로 제작된 MMIC 칩은 크기가 $2.6mm{\times}1.3mm$이며, 주파수 대역 내에서 약 13 dB의 평탄한 이득 특성과 10 dB 이상의 우수한 입력정합 특성을 보였다. 포화출력 조건에서 측정된 출력전력은 2~6 GHz에서 38.6~39.8 dBm의 값을 보였고, 전력부가효율은 31.3~43.4 %을 나타내었다.
LED 조명은 많은 장점으로 인하여 다양한 분야에서 사용이 점점 증가되고 있다. 특히 플라이백 컨버터는 전력밀도와 구조적 단순성 그리고 소형화가 가능하여 많은 컨버터 설계자들에게 LED 조명용 드라이버로 선택되어지고 있다. 또한 컨버터의 직류출력전압을 안정화하기 위하여 저렴한 가격의 정전용량이 큰 전해커패시터를 사용한다. 전해 커패시터를 갖는 전력변환기를 LED 조명시스템에 적용할 경우에 일반적으로 LED의 수명이 짧아지는 결과를 가져온다. 제안하는 논문은 LED 수명연장과 컨버터 출력리플을 감소시키기 위하여 소용량의 필름 커패시터 LC 필터를 컨버터에 적용하였다.
본 논문에서는 철도차량용 보조전원장치에 순시전압제어기법을 적용할 때 발생하는 문제들의 해결방안을 제시한다. 비선형부하나 과도상태에서 빠른 응답특성을 얻기 위해 순시전압제어기법을 사용할 때 LC 필터의 공진문제와 존재하는 정상상태 오차가 더욱 심각해진다. 인버터 출력측 LC 필터에 기인하는 공진현상을 억제하기 위해 전압전달함수의 제동비를 증가시키기 위한 방안으로 필터 커패시터 궤환제어기가 고려되었다. 그리고 교류전압 순시제어시 존재하는 정상상태 오차를 제거하기 위하여 고이득 전달함수를 기존의 PI 제어기에 첨가하였다. 이론적인 분석이 시뮬레이션 결과와 함께 잘 설명되어져 있다. 제안된 기법의 타당성을 5kVA급 시제품에 대한 시뮬레이션과 실험을 통하여 입증하였다.
본 논문에서는 병렬 멀티-모듈 UPS 인버터의 출력 LC필터를 이용한 예측제어를 제안한다. 부하의 용량증가에 따라 단상 UPS 모듈을 병렬로 증가시켜 UPS 용량 증설하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 UPS 시스템을 제어하기 위해 기존 제안하였던 전류 예측 제어에서는 PI 전압 제어로 인해 UPS 모드 절환 시 제한된 동적 반응(Dynamic response)을 갖는 단점이 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위해, 본 논문에서는 PI 전압제어를 전압 예측 제어로 대체함으로써 보다 빠른 동적 반응을 가질 수 있는 전압 및 전류 예측제어를 제안한다. 제안한 제어기법의 타당성은 수학적 분석 및 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
본 논문에서는 전동기를 구동하는 인버터 출력단에 있는 LC필터의 공진현상을 피하기 위한 능동감쇠 방법을 제안하였다. 기존의 방법들은 추가적인 센서 혹은 복잡한 신호처리를 필요로 한다. 이에 비해 제안된 방법은 기존의 방법과 달리 샘플링 주파수를 변경하여 추가적인 제어 없이 공진 문제를 해결한다. 제어 시스템이 특정한 조건을 만족하는 경우, 샘플링 주파수를 공진 주파수와 일치시켜 공진 전류를 Aliasing된 형태의 저주파수 성분으로 계측한 후, 이를 통해 시스템의 안정성을 확보하여 공진현상을 억제한다. 이산 시간(discrete-time)에서의 모델링을 통해 제안된 방법의 안정성 여부를 확인하였고, 최종적으로 실험을 통해 제안된 능동감쇠 방법의 유효성을 검증하였다.
This paper proposed the strategies for controlling both the heater temperature and the output voltage of a single-phase inverter for the heat treatment. The single-phase inverter system for the heat treatment controls the heater temperature to its reference one, and also it limits the inverter output voltage to 60 V for safety. The stability may be deteriorated due to the large time constant difference between the heater temperature and inverter output voltage. In order to ensure the stability, a hysteresis on/off control approach for the heater temperature control is adapted, and both the open-loop and the closed-loop control strategies of the output voltage are suggested. The performances for the proposed strategies are demonstrated with the experiments.
본 연구에서는 마이크로 컨트롤러를 기반으로 한 PWM 제어 기술을 통해 스마트폰 무선충전을 위한 강압 컨버터를 설계 및 제작하였다. 전압센서를 이용해 출력전압이 기준전압을 따라가도록 피드백 제어 회로를 제작하였다. 강압 컨버터로 311V를 12V 로 출력하고 DC 전압 12V를 무선으로 연결하여 5V 충전 전압을 출력한다. 실험을 통해 스마트폰 무선 충전용 강압 컨버터의 유효성을 확인하였다.
Kececioglu, O. Fatih;Acikgoz, Hakan;Yildiz, Ceyhun;Gani, Ahmet;Sekkeli, Mustafa
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제12권1호
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pp.207-216
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2017
Wind energy conversion systems (WECS) which consist of wind turbines with permanent magnet synchronous generator (PMSG) and full-power converters have become widespread in the field of renewable power systems. Generally, conventional diode bridge rectifiers have used to obtain a constant DC bus voltage from output of PMSG based wind generator. In recent years, together advanced power electronics technology, Pulse Width Modulation (PWM) rectifiers have used in WECS. PWM rectifiers are used in many applications thanks to their characteristics such as high power factor and low harmonic distortion. In general, L, LC and LCL-type filter configurations are used in these rectifiers. These filter configurations are not exactly compensate current and voltage harmonics. This study proposes a hybrid passive filter configuration for PWM rectifiers instead of existing filters. The performance of hybrid passive filter was tested via MATLAB/Simulink environment under various operational conditions and was compared with LCL filter structure. In addition, neuro-fuzzy controller (NFC) was preferred to increase the performance of PWM rectifier in DC bus voltage control against disturbances because of its robust and nonlinear structure. The study demonstrates that the hybrid passive filter configuration proposed in this study successfully compensates current and voltage harmonics, and improves total harmonic distortion and true power factor.
본 논문에서는 0.25-$\mu$m 디지털 CMOS공정으로 제작된 UHF대역 RFID를 위한 무선통신용 쿼드러처(Quadrature) 출력이 가능한 Integer-N방식의 PLL 주파수 합성기를 설계 및 제작하여 측정하였다. Integer-N 방식의 주파수 합성기의 주요 블록인 쿼드러처 전압제어 발진기(Voltage Controeld Oscillator, VCO)와 위상 주파수 검출기(Phase Frequency Detector, PFD), 차지 펌프(Charge Pump, CP)를 설계하고 제작하였다. 전압제어발진기는 우수한 위상노이즈 특성과 저전력 특성을 얻기 위해 LC 공진기를 사용하였으며 전압제어 가변 캐패시터는 P-channel MOSFET의 소스와 드레인 다이오드를 이용하여 설계되었으며 쿼드러처 출력을 위해 두 개의 전압제어발진기를 서로 90도 위상차를 가지도록 설계하였다. 주파수 분주기는 프리스케일러(Pre-scaler)와 아날로그 디바이스사의 칩 ADF4111을 사용하였으며 루프 필터는 3차 RC필터로 설계하여 측정하였다. 측정결과 주파수 합성기의 RF 출력 전력은 50옴 부하에서 -13dBm이고, 위상 잡음은 100KHz offset 주파수에서 -91.33dBc/Hz 이었으며, 동작 주파수영역은 최소 930MHz에서 최대 970MHz이고 고착시간은 약 600$\mu$s이다.
A single-switch parallel resonant converter for induction heating is implemented. The circuit consists of an input LC-filter, a bridge rectifier, and a controlled power switch. The switch operates in soft commutation mode and serves as a high frequency generator. The output power is controlled via the switching frequency. A steady state analysis of the converter operation is presented. A closed-loop circuit model is also presented, and the experimental results are compared with the simulation results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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