In this paper, a control scheme with the capability of high efficiency, which is realized by predicting the conditions of a load power and an input power, is proposed for the uninterruptible power supply (UPS). Generally, on-line UPS system supplies a constant voltage and a constant frequency (CVCF). However, the efficiency of the On-line UPS system can be reduced due to the switching losses of semiconductor devices during the power conversion. The these losses are improved by the proposed smart UPS with the high efficiency drive system, which is realized by analysing and predicting the conditions of a load power and an input power.
In this paper, new high-efficiency zero voltage switching (ZVS) AC-DC boost converter is proposed to achieve power factor correction by simplifing energy recovery circuit. A lot of high power factor correction circuits have been proposed and applied to increase input power factor and efficiency. Most of these circuits may obtain unity power factor and achieve sinusoidal current waveform with zero voltage or/and zero current switching. However, it is difficult for them to obtain low cost, small size, low weight, and low noise. The topology proposed to improve these problems can compact the devices in circuit and can achieve high efficiency ZVS AC-DC boost converter. Simulation and experimental results show that this topology is capable of obtaining high power factor and increasing the efficiency of the system.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제10권4호
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pp.224-230
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2010
Wireless power transmission (WPT) is useful technology in near future. There are some kinds of the WPT technologies, WPT via radio waves, resonance coupling, and inductive. Especially the WPT via radio waves is used for multi-purposes from short range to long range application. However, unfortunately it is misunderstood that it is low efficiency and low power. In this paper, I show the theory of beam efficiency between transmitting antennas and receiving antennas and also show some high efficient applications of the WPT via radio waves. Especially, I pick up a wireless power charging system of an electric vehicle and show the experimental results. I show difference between the theory of beam efficiency and the experimental results of short range WPT. I indicate that reasons of poor beam efficiency in the experiment are (1) change of impedance caused by mutual coupling between transmitting antennas and receiving antennas, (2) oblique direction of microwave power to receiving antennas caused by short distance.
Thermodynamic and economic analysis on various type of gas turbine combined cycle power plants was presented to build up the criteria for optimization of power plants. The efficiency considered about energy level difference between electricity and heat was introduced. The efficiency on power and heat generation of power plants whose have different purpose was estimated and power generation costs on various type of combined heat and power plants : fired/unfired, condensing/non-condensing mode, single/double pressure HRSG.
The main reason to select the maxium plant efficiency through the performance test in fossil power plant is to increase the efficiency of power plant as well as saving energy collated with the policy of government. This study is aimed at unerstanding the variantion trend of efficiency and analyzing the efficiency of boiler and turbine through each of the performance test. Ultimately, the maxium efficiency of power plant will be presented in super-critical pressure type power plant.
본 논문에서는 높은 출력 전력을 확보함과 동시에 효율을 개선시킬 수 있는 전력 증폭기 구조를 제안하였다. 전력 소모를 최소화하기 위하여 구동 증폭단은 공통-소스 구조를 적용하였으며, 높은 출력 전력 확보를 위하여 전력 증폭단은 스택 구조를 적용하였다. 제안하는 구조의 검증을 위하여 아홉 개의 금속층을 제공하는 65-nm RFCMOS 공정을 이용하여 Ku 대역 전력 증폭기를 설계하였다. 동작 주파수 14 GHz에서 16 GHz 일 때, P1dB, power-added efficiency 및 전력 이득은 각각 20 dBm 이상, 23 dB 이상 및 25% 이상으로 확인 되었다.
Piezoelectric micro-machined ultrasonic transducers for highly directional speaker need DC bias voltage. Most existing power amplifiers are not suitable for use in highly directional transducers because they are based on AC. In addition, since the piezoelectric micro-machined ultrasonic transducer has a large capacitive reactance, the power efficiency of the power amplifier is very low. Thus this paper proposes a new high efficiency power amplifier with DC bias voltage. In addition, by designing a matching circuit to compensate the capacitive reactance of the micro-machined ultrasonic transducer, the power efficiency of the power amplifier increases. The operating characteristics of the proposed power amplifier was verified by an experimental prototype. The proposed power amplifier is expected to be widely used in designing and implementing other related power amplifiers.
본 논문은 6.78 MHz무선전력전송 송신기의 전송 효율을 높이고 송수신 코일 간격 변화에도 안정적 특성을 확보하기 위해 전류 모드 클래스 D 전력증폭기를 설계한다. 선형증폭기의 이론적인 효율을 제한하는 트랜지스터의 기생 커패시터 성분에 의한 손실을 적게 만들어 전력증폭기의 효율을 향상시킨다. 회로 설계 시뮬레이터를 이용하여 고효율 증폭기를 설계하고 부하 임피던스 변화에 따른 전력 출력, 효율 특성을 시뮬레이션하여 검증하였다. 시뮬레이션에서 DC 바이어스 30 V일 때 42.1 dBm의 출력과 95%의 효율을 갖도록 설계하였다. 전력증폭기를 제작하여 42.1 dBm (16 W)의 출력에서 91%의 효율을 보였다. 드론 무선전력전송에 적용될 송수신 코일을 제작하였으며, 송수신 코일 간격에 따른 부하변화에 따라 전력부가효율이 최대 88% 이고 출력전력 $42.1dBm{\pm}1.7dB$의 특성을 나타내었다.
화력발전소에서 장치 이상이나 열화로 인해 발전효율이 저하될 때 운전자가 이를 감지하고 적시에 조처를 취할 수 있도록 지원하는 성능관리시스템은 무엇보다도 발전효율을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 공정용 증기 또는 난방용열(이하 공정용 증기로 단일화 표기)과 전기를 동시에 생산하는 열병합발전에 대해 지금까지 다수의 발전효율 모델들이 제안되었는데, 대부분 공정용 증기의 가치를 제대로 평가하지 못해 발전효율을 정확하게 예측하지 못했다. 본 연구에서는 발전효율 예측 모델의 계수를 조업 데이터를 통해 결정하고, 공정용 증기의 전기 환산효율(ECE, Electricity Conversion Efficiency) 모델을 적용함으로써 공정용 증기의 가치를 정확하게 평가할 수 있도록 하였다. 본 방법을 열병합발전의 설계 데이터에 적용하여 발전부하에 대한 발전효율의 추세선을 구한 결과 R2가 99.91%로 회귀 수준이 매우 높았다. 본 결과로부터 조업 데이터를 이용한 ECE 모델 계수 결정 방법이 발전효율을 정확하게 예측하여 열병합발전에 대한 성능 모니터링에 적합함을 확인할 수 있었다.
본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-J 모드를 적용한 고효율, 광대역 특성을 갖는 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 Class-J 모드 전력증폭기의 정합회로는 2차 고조파 임피던스가 리액턴스 성분만 갖도록 하였으며, 1.4 ~ 2.6 GHz 주파수대역내에서 연속파 (CW) 신호를 사용하여 $40{\pm}1$ dBm의 출력 전력과 50 % 이상의 전력부가효율 (Power-Added Efficiency, PAE) 및 60 % 이상의 드레인 효율 (Drain Efficiency, DE)이 측정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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