• 제목/요약/키워드: Regulator 설계

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블루투스4.1 기반 소형 분실방지용 송수신회로 설계 (Anti-lost Device Design using Bluetooth4.1)

  • 채규수
    • 중소기업융합학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.25-30
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    • 2016
  • 본 논문에서는 최근 증가하고 있는 소지품의 분실 방지를 위한 소형 장치의 개발 결과를 제시하고 있다. 제안된 분실 방지 장치 개발을 위해 블루투스4.1 기반의 Slave와 Master로 구성되는 송수신회로로 구성된다. 그리고 저 전력 특성을 구현하기 위해 알고리즘 개발이 병행 되었다. 송수신회로는 블루투스4.1 기능을 지원하는 BoT CLE110 모듈을 사용하였으며, 장치의 제어를 위해 ATmega 328P-AU가 사용되었고 선형 레귤레이터로 LP3874EMP가 사용되었다. 설계된 제품의 소모 전력은 동작 상태에서 35mAh, MCU만 동작 할 경우 10mAh이다. 알람동작거리는 $10m{\pm}30%$, 실효복사전력은 10mW이하, 주파수대역은 블루투스 대역에서 26MHz 이하를 유지하도록 설계되었다. 그리고 Slave와 Master부의 배터리 수명을 연장하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 제품의 크기는 Master($45{\times}45{\times}15mm$), Slave($35{\times}35{\times}10mm$)로 사용자의 편의성을 확보하였다. 본 제품을 최적화 과정을 거쳐 손목시계형 분실 방지 장치로 상용화가 가능할 것으로 기대 된다.

5kW급 고체 산화물 연료전지 열관리 계통 LQR 상태 궤환 제어기 설계 (Design of LQR Controller for Thermal Management System of 5kW Solid Oxide Fuel Cell)

  • 정진희;한재영;성용욱;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권6호
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    • pp.505-511
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    • 2015
  • 고체 산화물 연료전지는 $800{\sim}1000^{\circ}C$의 고온에서 작동한다. 고온 작동은 효율에 유리하지만 재료 요구 조건, 신뢰성, 열팽창 문제 등이 발생하여 온도 제어가 중요하다. 본 연구에서는 연료전지 시스템의 열관리를 위한 상태 공간 제어기를 설계하고 응답 특성을 확인하였다. 연료전지 스택과 열관리 핵심부품인 촉매연소기는 집중 용량법을 이용한 과도 응답 모델을 개발하였고, 구성품과 통합하여 정적 운전 특성을 확인하였다. 개발된 비선형 시스템을 정격 운전 조건에서 다중 입력과 출력이 가능한 상태 공간 식으로 선형화하였다. 부하에 따라 응답특성이 현저하게 달라지는 특성을 제어하기 위해 LQR 제어기를 설계하여 궤환 제어 시스템의 온도를 제어하였다. 상태 궤환 제어기가 적어도 두 개의 제어 게인을 가지고 운전 영역에 따른 응답을 보여줄 때, 원하는 온도 응답을 나타냄을 확인하였다.

소형위성 ETB에서의 전력계 기능시험

  • 윤영수;박종오;최종연;권재욱;안재철;조승원;김영윤
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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    • pp.91-91
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    • 2003
  • 위성을 발사하기 전까지는 지상에서 EGSE(Electrical Ground Support Equipment)를 이용하여 충분한 시스템 단위의 위성체 기능 시험을 수행한다. KOMPSAT-2(Korea Multi-Purpose Satellite - 2)와 같은 소형 위성의 서브시스템 각각이 요구사항에서 제시하는 규격을 만족하는지 여부를 점검하는 단계에서 전력계 관련 서브시스템의 기능 시험도 EPS(Electrical Power Subsystem) Test Plan에 의해 순차적으로 수행한다. KOMPSAT-2 ETB(Engineering Test Bed)에서의 전력계 시험은 먼저 Test Fuse Modules Check를 수행하였다. 퓨즈 모듈은 PCU(Power Control Unit) 상에 설치되어 있는 장치로써 퓨즈 모듈의 입력과 출력 사이에 도통성 및 다른 출력과의 절연성을 검증한다. 다음으로 EGSE 중 PMTS(Power Monitor Test Set)와 PCU와의 직렬 인터페이스를 점검하는 PCU Interface Check를 수행하였다 시험절차서에 따라 PCU가 가지는 릴레이 스위치에 대하여 명령어를 보내어 릴레이의 동작 상태 및 출력 전압 등을 점검한다. 다음 단계에서는 DC Integration을 수행하여 ETB 하니스 중 전원 관련 라인을 점검하였다 PCU는 모든 위성체 하드웨어에 전력을 공급하는 장비로써 과전력으로부터 하드웨어를 보호하기 위하여 하니스를 연결하기 전에 우선적으로 시험한다. 다음으로는 ECU(EPS Control Unit)가 각각에 해당하는 하드웨어에 명령어를 보내어 전력계 전체적인 동작 상태 검증하는 EPS Hardware Command & Telemetry Checkout을 수행하였다. ECU는 전력계의 모든 하드웨어를 제어하고 그 상태를 모니터링하는 기능을 한다. PCU와의 인터페이스를 통하여 전력의 제어 및 분배에 관련되는 특성을 제어 및 모니터하며 DDC(Deploy Device Controller)는 ECU로부터 명령어를 받아서 arm 및 safe 상태에 대한 텔리 메트리 데이터를 제공한다 그리고, SAR(Solar Array Regulator)는 ECU로부터 Bypass Relay 및 ARM Relay에 관한 명령어를 받아 수행되며 그에 따른 텔리 메트리 데이터를 제공한다. 마지막으로 EPS 소프트웨어를 검증하는 EPS Software Verification을 수행하였다 전력계 소프트웨어의 설계의 검증 부분은 현재 설계 제작된 전력계 .소프트웨어의 동작 특성 이 위성 의 전체 운용개념과 연계하여 전력계 소프트웨어가 전력계 및 위성체의 요구조건을 만족시키는지를 확인하는데 있다. 전력계 운용 소프트웨어는 배터리의 충ㆍ방전을 효율적으로 관리해 3년의 임무 기간동안 위성체에 전력을 공급할 수 있도록 설계되어 있다

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반도체 웨이퍼 공정 배기가스 수분제어장치 (Semiconductor wafer exhaust moisture displacement unit)

  • 진데니;김종해
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.5541-5549
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    • 2015
  • 본 논문은 반도체 웨이퍼 공정 배기가스 수분제어장치에 적용하기 위하여 인덕션 히터를 사용해서 안전하고 효율적인 전력을 사용하는 히터에 대한 설계방법을 제안한다. 수분을 제거하기 위해서 질소 가스의 흡열 반응을 발생하는 필라멘트 히터를 이용하여 배기가스 제거 시스템이 만들어진다. 이론적인 최적화와 전기적인 구현을 통해서 인덕션 이론은 반도체 웨이퍼 공정 배기가스 시스템을 위한 인덕션 히터 설계과정에 적용되어진다. 제안한 인덕션 히터 설계는 에너지 측면에서 비효율적이고 신뢰성이 떨어지며 안전하지 못한 현재의 설계문제에 대한 해결책을 제시한다. 인덕션 히터의 강인성과 미세조정 설계기법이 질소 히터의 사양내에서 에너지 소모를 최적화한다. 최적화는 배기 파이프의 공진주파수에 의해서 특성화된 ZVS(Zero Voltage Switching)를 기초로 이루어진다. 시스템에서 끼어진 고장 안전(fail-safe) 에너지 리미터는 MOSFET의 궤환 제어를 통하여 전압 레귤레이터를 사용하고 N2 히터 유닛의 사양이내에서 작동하기 위한 성능을 만족하도록 한다. 수치 해석과 설계의 우수성을 위한 기존의 필라멘트 히터와 미세조정한 인덕션 히터 설계의 사양과 성능비교는 제안한 인덕션 히터 설계방법이 우수함을 보여준다.

위성항법시스템을 이용한 연결식 차량의 잭나이핑 현상 예방을 위한 축소차수 상태관측기 설계 (Reduced Order Luenberger State Observer Design for the Jackknifing Phenomenon Prevention of Articulated Vehicles using GPS)

  • 이병석;허문범
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.688-698
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    • 2012
  • This paper deals with ROLSO (Reduced Order Luenberger State Observer) design to prevent jackknifing phenomenon of articulated vehicles consisting of the tractor and semi-trailer by using GPS. In addition, by applying the regulator system using ROLSO feedback system, simulation's result presents that articulated vehicle's states are stabilized than the human's PR time (Preception Response time) rapidly. This simulation verifies that the automatic control of articulated vehicle's can be applied for the accident prevention for the time that the driver is unable to manage with the sudden accident. For this simulation, by using the equation of planar motion, the modeling of the articulated vehicle was performed. This modeling was expressed in the state space model. And FOLSO (Full Order Luenberger State Observer), ROLSO were designed by using the state space model of an articulated vehicle's dynamics.

태양 전지의 전압, 전류 동작점 제어를 이용한 아날로그 MPPT 설계 (The Design of the analog MPPT by the control of the operating point of a solar array voltage and current)

  • 박희성;박성우;장진백;장성수
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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    • pp.255-258
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    • 2004
  • The SAR(Solar Array Regulator) of KOMPSAT(Korea Multi Purpose SATellite)-1, 2 regulates a photovoltaic power according to the duty ratio commands of the ECU. But the ECU has so many other jobs that it can not calculate the solar array condition immediately. It means the SAR cannot always generate the maximum power of a photovoltaic. Nowadays, the commercial photovoltaic systems are using a controller operated by digital processing. But the usage for satellite is not adaptable. It is not easy to find the processor of the space grade and the price is expensive. So in this paper, the simple analog MPPT(Maximum Power Point Tracking) algorithm is proposed for the small satellite in LEO. This algorithm does not need any calculation of power by multiplication of voltage and current md a measurement of the solar array temperature. It is consist of only two sample and hold circuits, two comparators, a flip-flop, and an integrator. The proposed MPPT algorithm is verified by the simulation and experimental.

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고효율 영구자석 여자기 구조의 발전기 설계와 전압제어 (A Design and Voltage Control of a High Efficiency Generator with PM Exciter)

  • 조영준;이동희
    • 전기학회논문지
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    • 제65권11호
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    • pp.1827-1834
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    • 2016
  • This paper presents a high efficient generator with PM(Permanent Magnet) exciter. The proposed PM exciter for the generator can produce a linear output voltage according to the engine speed. This output voltage is directly used to control the field current of the generator to adjust the generator output voltage. In the proposed generator system, since the field winding current can be supplied by the PM exciter, the generator can self-start without any battery or an external power supply due to the low residential flux. Furthermore, the operating efficiency of the generator is higher than a conventional winding exciter. The main problem of the proposed generator system, the field winding current controller has to be embedded inside the generator, and it rotates according to the generator shaft. In this paper, the proper embedded current controller is designed for the proposed generator system. Due to the embedded controller cannot be connected to the outside the generator controller, the measured instantaneous output voltage of the generator is transferred by the photo isolated communication using shaft aligned infrared transmitter and receiver to keep the constant generator output voltage. In this paper, 10kW, 380V engine generator with PM exciter and the embedded DAVR(Digital Automatic Voltage Regulator) are described. The proposed high efficiency generator is simulated and tested to verify the effectiveness.

대기전력 최소화를 위한 교류전압 입력에 따른 저전압 구동회로 설계 (Standby Power Reduction Technique due to the Minimization of voltage difference between input and output in AC 60Hz)

  • 서길수;김기현;김형우;이경호;김종현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1018-1019
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    • 2015
  • Recently, standby power reduction techniques of AC/DC adaptor were developed, consuming power almost arrived to 300mW level. The standby power losses are composed of the input filter loss 11.8mW, the control IC for AC/DC adaptor 18mW, the switching loss 9.53mW and the feedback loss 123mW. And there are the standby power reduction techniques. In this paper, in order to reduce the standby power of SMPS more, the loss due to a voltage difference between input and output is reduced by the control circuit which is composed of the low voltage driving circuit and voltage regulator. The low voltage driving circuit operates on the low voltage of input and off the high voltage. The low voltage driving IC was produced by the $1.0{\mu}m$, high voltage DMOS process.

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금형온도 능동제어 시스템 적용을 위한 고 내구성 마이크로 히터의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Durable Micro Heater for Intelligent Mold System)

  • 노철용;김영민;최용;강신일
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.26-30
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    • 2005
  • Stamper surface temperature is very critical in replicating the high density optical disc substrates using injection molding as the pit or land/groove patterns on the optical disc substrate have decreased due to the rapid increase of areal density. During the filling stage, the polymer melt in the vicinity of the stamper surfaces rapidly solidifies and the solidified layer generated during polymer filling greatly deteriorates transcribability and fluidity of polymer melt. To improve transcribability and fluidity of polymer melt, stamper surface temperature should be controlled such that the growth of the solidified layer is delayed during the filling stage. In this study, the effect of heating on replication process was simulated numerically. Then, an injection mold equipped with instant active heating system was designed and constructed to raise the stamper surface temperature over the glass transition temperature during filling stage of the injection molding. Also, the closed loop controller using the Kalman filter and the linear quadratic Gaussian regulator was designed. As a result, the stamper surface temperature was controlled according to the desired reference stamper surface temperature.

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노트북 컴퓨터용 LLC 하프 브리지 공진형 어댑터 설계 (Design of the LLC Half Bridge Resonant Adapter for Notebook Computers)

  • 황국화;윤대영;김창선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1039-1040
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    • 2006
  • The resonant converters cause the high voltage stress according to the input voltage, which increases the conduction loss in converter power switches. The topology of LLC half bridge resonant converter provides ZVS characteristic and also the stress of voltage and current is not higher than that of the general resonant converters. So we can expect the higher efficiency. In this paper, the LLC resonant converter is designed for the notebook computer adapter. In the adapter design, we should consider the weight, the size and overheat of the adapter. Thus the higher efficiency is an essential particular. First of all, the optimal design of transformer is the most important facts. Some parameters should be considered in order to get the highest efficiency. The adapter is designed through the considering of these parameters including the PFC circuit of the pre-regulator. It converts AC line input into about $400V_{DC}$ Link voltage of the LLC converter input and the converter has $16V_{DC}/90W$ ratings. The efficiency measured is about up to 92%.

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