• 제목/요약/키워드: Series-Parallel Resonant

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인체 삽입형 자기 공진 무선전력전송 수신기 설계 및 성능 분석 (Design and Performance Analysis of Magnetic Resonant Wireless Power Transfer Receiver for Implant Medical Device)

  • 김성재;구현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.935-941
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    • 2018
  • 본 논문에서는 소형의 인체 삽입형 의료기기에 자기 공진기법 무선전력전송을 적용하는 경우, 적합한 시스템 구성을 제안하고 성능을 검증하였다. 제안하는 수정된 직렬-병렬 구성은 전력 수신부의 전력 수신 코일과 커패시터를 병렬로 연결한 공진기에 직렬로 연결되는 인덕터를 추가하여 구현하며, 낮은 인덕턴스를 가진 전력 수신 코일을 이용하는 경우 직렬 공진기를 이용하는 경우에 비해 높은 효율을 달성할 수 있다. 회로분석을 통해 해당 구성의 유효성 및 동작조건을 이론적으로 검증하고, 돼지 지방 및 근육 생체 블록에 무선전력전송 수신코일을 삽입한 환경에서 무선전력전송을 진행하여 전력 전송 효율 및 생체 블록의 온도 변화를 측정 비교하였다. 생체 블록에 2.5~10 mm 깊이로 삽입 시 제안한 구성이 일반적인 직렬-직렬 구성보다 평균 17.79 % 개선된 효율을 보이며, 공기 중에서 32 dBm 전력 송신 시 직렬-직렬 수신 코일은 평균 $0.75^{\circ}C/s$, 제안한 구성의 수신 코일은 평균 $0.18^{\circ}C/s$의 온도 변화를 보여 제안한 구성이 인체 삽입형 무선전력전송 시스템 구성에 보다 적합함을 확인하였다.

마이카 커패시터 설계를 위한 최적 파라미터 추출 프로그램 개발 (Development of Optimum Parameters Sampling Program for Mica Capacitor Design)

  • 김재욱;유창근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.194-199
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    • 2009
  • 본 논문에서는 부분방전 시스템 응용을 위한 특 고압 80 pF (17kV AC) 마이카 커패시터를 연구하였다. 그리고 커패시터를 설계하기 위한 프로그램이 직병렬 파라미터를 추출하도록 개발되었다. 마이카는 커패시터의 유전체로 사용되었다. 30mm$\times$35mm 크키의 50$\mu$m 두께 마이카 시트가 병렬 커패시터 요소를 형성하도록 연박과 사용되었다. 20개의 마이카 시트는 커패시터의 요구에 맞추어 병렬 커패시터 요소의 직렬 스택을 형성하도록 연박으로 분리되었다. 17kV AC에 대한 제작된 80pF 커패시터의 크기는 90mm$\times$90mm이다. 제작된 커패시터에 대한 커패시턴스(C)와 손실률(D)의 고주파수 특성은 커패시턴스 메타를 사용하여 측정되었다. 제작된 커패시터는 150kHz$\sim$50MHz 주파수 범위에서 79.5pF의 커패시턴스와 0.001%의 손실률을 갖고, 65MHz에서 자기공진주파수를 가진다.

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광소결용 제논 램프 구동을 위한 파워 서플라이 시스템 (The Power Supply System for Xenon Lamp Light Sintering)

  • 조찬기;송승호;박수미;박현일;배정수;장성록;류홍제
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.327-328
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    • 2017
  • This paper presents the power supply system which is made of three units: the capacitor charging and main pulse unit, simmer power supply unit, and series trigger unit. The capacitor charging and main pulse unit charges the capacitor bank by using the series parallel resonant converter and the generated main pulses apply to the lamp. The series trigger unit ionize the xenon gas located in the lamp and the simmer power supply unit sustains the ionized condition. It means that the lamp lifetime and efficiency are advanced by reducing the number of triggering. Not only the operation of the proposed system but also the performance of each unit will be verified by the experimental results.

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전자기적 결합 급전 소형 광대역 사각 디스크-로디드 모노폴 안테나 (Small Broadband Rectangular Disk-Loaded Monopole Antenna with Electromagnetically Coupled Feed)

  • 정종호;박익모
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.653-660
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    • 2004
  • 본 논문에서는 단락된 사각 디스크와 프로브 급전된 사각 스파이럴 형태의 스트립 선로를 전자기적으로 결합한 형태의 소형 모노폴 안테나를 제안하고, 집중소자를 이용하여 안테나의 등가모델을 제시하였다. 단락 된 사각 디스크는 캐패시턴스 성분을 가지는 모노폴로써 병렬 RLC 공진회로로 등가화 되며, 사각 스파이럴 스트립 선로 급전부는 인덕턴스 성분의 모노폴로써 직렬 RLC 공진회로로 등가화 된다. 그러므로 안테나는 병렬 공진회로의 공진과 직렬 공진회로의 공진이 결합하여 넓은 주파수 대역폭을 가지게 된다. 제안한 안테나는 0.075λ$_{0}$${\times}$0.075λ$_{0}$${\times}$0.075λ$_{0}$의 크기를 가지며, VSWR$\leq$2를 기준으로 2.038GHz의 중심주파수에서 16.5 %의 대역폭을 가진다.

태양광 발전용 2단 구성 DC/DC 컨버터 (Two Stage DC/DC Converter for Photovoltaic Generation)

  • 윤광호;품소피악;김은수;원종섭;오성진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.618-626
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    • 2011
  • 태양전지는 미래에너지를 위한 중요한 신재생에너지원이다. 본 논문에서는 태양광 발전 (PV PCS)를 위한 2단구성 DC/DC컨버터와 동작제어를 제안한다. 넓은 입력전압 제어범위를 갖는 제안된 DC/DC컨버터는 1차 병렬 2차 직렬로 연결된 Two Tank LLC공진컨버터와 Interleaved 승압 컨버터로 구성되어있고, 태양광모듈 전압범위에 따라 하나의 시스템 또는 두 개의 시스템으로 동작시켜 전체 평균효율을 증가시키는 방법을 제안한다. 제안된 컨버터에 대한 동작특성에 대해 분석, 서술되어 있으며, 2.2kW급 시제품 제작 및 실험을 통하여 적용 가능함을 보였다.

고전압 마이카 커패시터 개발에 관한 연구 (A Study on Development of High Voltage Mica Capacitors)

  • 윤의중;최철순;김재욱;이동혁
    • 전기학회논문지
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    • 제57권7호
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    • pp.1229-1234
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    • 2008
  • In this work, ultra high-voltage (17 - 50 kV AC), reliable 80 pF mica capacitors for partial discharge system application were investigated. Mica was used as the dielectric of the capacitors. Using the conservative design rule, over 3 individual $50\;{\mu}m$ thick mica sheets with a size of 30mm{\times}35mm were used with lead foils to form a parallel capacitor element and 20 mica sheets were interleaved with lead foils to form a series stack of parallel capacitor element to meet the requirements of the capacitors. The dimensions of the fabricated 80 pF capacitors for 17 kV AC and 50 kV AC were $90\;mm{\times}90\;mm$ and $95\;mm{\times}180\;mm$, respectively. The high-frequency characteristics of the capacitance (C) and dissipation factor (D) of the developed capacitors were measured using a capacitance meter. The developed capacitors exhibited C of 79.5 - 87.5 pF, had D of 0.001% over the frequency ranges of 150 kHz to 50 MHz, had a self-resonant frequency of 65 MHz, and showed results comparable to those measured for the capacitors prepared recently by $Adwel^{Tm}$. The developed capacitors also showed excellent characteristics for thermal shock test and temperature cycling test.

Electronic Ballast Using a Symmetrical Half-bridge Inverter Operating at Unity-Power-factor and High Efficiency

  • Suryawanshi Hiralal M.;Borghate Vijay B.;Ramteke Manojkumar R.;Thakre Krishna L.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제6권4호
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    • pp.330-339
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    • 2006
  • This paper deals with novel electronic ballast based on single-stage power processing topology using a symmetrical half-bridge inverter and current injection circuit. The half-bridge inverter drives the output parallel resonant circuit and injects current through the power factor correction (PFC) circuit. Because of high frequency current injection and high frequency modulated voltage, the proposed circuit maintains the unity power factor (UPF) with low THD even under wide variation in ac input voltage. This circuit needs minimum and lower sized components to achieve the UPF and high efficiency. This leads to an increase in reliability of ballast at low cost. Furthermore, to reduce cost, the electronic ballast is designed for two series-connected fluorescent lamps (FL). The analysis and experimental results are presented for ($2{\times}36$ Watt) fluorescent lamps operating at 50 kHz switching frequency and input line voltage (230 V, 50 Hz).

직.병렬 구조를 가지는 고압 DC 전원장치 (High Voltage DC Power Supply having Serial-Parallel Structure)

  • 정창용
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.372-375
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    • 2000
  • 본 논문은 대용량에 적합한 직·병렬 구조를 가지는 공진형 고압 DC 전원장치에 대한 것이다 이 장치는 전력소자(IGBT)가 스위칭 할 때 발생하는 스위칭 손실과 EMI를 감소시키기 위해서 UC3879를 이용한 영전압 스위칭 (ZVS; Zero Voltage Switching)방식을 채택하였고 영전압 스위칭 위상차제어 직렬 공진형(ZVS PCS-SPI ; ZVS Phase Shifted Control Series Resonant Inverter)으로 동작시켜 고압변압기의 누설 인덕터와 기생 캐패시터를 이용하여 승압이 효과적으로 일어나도록 하였다 또한 고압부는 입력과 효과적으로 일어나도록 하였다 또한 고압부는 입력과 출력부분이 각각 병렬과 직렬로 구성되어 있어서 각각의 모듈이 독립적인 ZVS가 일어나도록 하여 대용량화가 용의 하도록 하였다 본 논문에서10kV/60kW급의 대용량 고압 DC 전원 장치를 구성하여 이를 증명하였다.

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압전 공진 션트회로가 부착된 빔의 동적 모델링 (Dynamics Modeling of Beams with Shunted Piezoelectric Elements)

  • 박철휴;박현철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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    • pp.228-233
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    • 2002
  • General modeling of a resonant shunting damper has been made from piezoelectric sensor/actuator equation. It is found that an additional damping, which is augmented to a system, is generated by the shunt damping effect. The transfer function of the tuned electrical absorber is derived for both series and parallel shunt circuit. The governing equations and associated boundary conditions are derived using Hamilton's Principle. The shunt voltage equation is also derived from the charge generated in PZT due to beam vibration. The frequency response function of the obtained mathematical model is compared with that of the tuned electrical absorber and experimental work. The vibration amplitude is reduced about 15 dB at targeted second mode frequency.

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격리패턴을 지닌 결함접지구조를 이용한 초고주파용 능동공진기 (Design of a Microwave Active Resonator Using Defected Ground Structure with Islands (DGSI))

  • 황문수;오성민;안달;임종식
    • 전기학회논문지
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    • 제56권10호
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    • pp.1814-1819
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    • 2007
  • A new active resonator using defected ground structure with islands (DGSI) is proposed. The proposed resonator is composed of the conventional microstrip line with DGSI and negative resistance of active devices. The negative resistance part is realized by field effect transistor (FET) series feedback circuits. The characteristic of the proposed resonator with DGSI is improved by combining the negative resistance part with the parallel microstrip line structure with islands, where the electric field is formed the most strongly. The measured improvement of the proposed active resonator with DGSI are 4.55dB and 0.32dB in S21 and S22, respectively, at the resonant frequency whorl it is compared to the existing passive resonator having DGSI only.