• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.479-486
• /
• 2021

본 논문에서는 신호감지회로(Signal Sensing Circuit : SSC)를 추가하여 2개의 루프로 구성된 단일 커패시터 루프필터를 가진 극소형 위상고정루프(Phase Locked Loop : PLL)를 제안하였다. 위상고정루프 크기를 극단적으로 줄이기 위하여 가장 많은 면적을 차지하는 수동소자 루프필터를 극소형 단일 커패시터(2pF)로 설계하였다. 신호감지회로가 포함된 내부 부궤환 루프 출력이 외부 부궤환 루프의 단일 커패시터 루프필터 출력에 부궤환 역할을 하여 제안한 극소형 위상고정루프가 안정적으로 동작하도록 설계하였다. 위상고정루프 출력 신호 변화를 감지하는 신호 감지 회로는 루프필터의 커패시턴스 전하량을 조절하여 위상고정루프 출력 주파수의 초과 위상변이를 줄였다. 제안된 구조는 기존 구조에 비해 1/78 정도의 작은 커패시터를 가짐에도 불구하고 지터 크기는 10% 정도 차이가 난다. 본 논문의 위상고정루프는 1.8V 180nm 공정을 사용하였고, Spice를 통해 안정하게 동작하는 시뮬레이션 결과를 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.339-344
• /
• 2017

본 논문에서는 Early-late detector, Duty-rate modulator, 그리고 LSI(Lock Status Indicator)를 사용하여 작은 크기와 빠른 위상고정 시간을 갖는 위상고정루프를 제안하였다. 제안된 위상고정루프는 작은 용량을 가진 하나의 커패시터를 사용하게 됨으로써 칩의 크기를 결정하는 루프필터의 크기가 작아지게 되어 크기를 최소화 하였다. 기존의 전하펌프와 달리 2개의 전하펌프를 사용하여 하나의 커패시터를 사용하더라도 2차 루프필터를 사용 한 것과 같은 전압파형을 만들어 줌으로써 위상을 고정시킬 수 있다. 2개의 전하펌프는 UP, DN신호 위상의 빠르기를 감지해주는 Early-late detector와 일정한 비율의 파형을 만들어주는 Duty-rate modulator에 의해 제어된다. LSI회로를 사용함으로써 빠른 위상고정시간을 얻을 수 있다. 제안된 위상고정루프는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계하였고, Hspice 시뮬레이션을 통해 회로의 동작을 검증하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.71-78
• /
• 2012

This paper presents a digital control solution to process capacitor current feedback of high performance single-phase UPS for non-linear loads. In all UPS the goal is to maintain the desired output voltage waveform and RMS value over all unknown load conditions and transient response. The proposed UPS uses instantaneous load voltage and filter capacitor current feedback, which is based on the double regulation loop such as the outer voltage control loop and inner current control loop. The proposed DSP-based digital-controlled PWM inverter system has fast dynamic response and low total harmonic distortion (THD) for nonlinear load. The control system was implemented on a 32bit Floating-point DSP controller TMS320C32 and tested on a 5[KVA] IGBT based inverter switching at 11[Khz]. The validity of the proposed scheme is investigated through simulation and experimental results.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제12권3호
• /
• pp.458-467
• /
• 2012

Single phase converters suffer from ripple power pulsating at twice the line frequency. The ripple power is usually absorbed by a bulky capacitor bank and/or a dedicative LC resonant link, resulting in a low power density and a high cost. An alternative solution is using a dc link active power filter (APF) to direct the pulsating power into another energy-storage component. The main dc link filter capacitor can then be reduced substantially. Based on a mainstream dc APF topology, this paper proposed a new control strategy incorporating both dual-loop control and repetitive control. The circuit parameter design is also re-examined from a control point of view. The proposed APF scheme has better control performance, and is more suited for high power applications since it works in CCM and with a low switching frequency.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
• /
• pp.697-699
• /
• 2017

본 논문에서는 D 플립플롭과 보조 전하펌프를 사용하여 작은 크기의 위상고정루프를 제안하였다. 단일 커패시터를 사용하여 크기가 작기 때문에 위상고정루프의 집적화가 가능하다. 제안된 위상고정루프는 HSPICE로 시뮬레이션 하였으며, 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권12호
• /
• pp.2326-2332
• /
• 2016

본 논문에서는 기존 위상고정루프의 아날로그 루프 필터 형태와 달리 전압제어발진기의 출력 신호로 동작하는 이산 루프 필터를 사용하여 크기는 작으면서 안정하게 동작하는 위상고정루프를 제안하였다. 기존의 위상고정루프에 2차 루프필터 대신 스위치 제어 루프필터를 사용하였다. 스위치는 전압제어발진기위의 고속의 출력 신호에 의해 제어된다. 총 3개의 스위치는 UP/DN 신호를 통하여 제어되고, UP/DN 신호에 따라 스위치가 'on/off'를 반복한다. 샘플링과 부궤환 역할을 하는 스위치와 결합된 작은 크기의 커패시터로 하나의 칩으로 집적화가 가능하다. 제안된 위상고정루프의 이산 루프 필터에 사용된 커패시터 값은 총 180pF로 아주 작은 크기임에도 불구하고 안정적으로 동작한다. 제안된 위상고정루프는 1.8V의 공급전압에서 0.18um CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 Hspice로 시뮬레이션을 수행하고, 동작을 검증하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2019

본 논문에서는 복수개의 부궤환 루프를 도입하여 칩 크기를 획기적으로 줄이면서 잡음 특성을 유지할 수 있는 위상고정루프를 제안하였다. 칩 면적을 최소화하는 것이 주목표이므로 하나의 작은 크기의 커패시터로 구성된 1차 루프필터와 복수개의 FVC를 사용하여 위상고정루프를 설계하였다. 전압제어 발진기에 연결된 복수개의 주파수-전압 변환 회로(frequency voltage converter : FVC)는 위상고정루프 내부에 복수개의 부궤환 루프를 만든다. 제안된 위상고정루프에서는 복수개의 부궤환 루프가 크기가 아주 작은 하나의 커패시터로만 구성된 루프필터를 가진 위상고정루프를 안정하게 동작하도록 해준다. 제안된 위상고정루프는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 시뮬레이션 결과는 1.6ps 지터와 $10{\mu}s$ 위상고장시간을 보여주었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
• /
• pp.154-156
• /
• 2016

본 논문에서는 기존 위상고정루프의 아날로그 루프 필터 형태와 달리 전압제어발진기의 출력 신호로 동작하는 이산 루프 필터를 사용하여 크기는 작으면서 안정하게 동작하는 위상고정루프를 제안하였다. 샘플링과 부궤환 역할을 하는 스위치와 결합된 작은 크기의 커패시터로 하나의 칩으로 집적화가 가능한 위상고정루프는 1.8V 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계 하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제16권2호
• /
• pp.621-630
• /
• 2016

In this paper, a single current sensor technique (SCST) is proposed for single-phase full-bridge inverters. The proposed SCST measures the currents of multiple branches at the same time, and reconstructs the average inductor, capacitor, and load current in a single switching cycle. Since all of the branches' current in the LC filter and the load are obtained using the SCST, both the inductor and the capacitor current feedback schemes can be selectively applied while taking advantages of each other. This paper also analyzes both of the current feedback schemes from the view point of the closed-loop output impedance. The proposed SCST and the analysis in this paper are verified through experiments on a 3kVA single-phase uninterruptible power supply (UPS).

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
• /
• pp.587-591
• /
• 2004

This paper proposes a novel current compensation technique that can eliminate the harmonic currents included in line currents without computation of harmonic current components. A current controller with fast dynamics for an active filter is described. Harmonic currents are directly controlled without the need for sensing and computing the harmonic current of the load current, thus simplifying the control system. Current compensation is done in the time domain, allowing a fast time response. The DC voltage control loop keeps the voltage across the DC capacitor constant. High power factor control by an active filter is described. All control functions are implemented in software using a single-chip microcontroller, thus simplifying the control circuit. Any current-controlled synchronous rectifier can be used as a shunt active filter through only the simple modification of the software and the addition of current sensors. It is shown through experimental results that the proposed controller gives good performance for the shunt active filter.