• 제목/요약/키워드: Switched-Capacitor Circuit

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New Soft-Switching Current Source Inverter for Photovoltaic Power System

  • Han Byung-Moon;Kim Hee-Joong;Baek Seung-Taek
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.644-649
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    • 2001
  • This paper proposes a soft-switching current -source inverter for photovoltaic power system, which has an H-type switched-capacitor module composed of two semiconductor switches, two diodes, and an L-C resonant circuit. The operation of proposed system was analyzed by a theoretical approach with equivalent circuits and verified by computer simulations with SPICE and experimental works with a hardware prototype. The proposed system could be effectively applied for the power converter of photovoltaic power system interconnected with the power system.

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A Study on the Design of a Pulse-Width Modulation DC/DC Power Converter

  • Lho, Young-Hwan
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제11권3호
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    • pp.201-205
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    • 2010
  • DC/DC Switching power converters are commonly used to generate regulated DC output voltages with high-power efficiencies from different DC input sources. A switching converter utilizes one or more energy storage elements such as capacitors, or transformers to efficiently transfer energy from the input to the output at periodic intervals. The fundamental boost converter studied here consists of a power metal-oxide semiconductor field effect transistor switch, an inductor, a capacitor, a diode, and a pulse-width modulation circuit with oscillator, amplifier, and comparator. A buck converter containing a switched-mode power supply is also studied. In this paper, the electrical characteristics of DC/DC power converters are simulated by simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE). Furthermore, power efficiency was analyzed based on the specifications of each component.

태양광 발전시스템을 위한 소프트스위칭 전류원 인버터 (Soft-switching Current Source Inverter for Photovoltaic Power System)

  • 김희중;백승택;한병문
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권8호
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    • pp.402-407
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    • 2001
  • This paper proposes a soft-switching current source inverter for photovoltaic power system, which has an H-type switched-capacitor module composed of two semiconductor switches, two diodes , and an L-C resonant circuit. The operation of proposed system was analyzed by a theoretical approach with equivalent circuits and verified by computer simulations with SPICE. The feasibility of hardware implementation was verified by experimental works with a prototype. The proposed system could by effectively applied for the photovoltaic power system with high efficiency.

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New Soft-Switching Current Source Inverter for a Photovoltaic Power System

  • Han, Byung-Moon;Kim, Hee-Jung;Baek, Seung-Taek
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제3B권1호
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    • pp.37-43
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    • 2003
  • This paper proposes a soft-switching current source inverter for a photovoltaic power system. The proposed inverter has an H-type switched-capacitor module composed of two semiconductor switches, two diodes, and an LC resonant circuit. The operation of the proposed system was analyzed by a theoretical approach with equivalent circuits and was verified by computer simulations with SPICE and experimental implementation with a hardware prototype. The proposed system could be effectively applied for the power converter of photovoltaic power system interconnected with the AC power system.

Novel Gate Driving Circuit for a Ring Type BC Power Supply

  • Harada, Ikko;Oota, Ichirou;Ueno, Fumio
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1034-1037
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    • 2002
  • A switched-capacitor(SC) type DC-DC converter having capability of integrated circuit fabrication have been marked for the application of mobile equipments. Especially, a ring type SC power supply is featured by the flexible and dynamic voltage conversion ratio change. In this paper, an improvement of the gate driving techniques is proposed for high power efficiency and less area occupation on the chip. Furthermore, its power-saving operation in the stand-by state is proposed. The three-capacitors ring type power supply is really designed and discussed. As results, the simulation results shows the high efficiency of 92.1%, and the higher output put voltage of 10.5 V compared with conventional one of 8.6 V.

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작은 Kvco 게인를 위한 직렬 바랙터와 병렬 캐패시터 뱅크를 이용한 CMOS 5GHz VCO 설계 (A Design of CMOS 5GHz VCO using Series Varactor and Parallel Capacitor Banks for Small Kvco Gain)

  • 이미영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.139-145
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    • 2024
  • 본 논문에서는 VCO 이득(Kvco) 변화가 작은 현대 무선 통신 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나인 전압 제어 발진기(VCO)의 설계를 제시하였다. 기존의 큰 Kvco 변화를 보상하기 위해 병렬 커패시터 뱅크 어레이가 있는 기존 LC-탱크에 직렬 배랙터 뱅크가 추가되었다. 또한 넓은 튜닝 범위를 유지하면서 우수한 위상 잡음 성능을 달성하기 위해 혼합 거친/미세 튜닝 방식(직렬 배랙터 어레이 및 병렬 커패시터 어레이)이 선택되었다. 스위치드 배랙터 어레이 뱅크는 추가 디지털 회로 없이 스위치드 커패시터 어레이에 대해 동일한 디지털 코드에 의해 제어됩니다. 1.2V의 낮은 전압에서 사용하기 위해 본 논문에서 제안된 전류 참조 회로는 공통 게이트를 보다 안전하게 제거한 안전성을 위해 전류 참조 회로를 사용하였다. TSMC 0.13 ㎛ CMOS RF 기술로 구현된 제안된 VCO는 9.6% 미만의 Kvco(VCO 이득) 변화로 4.4GHz에서 5.3GHz로 조정할 수 있다. 1.2V 공급에서 3.1mA를 소비하는 동안 VCO는 5.3GHz의 반송파에서 오프셋 1MHz에서 -120dBc/Hz 위상 잡음을 갖을 수 있었다.

직류 전기아크로를 제어하기 위한 전원장치로서의 AC/DC 공진형 컨버터 (AC/DC Resonant Converter to Control for DC Arc furnace)

  • 유병우;최재호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 전력품질 문제를 해결할 때 직류전기아크로의 선인장치고서 높은 역률을 갖는 컨버터가 요구된다. 본 논문에서는 계통전압의 각 주기에서 커패시터와 인덕터의 공진회로가 부하변수에 따라서 직렬연결상태에서 병력연결상태로, 혹은 그 반대로 전환하면서 고역율을 유지하는 50(60)Hz 교류에서 직류로 변환하는 공진형컨버터가 묘사된다. 직렬연결과 병렬연결의 기간과 변환비는 부하에 따라서 결정되면 병력 공진회로는 단락회로를 제한한다. 이 공진형컨버터는 무부하에서 단락회로의 범위까지 높은 역률을 가지며 아크로에 전원공급을 하는 장치로 매우 적당하다.

CMOS CCD 카메라용 디지털 자동 이득 제어 회로 (A Digital Automatic Gain Control Circuit for CMOS CCD Camera Interfaces)

  • 이진국;차유진;이승훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권5호
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    • pp.48-55
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    • 1999
  • 본 논문에서는 CMOS CCD 카메라 인터페이스 응용을 위한 자동 이득 제어(Automatic Gain Control: AGC)회로를 제안한다. 제안하는 자동 이득 제어 회로는 디지털 신호에 의해 직접 제어되므로 기존의 회로와 달리 별도의 D/A 변환기가 필요 없으며, 신호의 정착 특성은 이득 제어 신호의 변화에 거의 독립적이다. 또한 큰 캐패시턴스를 얻기 위해 적용된 캐패시터 조합 기법은 수위치드 캐패시터 기법을 사용한 자동 이득 제어 회로의 대역폭을 크게 향상시킨다. 캐패시터의 구현시 발생하는 부정합 오차 (mismatch error)는 제안하는 레이아웃 기법에 의해 0.1% 이내로 제한된다. 자동 이득 제어 회로의 출력 신호는 동일 칩에 집적된 10비트 A/D 변환기로 전달된다. 제안하는 자동 이득 제어 회로를 실장한 CCD 카메라 인터페이스 전체 시스템 시제품 0.5 um n-well CMOS 공정으로 구현되어 32dB 이득 제어 영역과 1/8dB 이득 제어 단계를 가지며, 3V 전원 전압과 25MHz의 동작 속도에서 총 173mW의 전력을 소모한다.

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A Digital Readout IC with Digital Offset Canceller for Capacitive Sensors

  • Lim, Dong-Hyuk;Lee, Sang-Yoon;Choi, Woo-Seok;Park, Jun-Eun;Jeong, Deog-Kyoon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권3호
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    • pp.278-285
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    • 2012
  • A digital readout IC for capacitive sensors is presented. Digital capacitance readout circuits suffer from static capacitance of sensors, especially single-ended sensors, and require large passive elements to cancel such DC offset signal. For this reason, to maximize a dynamic range with a small die area, the proposed circuit features digital filters having a coarse and fine compensation steps. Moreover, by employing switched-capacitor circuit for the front-end, correlated double sampling (CDS) technique can be adopted to minimize low-frequency device noise. The proposed circuit targeted 8-kHz signal bandwidth and oversampling ratio (OSR) of 64, thus a $3^{rd}$-order ${\Delta}{\Sigma}$ modulator operating at 1 MH was used for pulse-density-modulated (PDM) output. The proposed IC was designed in a 0.18-${\mu}m$ CMOS mixed-mode process, and occupied $0.86{\times}1.33mm^2$. The measurement results shows suppressed DC power under about -30 dBFS with minimized device flicker noise.

스위치-RC 기법을 이용한 1V 10비트 30MS/s CMOS ADC (A 1V 10b 30MS/s CMOS ADC Using a Switched-RC Technique)

  • 안길초
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권8호
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    • pp.61-70
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    • 2009
  • 본 논문에서는 1V 이하의 낮은 전원 전압에서 동작 가능한 10비트 30MS/s 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안된 multiplying digital-to-analog converter (MDAC)의 저전압 동작을 위해 스위치-RC 기반의 입력 신호 샘플링 회로와 저항 루프를 이용한 피드백 커패시터 리셋 기법을 제안하였다. 첫 단 MDAC의 정확한 신호 이득을 위해 cascaded 스위치-RC 회로를 사용하였으며, sub-ADC의 비교기에도 독립적인 스위치 RC 샘플링 회로를 적용하여 MDAC 입력단으로 전달되는 스위칭 잡음을 최소화 하였다. 제안된 ADC는 0.13${\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.54LSB 및 1.75LSB 수준을 보인다. 또한 1V의 전원 전압과 30MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 54.1dB 70.4dB이고, 17mW의 전력을 소모하였다.