• 제목/요약/키워드: Switching loss

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선외기 선박용 비접촉 러더센서 및 자동조향장치 개발 (Development of Outboard Type Contactless Rudder Sensor and Automatic Steering System)

  • 김호영;방준호;김태형;유인호
    • 전기학회논문지
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    • 제66권8호
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    • pp.1285-1290
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    • 2017
  • In this paper, we developed a core module of the steering system to control and operate the outboard ship with the automatic steering system, and implemented it as a complete integrated system. In particular, this paper presents the problem of the rudder sensor used in the existing system and implements the contactless rudder sensor as an improvement. In the case of existing rudder sensors, there is a problem that safety operation and economic loss of the ship operation is caused by malfunction due to immersion during use in outboard vessels. However, the proposed rudder sensor is separated from the rotary shaft to constitute a contactless type, and a circular magnet is fixed so that the rotating value can be detected and used by the Hall sensor to completely solve the flooding problem. As a result of the characteristic test, the voltage value from 1.8V to 3.2V was obtained between $-35^{\circ}$ and $+35^{\circ}$ degrees and satisfied the reference value. The proposed rudder sensor was mounted on the outboard ship, and all the performance of controller system were checked. According to the system proposed in this paper, it satisfies the Korean Standard Specification, which defines the speed of convergence in 30 seconds by switching from left to right in 7 seconds. We also confirmed that automatic steering was performed by comparing the compass sensor with the destination in the integrated controller at the start-up.

자동차 이중전원 시스템을 위한 새로운 ZVS 양방향 CUK DC/DC 컨버터 (A New ZVS Bi-directional CUK DC/DC Converter for a Car Dual Power Supply System)

  • 이성룡;이수원;고성훈;문제민
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.355-358
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    • 2004
  • Currently, to overcome the limit of a 14V power supply system and to enhance the stability of this system high and to make the fuel efficiency better, a research development of a 42V power supply system is actively the progress. As an intermediate step to change into an unity power supply system, a 42V/14V dual power supply system uses a DC/DC Converter as one of structure elements. Considering the main electric power sources in the next generation of the car is a 42V system a 14V power supply system has advantages as follows : In be managed efficiently and to increase the redundancy at start, to jump start with any vehicles, etc. We need the introduction of a hi-directional converter that can flow the energy each other in a dual 42V-l2V system. This paper proposed the ZVS hi-directional CUK DC/DC converter which decrease the weight with the size of the DC/DC Converter and minimize the loss when the switching happen. In this paper, a circuit design method and an action principle of the circuit was proposed. To verify the proposed circuit, a comprehensive evaluation with theoretical analysis, simulation results is presented.

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A Bidirectional Dual Buck-Boost Voltage Balancer with Direct Coupling Based on a Burst-Mode Control Scheme for Low-Voltage Bipolar-Type DC Microgrids

  • Liu, Chuang;Zhu, Dawei;Zhang, Jia;Liu, Haiyang;Cai, Guowei
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1609-1618
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    • 2015
  • DC microgrids are considered as prospective systems because of their easy connection of distributed energy resources (DERs) and electric vehicles (EVs), reduction of conversion loss between dc output sources and loads, lack of reactive power issues, etc. These features make them very suitable for future industrial and commercial buildings' power systems. In addition, the bipolar-type dc system structure is more popular, because it provides two voltage levels for different power converters and loads. To keep voltage balanced in such a dc system, a bidirectional dual buck-boost voltage balancer with direct coupling is introduced based on P-cell and N-cell concepts. This results in greatly enhanced system reliability thanks to no shoot-through problems and lower switching losses with the help of power MOSFETs. In order to increase system efficiency and reliability, a novel burst-mode control strategy is proposed for the dual buck-boost voltage balancer. The basic operating principle, the current relations, and a small-signal model of the voltage balancer are analyzed under the burst-mode control scheme in detail. Finally, simulation experiments are performed and a laboratory unit with a 5kW unbalanced ability is constructed to verify the viability of the bidirectional dual buck-boost voltage balancer under the proposed burst-mode control scheme in low-voltage bipolar-type dc microgrids.

퍼지 집합 이론을 활용한 무선인지 주파수 할당 알고리즘 (A Frequency Allocation Method for Cognitive Radio Using the Fuzzy Set Theory)

  • 이문호;이종찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9B호
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    • pp.745-750
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    • 2008
  • 무선인지 기반의 시스템에서, 주 사용자를 위한 주파수 할당을 보장하면서도 부가 사용자에게도 끊김없는 서비스를 제공해야 한다. 부가 사용자의 멀티미디어 데이터의 전송 시 무선 링크의 빈번한 변경 때문으로 인한 데이터 전송 지연과 손실이 발생할 경우 QoS 저하를 피할 수 없게 된다. 부가 사용자에게도 끊김없는 서비스를 유지하기 위해서는 효율적인 주파수 자원 관리가 필요하다. 본 논문에서는 퍼지 다기준 의사 결정 방법에 근거한 주파수 선정 방법을 제안한다. 제안되는 주파수선정 방법은 퍼지 집합 이론을 활용하며 주파수 선택을 위한 결정 프로세스에 기존의 전파 수신 감도 이외에 셀 부하, 데이터 전송률, 가용 대역 등을 고려한다. 시뮬레이션을 통하여, 제안된 방법이 수신 신호 세기만을 사용하는 기존의 방법보다 우수함을 보인다.

A Disparate Low Loss DC to 90 GHz Wideband Series Switch

  • Gogna, Rahul;Jha, Mayuri;Gaba, Gurjot Singh;Singh, Paramdeep
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권2호
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    • pp.92-97
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    • 2016
  • This paper presents design and simulation of wide band RF microswitch that uses electrostatic actuation for its operation. RF MEMS devices exhibit superior high frequency performance in comparison to conventional devices. Similar techniques that are used in Very Large Scale Integration (VLSI) can be employed to design and fabricate MEMS devices and traditional batch-processing methods can be used for its manufacturing. The proposed switch presents a novel design approach to handle reliability concerns in MEMS switches like dielectric charging effect, micro welding and stiction. The shape has been optimized at actuation voltage of 14-16 V. The switch has an improved restoring force of 20.8 μN. The design of the proposed switch is very elemental and primarily composed of electrostatic actuator, a bridge membrane and coplanar waveguide which are suspended over the substrate. The simple design of the switch makes it easy for fabrication. Typical insertion and isolation of the switch at 1 GHz is -0.03 dB and -71 dB and at 85 GHz it is -0.24 dB and -29.8 dB respectively. The isolation remains more than - 20 db even after 120 GHz. To our knowledge this is the first demonstration of a metal contact switch that shows such a high and sustained isolation and performance at W-band frequencies with an excellent figure-of merit (fc=1/2.pi.Ron.Cu =1,900 GHz). This figure of merit is significantly greater than electronic switching devices. The switch would find extensive application in wideband operations and areas where reliability is a major concern.

새로운 주파수 가변형(PFM) 직렬 부스트 캐패시터(SBC) 풀 브리지 DC/DC 컨버터 (A New Pulse Frequency Modulation(PFM) Series Boost Capacitor(SBC) Full Bridge DC/DC Converter)

  • 신용생;장영수;노정욱;홍성수;이효범;한상규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.120-127
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    • 2009
  • 본 논문에서는 고효율 및 고전력밀도의 새로운 주파수 가변형(PFM) 직렬 부스트 캐패시터(SBC) 풀 브리지 DC/DC 컨버터를 제안한다. 제안된 회로는 기존 위상천이 풀 브리지 컨버터와 달리 스위칭 주파수에 따라 직렬 부스트 캐패시터의 전압을 가변하여 출력전압을 제어하는 방식으로, 50% 고정 시비율로 구동되므로 환류구간이 존재하지 않아 도통손실이 작다. 또한 넓은 부하 영역에 대해 영전압 스위칭 동작이 보장되며, 출력 인덕터 전류 리플도 매우 작아 출력 인덕터의 사이즈를 줄일 수 있어 대전류 사양에 매우 적합한 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안된 회로의 이론적 해석 및 PSIM Simulation을 수행하며, 이를 실제로 1.2kW급(12V, 100A) 서버용 컴퓨터 전원장치의 프로토 타입 제작을 통한 실험결과로부터 제안된 회로의 동작특성과 타당성을 검증한다.

슬롯결합구조를 갖는 이동통신 기지국용 마이크로스트립 위상배열 안테나의 설계 (A design of the microstrip phased array antenna with the slot-coupled structure for the base station of mobile communication)

  • 장정필;장병준;윤영중;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.3205-3214
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    • 1996
  • In this paper, the microstrip phased array antennas with coupling-slots for the base station of mobile communication is proposed and anlyzed with accurate analysis method which is based on both reciprocity principle and full-wave analysis. The basis functions used for the numerical analysis are determined depending upon the accuracy, convergence properties of the solution, and the computation time. The patch uses 3 EB mode and the slot uses IPWS mode. The designed phased array antenna has 8 slot-coupled microstrip patch array elements and the beam scanning capability is obtained by using the 4-bit PIN-diode phase shifters as switching devices which are consisted of the loaded line phase shifters for 30.deg. and 60.deg. and the reflection type phase shifters for 90.deg. and 180.deg. repectively. The 4-bits phase shifters which aremade by connecting each phase shifter have about 2.deg.-3.deg. phase errors and their insertion loss are about 3dB for each phase state. The fabricated 8-element phased array antenna with 4-bits phase shifters provides 12.deg.-14.deg. beamwidths depending on the scanning angle and is capable of scanning its beam to .+-.45.deg. with 9.deg. intervals, and the gain 12dBi. The overall results show that the slot-coupled phased array antenna has great advantages of wideband, high gain and reduced spurious radiation. Also, the antenna can be made small and thin. Furthermore, the scanning property of this antenna allows for its application in several areas, such as mobile communication system and PCS.

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광 인터리버를 이용한 부반송파 다중화된 광 레이블 검출 (Detection of Subcarrier-Multiplexed Optical Label Using Optical interleave)

  • 신종덕;이문환;김부균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12A호
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    • pp.1279-1284
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    • 2004
  • 본 논문에서는 광 인터리버를 이용하여 부반송파 다중화 (subcarrier multiplexed; SCM)된 레이블을 광학적인 방법으로 검출할 수 있는 새롭고 간단한 광 레이블 검출 기술을 제안하였다. 광 레이블 검출기로 사용한 광 인터리버의 통과포트 (through-pass per)로는 부반송파가 억압되어 기저대 패킷 신호만 출력되며, 광 부반송파 추출포트 (optical SCM extaction port)에서는 기저대 패킷 신호가 억압되기 때문에 부반송파에 실린 레이블만 출력된다. 제안된 구조는 종래의 광 레이블 검출기 구조들에 반드시 필요한 광 서큘레이터를 사용하지 않기 때문에 삽입 손실이 작아 파워 페널티가 낮고 광 인터리버의 주기적인 전달함수 특성 때문에 파장 다중화된 입력 신호로부터 다수 개의 부반송파 채널들을 동시에 추출할 수 있다. 10-GHz SCM 광 레이블 검출기를 제작하여 155-Mb/s ASK변조된 9.79-GHz 부반송파 신호를 성공적으로 검출하였으며, 광 스펙트럼과 BER 측정을 통해 이를 확인하였다.

비대칭 펄스 폭 변조 파워-앰프를 갖는 스테레오 오디오 디지털-아날로그 변환기 (A Stereo Audio DAC with Asymmetric PWM Power Amplifier)

  • 이용희;전영현;공배선
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권7호
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    • pp.44-51
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    • 2008
  • 본 논문에서는 비대칭 펄스 폭 변조 파워-앰프를 갖는 스테레오 오디오 디지털-아날로그 변환기를 제안한다. 고 전력 오디오 기기에 주로 사용되던 class-D 증폭기를 헤드폰 응용에 적용하기 위하여, 증폭기가 디지털-아날로그 변환기와 한 칩으로 집적화될 때에 발생되는 채널 간 간섭에 의한 잡음을 분석하고 이 영향을 줄이기 위한 시그마-델타 변조기의 최적화 방안을 제시하였다. 또한, 비대칭 구조의 펄스 폭 변조 방식이 파워-앰프 단에서 발생되는 스위칭 노이즈와 전력 손실을 줄이기 위하여 구현되었다. 제안된 구조들은 0.13-mm CMOS 공정을 통해 설계 제작되었다. 제안된 오디오 디지털-아날로그 변환기는 단일 출력을 가진 파워-앰프를 포함하여 4.4-mW를 소모하면서 다이나믹-레인지 95-dB를 확보하였다.

65nm CMOS 스위칭-증폭기를 이용한 60GHz 능동위상변화기 설계 (A 60GHz Active Phase Shifter with 65nm CMOS Switching-Amplifiers)

  • 최승호;이국주;최정환;김문일
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.232-235
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    • 2010
  • 기존의 수동 스위치를 사용한 스위치-라인 타입 위상변화기의 수동 스위치를 스위칭 증폭기로 대체한 60GHz CMOS 능동위상변화기를 소개하였다. 능동스위치 위상변화기는 능동스위치 블록과 수동 딜레이 네트워크 블록 구성되며, 기존의 vector-sum 위상변화기와 비교해 간단한 회로 구성이 가능하다. 능동스위치 블록은 On-Off state에 따라 다르게 요구되는 입출력 저항을 고려하여 설계하였고, 수동 딜레이 네트워크 블록은 회로의 크기를 최소화하기 위하여 일반적인 microstrip line 대신 lumped 인덕터와 커패시터를 사용하여 구성하였다. TSMC 65nm CMOS 공정을 이용하여 1-bit 위상변화기를 제작 및 측정하였으며, 그 결과 65GHz에서 평균 -4.0dB 의 삽입손실과 120도의 위상차를 얻었다.