• 제목/요약/키워드: Switching loss reduction

검색결과 120건 처리시간 0.028초

프리즘 커플러를 이용한 도파로형 Au/$SiO_2$ 나노 혼합박막의 광 스위칭 특성 연구 (Study of the optical switching properties in waveguide type Au/$SiO_2$ nanocomposite film using prism coupler)

  • 조성훈;이순일;이택성;김원목;이경석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
    • /
    • pp.76-76
    • /
    • 2008
  • The resonance properties due to the surface plasmon(SP) excitation of metal nanoparticles make the nanocomposite films promising for various applications such as optical switching devices. In spite of the well-known ultra-sensitive operation of optical switches based on a guided wave, the application of nanocomposite film(NC) has inherent limitation originating from the excessive optical loss related with the surface plasmon resonance(SPR). In this study, we addressed this problem and present the experimental and theoretical analysis on the pump-probe optical switching in prism-coupled Au(1 vol.%):$SiO_2$ nanocomposite waveguide film. The guided mode was successfully generated using a near infrared probe beam of 1550 nm and modulated with an external pump beam of 532 nm close to the SPR wavelength. We extend our approach to ultra-fast operation using a pulsed laser with 5 ns pulse width. To improve the switching speed through the reduction in thermal loading effect accompanied by the resonant absorption of pump beam light, we adopted a metallic film as a coupling layer instead of low-index dielectric layer between the high-index SF10 prism and NC slab waveguide. We observed great enhancement in switching speed for the case of using metallic coupling layer, and founded a distinct difference in origin of optical nonlinearities induced during switching operation using cw and ns laser.

  • PDF

A Novel Current-fed Energy Recovery Sustaining Driver for Plasma Display Panel(PDP)

  • Han, Sang-Kyoo;Moon, Gun-Woo;Youn, Myung-Joong
    • Journal of Power Electronics
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.39-45
    • /
    • 2004
  • A novel current-fed energy-recovery sustaining driver (CFERSD) for a PDP is proposed in this paper. Its main idea is to recover the energy stored in the PDP or to inject the input source energy to the PDP by using the current source built-up in the energy recovery inductor. This method provides zero-voltage-switching (ZVS) of all main power switches, the reduction of EMI, and more improved operational voltage margins with the aid of the discharge current compensation. In addition, since the current flowing through the energy recovery inductor can compensate the plasma discharge current flowing through the conducting power switches, the current stress through all main power switches can be considerably reduced. Furthermore, it features a low conduction loss and fast transient time. Operations, features and design considerations are presented and verified experimentally on a 1020${\times}$l06mm sized PDP, 50kHz-switching frequency, and sustaining voltage 140V based prototype.

Analysis and Implementation of Multiphase Multilevel Hybrid Single Carrier Sinusoidal Modulation

  • Govindaraju, C.;Baskaran, K.
    • Journal of Power Electronics
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.365-373
    • /
    • 2010
  • This paper proposes a hybrid single carrier sinusoidal modulation suitable for multiphase multilevel inverters. Multiphase multilevel inverters are controlled by hybrid modulation to provide multiphase variable voltage and a variable frequency supply. The proposed modulation combines the benefits of fundamental frequency modulation and single carrier sinusoidal modulation (SC-SPWM) strategies. The main characteristics of hybrid modulation are a reduction in switching losses and improved harmonic performance. The proposed algorithm can be applied to cascaded multilevel inverter topologies. It has low computational complexity and it is suitable for hardware implementations. SC-SPWM and its base modulation design are implemented on a TMS320F2407 digital signal processor (DSP). A Complex Programmable Logic Device realizes the hybrid PWM algorithm and it is integrated with a DSP processor for hybrid SC-SPWM generation. The feasibility of this hybrid modulation is verified by spectral analysis, power loss analysis, simulation and experimental results.

Gate 전하를 감소시키기 위해 Separate Gate Technique을 이용한 Trench Power MOSFET (Trench Power MOSFET using Separate Gate Technique for Reducing Gate Charge)

  • 조두형;김광수
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.283-289
    • /
    • 2012
  • 이 논문에서 Trench Power MOSFET의 스위칭 성능을 향상시키기 위한 Separate Gate Technique(SGT)을 제안하였다. Trench Power MOSFET의 스위칭 성능을 개선시키기 위해서는 낮은 gate-to-drain 전하 (Miller 전하)가 요구된다. 이를 위하여 제안된 separate gate technique은 얇은(~500A)의 poly-si을 deposition하여 sidewall을 형성함으로서, 기존의 Trench MOSFET에 비해 얇은 gate를 형성하였다. 이 효과로 gate와 drain에 overlap 되는 면적을 줄일 수 있어 gate bottom에 쌓이는 Qgd를 감소시키는 효과를 얻었고, 이에 따른 전기적인 특성을 Silvaco T-CAD silmulation tool을 이용하여 일반적인 Trench MOSFET과 성능을 비교하였다. 그 결과 Ciss(input capacitance : Cgs+Cgd), Coss(output capacitance : Cgd+Cds) 및 Crss(reverse recovery capacitance : Cgd) 모두 개선되었으며, 각각 14.3%, 23%, 30%의 capacitance 감소 효과를 확인하였다. 또한 inverter circuit을 구성하여, Qgd와 capacitance 감소로 인한 24%의 reverse recovery time의 성능향상을 확인하였다. 또한 제안된 소자는 기존 소자와 비교하여 어떠한 전기적 특성저하 없이 공정이 가능하다.

4개 스위치를 갖는 Z-소스 동적 고조파 필터 (Z-Source Dynamic Harmonic Filter with Four Switches)

  • 수효동;정영국;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.254-255
    • /
    • 2013
  • In this paper, four switches three-phase Z-source dynamic harmonic filter is proposed. It has many advantages, such as reduction of the cost, switching loss and smaller drive circuit. In order to reduction harmonics, new PWM modulation technique with a variable index has been suggested that in comparison with a fixed index type has more capability. The paper presents an application of direct current control(DCC) method in Z-source dynamic harmonic filter to reduce the harmonics generated by the non-linear load. The experimental results will verify the validity of the proposed method.

  • PDF

전압변조기법 변경을 이용한 유도전동기의 스위칭 손실 및 토크 리플 저감 방법 (Torque Ripple Reduction and Switching Loss Reduction Method for Induction Motors by Hybrid PWM)

  • 이성호;김솔준;이준석;이장무
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
    • /
    • pp.189-190
    • /
    • 2018
  • 본 논문에서는 유도전동기의 토크 리플 및 스위칭 손실 저감을 위해 전압변조기법인 공간벡터변조(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM) 기법과 불연속전압변조(Discontinuous Pulse Width Modulation, DPWM) 기법을 혼합하여 사용하는 새로운 변조기법을 제안한다. 제안하는 방식은 지령전압이 최대인 부근에서 SVPWM 기법을 사용하며, 나머지 구간에서는 DPWM 기법을 적용한다. 전 구간 단일기법을 적용할 때와 비교하여 제안하는 방식은 토크 리플 및 스위칭 손실을 효율적으로 저감시킬 수 있으며 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

  • PDF

Utility Interactive Solar Power Conditioner with Zero Voltage Soft Switching High frequency Sinewave Modulated Inverter Link

  • Terai H.;Sumiyoshi S.;Kitaizumi T.;Omori H.;Ogura K.;Chandhaket S.;Nakaoka M.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
    • /
    • pp.668-672
    • /
    • 2001
  • The utility interactive sinewave modulated inverter for the solar photovoltaic (PV) power conversion and conditioning with a new high frequency pulse modulated link is presented for domestic residential applications. As compared with the conventional full-bridge hard switching PWM inverter with a high frequency AC link, the simplest single-ended quasi-resonant soft switching sinewave modulated inverter with a duty cycle pulse control is implemented, resulting in size and weight reduction and low-cost. This paper presents a prototype circuit of the single-ended zero voltage soft switching sinewave inverter for solar power conditioner and its operating principle. In addition, this paper proposes a control system to deliver high quality output current. Major design of each component and the power loss analysis under actual power processing is also discussed from an experimental point of view. A newly developed interactive sinewave power processor which has $92.5\%$ efficiencty at 4kW output is demonstrated. It is designed 540mm-300mm-125mm in size, and 20kg in weight.

  • PDF

Reset-first Resistance Switching Mechanism of HfO2 Films Based on Redox Reaction with Oxygen Drift-Diffusion

  • Kim, Jong-Gi;Lee, Sung-Hoon;Lee, Kyu-Min;Na, Hee-Do;Kim, Young-Jae;Ko, Dae-Hong;Sohn, Hyun-Chul
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
    • /
    • pp.286-287
    • /
    • 2012
  • Reset-first resistive switching mechanism based on reduction reaction in HfO2-x with oxygen drift-diffusion was studied. we first report that the indirect evidence of local filamentary conductive path formation in bulk HfO2 film with local TiOx region at Ti top electrode formed during forming process and presence of anion-migration at interface between electrode and HfO2 during resistive switching through high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), electron disperse x-ray (EDX), and electron energy loss spectroscopy (EELS) mapping. Based on forming process mechanism, we expected that redox reaction from Ti/HfO2 to TiOx/HfO2-x was responsible for an increase of initial current with increasing the post-annealing process. First-reset resistive switching in above $350^{\circ}C$ annealed Ti/HfO2 film was exhibited and the redox phenomenon from Ti/HfO2 to TiOx/HfO2-x was observed with high angle annular dark field (HAADF) - scanning transmission electron microscopy (STEM), EDX and x-ray photoelectron spectroscopy. Therefore, we demonstrated that the migration of oxygen ions at interface region under external electrical bias contributed to bipolar resistive switching behavior.

  • PDF

듀얼에너지 CT(kvp switching)의 임상 적용: MAR(Metal Artifact Reduction) 알고리즘의 적용 (Clinical Apply of Dual Energy CT (kVp switching) : A Novel Approach for MAR(Metal Artifact Reduction) Method)

  • 김명성;정종성;김명구
    • Journal of Radiation Protection and Research
    • /
    • 제36권2호
    • /
    • pp.79-85
    • /
    • 2011
  • 본 논고의 목적은 듀얼 에너지 시스템의 금속 인공물 감약 (MAR) 기법을 팬텀과 환자를 대상으로 적용하여보고 그 유용성에 대해서 알아보고자 한다. 사용한 장비는 GE사(社)의 750HD CT이고 AW 4.5 볼륨 share 4 워크스테이션에서 영상 분석을 하였다. 팬텀으로는 victoreen사(社)의 사람 모형 흉부팬텀을 사용하였고 사람 대상은 2010년 12월 20일부터 2011년 2월 10일까지 금속물질이 삽입된 환자 25명을 대상으로 목 부위와 복부 부위에 MAR 알고리즘을 적용하였다. 사용한 파라미터는 복부검사의 경우 GSI-4Body-Large 0.9 sec 40 mm이고 목 부위에서는 GSI-3Body-Medium 0.5 sec 40 mm를 선택하여 시행하였다. 영상시험은 국립암센터 CT영상실에서 기본적으로 시행하고 있는 프로토콜에 MAR 옵션을 적용하여 동일하게 시행하였다. 영상분석은 MAR기법을 적용한 영상과 적용하지 않은 영상에서 검은색 인공물과 줄무늬 인공물이 있는 부위에 관심부위 (ROI)를 설정한 후 hounsfield unit(HU)과 노이즈를 이용한 정량적 평가를 하였고 임상 경험이 풍부한 의사와 방사선사가 CT영상에 대한 평가를 하여 MAR 알고리즘에 대한 유용성을 비교하였다. 환자 대상 시험 결과 MAR 알고리즘을 적용함으로서 금속 인공물이 있는 부위에서의 검은색 인공물(금속이 있는 부위) 과 줄무늬 인공물이 있는 영상에서 HU의 p값이 각각 p=0.01과 p=0.04를 보였지만 금속 인공물의 영향에서 벗어난 부위에서의 노이즈는 오히려 증가하는 모습을 보였다(p=0.05). 그리고 그 외의 영상(금속이 있는 부위에서 1 cm 떨어진 단면 영상) 에서 검은색 인공물과 줄무늬 인공물 부위의 HU와 노이즈의 p값에 대해서는 통계적 유의성은 만족하지 못하였지만 대체적으로 MAR알고리즘을 적용함으로서 금속인공물 발생이 감약 되는 결과를 보였다. 결론적으로 금속 물질이 삽입된 환자의 경우에 MAR 알고리즘을 적용함으로서 조직의 선예도가 적용하지 안했을 때보다 증가하였고 검은색 인공물 발생 또한 개선되는 모습을 보였다.

광 버스트 스위칭 네트워크에서 Look-Ahead 알고리즘을 적용한 그룰 스케줄링의 성능 분석 (Performance Analysis of Group Scheduling with Look-Ahead Algorithm for Optical Burst Switching Networks)

  • 신종덕;장원석
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제31권12B호
    • /
    • pp.1037-1043
    • /
    • 2006
  • 본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드에 그룹 스케줄링을 적용한 경우 발생하는 데이터 버스트 처리 지연시간의 감소를 위한 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘에서는 일차 스케줄링 세션 종료 직후에, 스케줄링 창 내의 모든 빈 공간(void) 정보를 나타내는 표를 생성하기 때문에, 직전 스케줄링에서 예약에 실패한 데이터 버스트들을 다른 채널의 빈 공간에 재할당할 때, 이 표를 활용하여 효과적으로 버스트 처리 시간 지연을 감소시킬 수가 있다. 이 알고리즘이 적용된 그룹 스케줄링 방식과 기존의 그룹 스케줄링 방식을 비교한 결과, 채널 이용률에 있어서는 서로 거의 동일한 성능을 보이나, 버스트 손실 확률과 파장 변환률은 알고리즘을 적용한 그룹 스케줄링 방식이 기존의 그룹 스케줄링 방식보다 약간 우수하였다. 버스트 처리 시간에 있어서는 부하가 약 0.6이하인 영역에서는 기존 그룹 스케줄링 방식이 약간 빠른 반면에, 부하가 0.8이상인 영역에서는 알고리즘을 적용한 방식의 처리 시간이 현저히 짧게 나타났다, 부하 0.9에서 약 1/2.1로 감소하였다.