• 전기학회논문지
• /
• 제58권1호
• /
• pp.137-146
• /
• 2009

We present a micromechanical digital-to-analog (DA) variable capacitor using a parallel digital actuator array, capable of accomplishing high-Q tuning. The present DA variable capacitor uses a parallel interconnection of digital actuators, thus achieving a low resistive structure. Based on the criteria for capacitance range ($0.348{\sim}1.932$ pF) and the actuation voltage (25 V), the present parallel DA variable capacitor is estimated to have a quality factor 2.0 times higher than the previous serial-parallel DA variable capacitor. In the experimental study, the parallel DA variable capacitor changes the total capacitance from 2.268 to 3.973 pF (0.5 GHz), 2.384 to 4.197 pF (1.0 GHz), and 2.773 to 4.826 pF (2.5 GHz), thus achieving tuning ratios of 75.2%, 76.1%, and 74.0%, respectively. The capacitance precisions are measured to be $6.16{\pm}4.24$ fF (0.5 GHz), $7.42{\pm}5.48$ fF (1.0 GHz), and $9.56{\pm}5.63$ fF (2.5 GHz). The parallel DA variable capacitor shows the total resistance of $2.97{\pm}0.29\;{\Omega}$ (0.5 GHz), $3.01{\pm}0.42\;{\Omega}$ (1.0 GHz), and $4.32{\pm}0.66\;{\Omega}$ (2.5 GHz), resulting in high quality factors which are measured to be $33.7{\pm}7.8$ (0.5 GHz), $18.5{\pm}4.9$ (1.0 GHz), and $4.3{\pm}1.4$ (2.5 GHz) for large capacitance values ($2.268{\sim}4.826$ pF). We experimentally verify the high-Q tuning capability of the present parallel DA variable capacitor, while achieving high-precision capacitance adjustments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
• /
• pp.193-195
• /
• 2020

최근 반도체 제조공정에서 핵심기술의 국산화에 대한 관심이 증가하고 있다. 따라서 제조공정의 하나인 에칭공정의 핵심기술인 RF플라즈마 기술에대한 관심또한 증가하고 있다. 본 논문에서는 그중에서도 RF플라즈마에 사용되는 임피던스 정합기에 사용되는 가변커패시터에 대한 새로운 구조를 제안한다. 최근까지 임피던스 정합기는 기계식으로 가변하는 가변커패시터(Vacuum Variable Capacitor, 이하 VVC)를 주로 사용했다. 하지만 기계식으로 커패시턴스를 가변하기 때문에 공정시간의 상당부분을 정합시간에 소모하게 된다. 따라서 최근에 정합시간을 줄이기 위해 전력전자 기술을 사용하여 전기적으로 커패시턴스를 가변하는 가변 커패시터 (Electrical Variable Capacitor, 이하 EVC)가 개발되고 있다. 그러나 EVC는 부피가 크고 커패시턴스의 해상도가 적다는 문제를 갖는다. 그러므로 본 논문에서는 VVC와 EVC의 장점을 결합하여 새로운 구조의 가변 커패시터인 하이브리드 가변 커패시터 (Hybrid Variable Capacitor, 이하 HVC)를 제안한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.613-614
• /
• 2008

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.839-843
• /
• 2019

본 연구에서는 유체를 유전체 재료로 사용하는 가변 커패시터를 시연하고, 자기 공명 현미경(MRM)의 코일에 적용 가능성을 알아보려고 하였다. 전극으로 이루어진 커패시터 구조는 마이크로 유체 채널과 통합하여 제작되었고, 커패시턴스는 채널 내의 유체 충전율을 변화시키면서 측정되었다. DI water와 미네랄 오일을 사용하여 측정된 커패시턴스는 1.7 pF에서 12 pF, 그리고 1.7 pF에서 2 pF으로 변하였고, 유체의 유전율에 따라 커패시턴스의 변화를 확인하였다.

• 산업기술연구
• /
• 제32권A호
• /
• pp.115-118
• /
• 2012

Recently, there are a lot of papers in order to replace the electrolytic capacitor into the film capacitor in output of PFC(Power Factor Correction). However, the film capacitor, which has capacitance of low values, causes a large ripple voltage in output of PFC. The LED drivers are connected series in the output of PFC and affected by the magnitude of voltage ripple. In this paper, we have compared the fixed frequency method with the variable frequency for the constant-current control and propose the control method to avoid the sub-harmonic oscillation in the variable input voltage. An 80W PFC, using film capacitors instead of electrolytic capacitors, and LED driver has been built and compared the fixed frequency control method with the variable frequency control method.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제11권11호
• /
• pp.1053-1060
• /
• 2016

본 논문은 디지털 능동형 가변 축전기를 사용한 적응형 이퀄라이저를 제안하고 있다. Equalizing amplifier는 주 증폭기와 source degeneration RC 필터로 구성되어 있으며, RC필터를 디지털 능동형 가변 축전기로 구현함으로써 면적 효율을 높이고 선형적인 손실 보상 영역을 확보했다. 능동형 가변 축전기는 miller effect에 의한 임피던스 증가 효과를 사용하였으며, 증폭기 이득 조정을 통해 capacitance의 가변성을 가질 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 능동형 축전기의 선형적 가변 특성을 통해 입력 데이터의 고주파 손실을 보상하여 2Gb/s 전송속도에 대해 0.31 UI의 입력 eye 너비를 0.64 UI로 약 2배 증가시켰다. 적응형 이퀄라이저는 $0.13-{\mu}m\;CMOS$ 공정 값을 사용하여 설계 되었으며, 0.412 mm2 의 레이아웃 면적을 사용한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39C권3호
• /
• pp.282-288
• /
• 2014

최근 GPS 안테나 성능개선에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 논문에서는 GPS 대역에 사용가능한 초소형 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나의 공진 주파수는 접지면과 가변형 캐패시터를 이용하여 조정하였다. 안테나 제작은 제작 난이도와 경제성을 고려하여 FR4 기판을 사용하였다. 안테나 측정결과 GPS 대역 중심 주파수 1575.42 MHz에서 정재파비(VSWR) 1.2, 수동형 안테나 이득 -0.6 dBi, 능동형 안테나 이득 29 dB의 우수한 특성을 얻었다.

• KIEE International Transactions on Power Engineering
• /
• 제3A권1호
• /
• pp.17-26
• /
• 2003

In this paper, the comparative steady-state operating performance analysis algorithms of the stand-alone single-phase self-excited induction generator (SEIG) is presented on the basis of the two nodal admittance approaches using the per-unit frequency in addition to a new state variable de-fined by the per-unit slip frequency. The main significant features of the proposed operating circuit analysis with the per-unit slip frequency as a state variable are that the fast effective solution could be achieved with the simple mathematical computation effort. The operating performance results in the simulation of the single-phase SEIG evaluated by using the per-unit slip frequency state variable are compared with those obtained by using the per-unit frequency state variable. The comparative operating performance results provide the close agreements between two steady-state analysis performance algorithms based on the electro-mechanical equivalent circuit of the single-phase SEIG. In addition to these, the single-phase static VAR compensator; SVC composed of the thyristor controlled reactor; TCR in parallel with the fixed excitation capacitor; FC and the thyristor switched capacitor; TSC is ap-plied to regulate the generated terminal voltage of the single-phase SEIG loaded by a variable inductive passive load. The fixed gain PI controller is employed to adjust the equivalent variable excitation capacitor capacitance of the single-phase SVC.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.161-168
• /
• 2019

This study introduces a new topology to decrease the voltage stress experienced by a 13.56 MHz electrical variable capacitor (EVC) circuit with an asymmetrical switch structure applied to the impedance matching circuit of a radio frequency (RF) plasma system. The method adopts a symmetrical switch structure instead of an asymmetrical one in each of the capacitor's leg in the EVC circuit. The proposed topology successfully reduces voltage stress in the EVC circuit due to the symmetrical charging and discharging mode. This topology can also be applied to the impedance matching circuit of a high-power and high-frequency RF etching system. The target features of the proposed circuit topology are investigated via simulation and experiment. Voltage stress on the switch of the EVC circuit is successfully reduced by more than 40%.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제12권6호
• /
• pp.2317-2323
• /
• 2017

Recently, linear compressors of cooling systems such as refrigerators, which have a free piston driven by a linear motor, have attracted much attention because of their high efficiency. For structural reasons, linear compressors applied in refrigerators should use an AC capacitor to ensure stable control. However, AC capacitors are expensive and bulky. In this paper, we propose a new method to realize stable control without a real AC capacitor by implementing a virtual AC capacitor with software. To realize a virtual AC capacitor, a pure integral is calculated. Nonetheless, if an offset current exists, the calculation may diverge to infinity. To solve this problem, a high-pass filter is applied and the compensation for the phase angle and magnitude are realized with a new method. Finally, a virtual AC capacitor enables variable frequency operations. Hence, in case of a lack of voltage, we can compensate by running the linear compressor in high-frequency operations. To improve efficiency, we may optimize the operation frequency. The validity of a virtual AC capacitor has been verified through simulations and experimental results.