• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.87-95
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• 2006

본 연구에서는 부하의 변동 시에 고품질의 전력을 얻기 위하여 중성선과 전력선에 흐르는 각각의 영상 전류 성분과 제3고조파 전류 성분을 감소시킬 수 있는 Zig-Zag 변압기, 그리고 그 변압기의 2차측에 3상 브리지 정류기와 케패시터로 구성된 단상 능동 필터를 제작하였다. 이 단상 능동 필터를 변압기와 비선형 부하에 연결시켜 각 상에 보상 전류를 발생시킴으로써, 비선형 부하로 인하여 발생하는 제3고조파 성분을 감소시킬 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권5호
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• pp.1235-1247
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• 2019

Zero-Voltage-Switching (ZVS) operation for a Wireless Power Transfer (WPT) system can be achieved by designing a ZVS controller. However, the performance of the controller in some industrial applications needs to be designed tightly. This paper introduces a ZVS controller design method for WPT systems. The parameters of the controller are designed according to the desired performance based on the closed loop dominant pole placement method. To describe the dynamic characteristics of the system ZVS angle, a nonlinear dynamic model is deduced and linearized using the small signal linearization method. By analyzing the zero-pole distribution, a low-order equivalent model that facilitates the controller design is obtained. The parameters of the controller are designed by calculating the time constant of the closed-loop dominant poles. A prototype of a WPT system with the designed controller and a five-stage multistage series variable capacitor (MSVC) is built and tested to verify the performance of the controller. The recorded response curves and waveforms show that the designed controller can maintain the ZVS angle at the reference angle with satisfactory control performance.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.13-21
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• 2010

본 논문에서는 가변 펌핑 클록 주파수를 이용한 모바일 D랩용 고효율 승압 전압 발생기를 제안한다. 제안된 승압 전압 발생기는 효율을 높이기 위해서 3단 Cross-coupled 점하 펌프를 사용하였으며, 또한 최종 출력 전압의 승압 시간을 줄이기 위해 기존의 승압 전압 발생기에서 사용되는 고정된 펌핑 클록 주파수 대신 전압 제어 발생기를 사용하여 펌핑 클록 주파수을 가변하였다. 따라서 제안된 승압 전압 발생기는 1.2 V 전원 전압, 최대 2 mA의 부하 전류, 1 nF의 부하 캐퍼시터 조건에서 24.0-${\mu}s$안에 3.0 V의 최종 출력 전압을 승압할 수 있다. 실험 결과 제안된 승압 전압 발생기는 에너지 소비를 26% (1573 nJ $\rightarrow$ 1162 nJ), 승압 시간을 29% (33.7-${\mu}s$ $\rightarrow$ 24.0-${\mu}s$) 감소시켰다. 따라서 제안된 승압 전압 발생기를 사용함으로써, 높은 에너지 효율과 빠른 승압을 동시에 구현할 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권8호
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• pp.107-114
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• 2017

본 논문에서는 3상 4선식 전력계통에서 새로운 전압제어 방식의 역률보상시스템을 제안한다. 제안하는 전압제어 방식의 역률보상시스템은 슬라이닥을 이용하여 가변되는 출력전압을 커패시터에 인가하는 것으로 보상에 필요한 무효전력을 생성한다. 기존의 커패시터 뱅크 방법을 이용하는 역률보상시스템은 선택 가능한 커패시터 용량이 한정되어 있어 부하 상황에 따라 역률보상 오차가 발생하지만, 제안 시스템은 변화하는 부하를 추종하여 오차 없이 역률을 100%까지 보상할 수 있다. 본 논문에서는 3상 4선식 전력계통에서 전압제어 방식의 역률보상시스템과 제어 알고리즘을 개발하였고 모의실험과 실험을 통해 성능을 확인한다. 제안 시스템을 수용가에 설치할 경우 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가 측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제4권4호
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• pp.300-306
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• 2004

This paper reports a novel tunable bandpass filter using two-state switched inductor with direct-contact MEMS switches for wireless LAN applications. In our filter configuration, the switched inductor is implemented to obtain more stable and much larger frequency tuning ratio compared with variable capacitor-based tunable filter. The proposed tunable filter was fabricated using a micromachining technology and electrical performances of the fabricated filter were measured. The filter consists of spiral inductors, MIM capacitors and direct-contact type MEMS switches, and its frequency tunability is achieved by changing the inductance that is induced by ON/OFF actuations of the MEMS switches. The actuation voltage of the MEMS switches was measured of 58 V, and they showed the insertion loss of 0.1 dB and isolation of 26.3 dB at 2 GHz, respectively. The measured center frequencies of the fabricated filter were 2.55 GHz and 5.1 GHz, respectively. The passband insertion loss and 3-dB bandwidth were 4.2 dB and 22.5 % at 2.55 GHz, and 5.2 dB and 23.5 % at 5.1 GHz, respectively.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.1973-1981
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• 1994

본 논문에서는 위상 고정 루프 PLL(Phase Locked Loop)의 궤환 성질을 이용한 Ku-band(10.95-11.70GHz)용 위상고정 유전체 공진 발진기를 설계 및 제작하였다. 직렬 궤환형의 유전체 공진 발진기를 제작한 후, 발진기의 주파수를 전압 제어하기 위해 전압 가변 캐패시터로 작용하는 바랙터 다이오드를 사용하여 전압제어 유전체 공진 발진기를 구현하였다. 이와 같이 제작된 전압제어 유전체 공진 발진기에 샘플링 위상비교기를이용하여 위상고정 유전체 공진 발진기를 제작하였다. 위상고정 유전체 공진 발진기는 X-band 주파수 대역의 전압제어 유전체 공진 발진기 신호를 샘플링 위상 비교기를 이용하여 VHF 대역의 기준 신호에 위상고정시켜 높은 주파수 안정도를 얻는 것으로 유럽형 FSS(Fixed Satellite Service)를 위한 10.00 GHz를 구현하였다. 측정 결과 본 논문의 위상고정 유전체 공진 발진기는 전압제어 유전체 공진 발진기보다 높은 주파수 안정도를 보였으며, 10.00 GHz에서 출력전력 10 dBm 이상이었고 carrier로 부터 10 KHz 벗어난 점에서 -80dBc/Hz의 위상 잡음을 얻었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권5호
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• pp.1305-1317
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• 2015

Distributed generation systems (DGSs) have been getting more and more attention in terms of renewable energy use and new generation technologies in the past decades. The self-excited induction generator (SEIG) occupies an important role in the area of energy conversion due to its low cost, robustness and simple control. Unlike synchronous generators, the SEIG has to absorb capacitive reactive power from the outer device aiming to stabilize the terminal voltage at load changes. This paper presents a novel static VAR compensator (SVC) called a magnetic energy recovery switch (MERS) to serve as a voltage controller in SEIG powered DGSs. In addition, many small scale SEIGs, instead of a single large one, are applied and devoted to promote the generation efficiency. To begin with, an expandable mathematic model based on a d-q equivalent circuit is created for parallel SEIGs. The control method of the MERS is further improved with the objective of broadening its operating range and restraining current harmonics by parameter optimization. A hybrid control strategy is developed by taking both of the stand-alone and grid-connected modes into consideration. Then simulation and experiments are carried out in the case of single and double SEIG(s) generation. Finally, the measurement results verify that the proposed DGS with SVC-MERS achieves a better stability and higher feasibility. The major advantages of the mentioned variable reactive power supplier, when compared to the STATCOM, include the adoption of a small DC capacitor, line frequency switching, simple control and less loss.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.65-72
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• 2001

본 논문에서는 UPS용 인버터의 강인한 디지털제어를 위하여 인버터 출력측 LC필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프로 구성된 새로운 제어기법을 제안한다. 제안된 전압·전류의 2중 제어루프는 전압 제어루프의 커패시터 전압을 전류 제어루프의 커패시터 전류의 위상중심으로 두고, 2중 데드비트 제어를 수행함으로써 커패시터 전류의 위상지연이 보상된 완전한 진상전류 제어가 가능하게 된다. 전류 제어루프는 디지털 제어기의 시간 지연요소를 시스템의 고유한 파라미터로 가정한 2차 데드비트 제어기로 설계하여 디지털 제어기의 고유한 연산 지연시간에 의한 성능저하를 개선한다. 또한, 외란에 의한 데드비트 제어의 영향을 제거하기 위하여 부하전류 예측기법을 전류 제어루프에 부가하여 외란을 피드포워드 보상함으로써 외란에 강인한 전류제어를 수행한다.

• KIEE International Transactions on Power Engineering
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• 제3A권1호
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• pp.27-34
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• 2003

In this paper, the power conditioner composed of the stand-alone single-phase squirrel cage rotor type self-excited induction generator (SEIG) driven by prime movers such as a wind turbine and a micro gas turbine (MGT) is presented by using the steady-state circuit analysis based on the two nodal admittance approaches using the per-unit frequency in addition to a new state variable defined by the per-unit slip frequency along with its performance evaluations for the stand-alone energy utilizations. The stande-alone single-phase SEIG operating performances in unregulated voltage control loop are then evaluated on line under the conditions of the speed change transients of the prime mover and the stand-alone electrical passive load power variations with the simple theoretical analysis and the efficient computation processing procedures described in the part I of this paper. In addition, a feasuible PI controlled feedback closed-loop voltage regulation scheme of the stande-alone single-phase SEIG is designed on the basis of the static VAR compensate. (SVC) and discussed in experiment for the promising stand-alone power conditioner. The experimental operating performance results are illustrated and give good agreements with the simulation ones. The simulation and experimental results of the stand-alone single-phase SEIG with the simple SVC controller for its stabilized voltage regulation prove the practical effectiveness of the additional SVC control loop scheme including the PI controller with fast response characteristics and steady-sate performance improvements.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제3권2호
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• pp.239-244
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• 1998

Piezoelectric pressure sensors and pyroelectric infrared detectors based on ZnO thin film have been integrated with GaAs metal-semiconductor field effect transistor (MESFET) amplifiers. Surface micromachining techniques have been applied in a GaAs MESFET process to form both microsensors and electronic circuits. The on-chip integration of microsensors such as pressure sensors and infrared detectors with GaAs integrated circuits is attractive because of the higher operating temperature up to 200 oC for GaAs devices compared to 125 oC for silicon devices and radiation hardness for infrared imaging applications. The microsensors incorporate a 1${\mu}$m-thick sputtered ZnO capacitor supported by a 2${\mu}$m-thick aluminum membrane formed on a semi-insulating GaAs substrate. The piezoelectric pressure sensor of an area 80${\times}$80 ${\mu}$m2 designed for use as a miniature microphone exhibits 2.99${\mu}$V/${\mu}$ bar sensitivity at 400Hz. The voltage responsivity and the detectivity of a single infrared detector of an area 80${\times}$80 $\mu\textrm{m}$2 is 700 V/W and 6${\times}$108cm$.$ Hz/W at 10Hz respectively, and the time constant of the sensor with the amplifying circuit is 53 ms. Circuits using 4${\mu}$m-gate GaAs MESFETs are fabricated in planar, direct ion-implanted process. The measured transconductance of a 4${\mu}$m-gate GaAs MESFET is 25.6 mS/mm and 12.4 mS/mm at 27 oC and 200oC, respectively. A differential amplifier whose voltage gain in 33.7 dB using 4${\mu}$m gate GaAs MESFETs is fabricated for high selectivity to the physical variable being sensed.