• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권10호
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• pp.77-83
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• 2004

VLSI 시스템에서 전력 소모를 줄이기 위해서는 메가블록이 동작하지 않는 동안 전원을 차단하여 누설 전류를 억제하는 방법이 효과적이다. 최근 들어 다중 문턱 전압 CMOS를 사용하여 전원을 차단하는 방법이 널리 연구되고 있으나, 동작 주파수가 증가함에 파라 전원 복귀에 필요한 시간이 짧아지게 되고, 짧은 시간에 전원이 복귀되면서 전원선에 대량의 전류가 순간적으로 흐르게 된다. 이에 따라 매우 큰 전원 잡음이 생겨서 전원 전압이 안정적이지 못하고 흔들리게 되며 이는 많은 경우 시스템의 오동작을 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 전원 복귀 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 메가블록의 전원이 차단되었다가 다시 복귀할 때 한꺼번에 전원을 켜는 것이 아니라 파이프라인 방식으로 몇 단계로 나누어 전원을 켬으로서 전원선에 흐르는 최대 전류 및 이에 따른 전원 잡음을 크게 억제한다. 제안하는 파이프라인 전원 복귀 기법을 검증하기 위해서 컴팩트 플래시 메모리 제어기 칩에 본 기법을 적용하여 곱셈기 블록의 전원을 차단하고 복귀할 때의 전원 잡음을 모의실험하고 분석하였다. 모의실험 결과, 제안하는 기법은 기존의 전원 차단 기법에 비해 전원 잡음을 매우크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.282-290
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• 2014

본 논문은 1인승 전기차량의 임베디드 전동 제어장치 설계를 제안하였다. 제안된 임베디드 장치는 PIC18F8720 프로세서, 16Mb flash ROM, 32Mb SDRAM과 신호처리회로로 설계되었다. 제안된 1인승 전기차량은 4KW 인휠 BLDCM, $180^{\circ}$ 도통 공간 벡터제어 3상 전압형 인버터, PID 속도제어기와 전동제어 장치와 임베디드 제어장치로 구성된다. 이 1인승 전기차량은 역 3륜 형태의 기계적인 구조를 가지고 있으며, 인휠 BLDCM과 틸팅 기능을 가지는 조향 메카니즘이 적용되었다. 또한 제안된 임베디드 전동제어장치의 성능은 PEV에 대한 Lab 실험과 도로 주행시험을 통하여 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제6권1호
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• pp.38-44
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• 2006

In this paper, a speed sensorless control for an ultrasonic motor (USM) using a neural network (NN) is presented. In the proposed method, rotor speed is estimated by a three-layer NN which adapts nonlinearities associated with load torque and motor temperature into control. The intrinsic properties of a USM, such as high torque for low speeds, high static torque, compact size, etc., offer great advantages for industrial applications. However, the speed property of a USM has strong nonlinear properties associated with motor temperature and load torque, which make accurate speed control difficult. These properties are considered in designing a control method through the application of mathematical models. In these strategies, a detailed speed model of the USM is required which makes actual applications impractical. In the proposed method, a three-layer NN estimates the speed of the USM from the drive frequency, the root mean square value of input voltage and the surface temperature of the USM, where no mechanical speed sensor is needed. The NN speed based estimator enables inclusion of variations in driving conditions due to input signals of the NN involved during the driving state of the USM. The disuse of sensors offers many advantages on both the cost and maintenance front. Moreover, the model free sensorless control method offers practical controller construction within a small number of parameters. To validate the proposed speed sensorless control method for a USM, experiments have been executed under several conditions.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권6호
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• pp.870-879
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• 2011

Regulated peak power tracking (RPPT) systems such as the series structure and the series-parallel structures are commonly used in satellite space power systems. However, these structures process the solar array power or the battery power to the load through two cascaded regulators during one orbit cycle, which reduces the energy transfer efficiency. Also the battery charging time is increased due to placement of converter between the battery and the solar array. In this paper a parallel structure has been proposed which can improve the energy transfer efficiency and the battery charging time for satellite space power RPPT systems. An analogue controller is used to control all of the required functions, such as load voltage regulation and solar array stabilization with maximum power point tracking (MPPT). In order to compare the system efficiency and the battery charging efficiency of the proposed structure with those of a series (conventional) structure and a simplified series-parallel structure, simulations are performed and the results are analyzed using a loss analysis model. The proposed structure charges the battery more quickly when compared to the other two structures. Also the efficiency of the proposed structure has been improved under different modes of solar array operation when compared with the other two structures. To verify the system, experiments are carried out under different modes of solar array operation, including PPT charge, battery discharge, and eclipse and trickle charge.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권3호
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• pp.369-380
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• 2013

Direct torque control based on space vector modulation (SVM-DTC) protects the DTC transient merits. Furthermore, it creates better quality steady-state performance in a wide speed range. The modified method of DTC using SVM improves the electrical magnitudes of asynchronous machines, such as minimizing the stator current distortions, the stator flux with electromagnetic torque without ripple, the fast response of the rotor speed, and the constant switching frequency. In this paper, the proposed method is based on two new control strategies for direct torque control with space vector modulation. First, fuzzy logic control is used instead of the PI torque and a PI flux controller to minimizing the torque error and to achieve a constant switching frequency. The voltages in the direct and quadratic reference frame ($V_d$, $V_q$) are achieved by fuzzy logic control. In this scheme, the switching capability of the inverter is fully utilized, which improves the system performance. Second, the close loop of stator flux estimation based on the voltage model and a low pass filter is used to counteract the drawbacks in the open loop of the stator flux such as the problems saturation and dc drift. The response of this new control strategy is compared with DTC-SVM. The experimental and simulation results demonstrate that the proposed control topology outperforms the conventional DTC-SVM in terms of system robustness and eliminating the bad outcome of dc-offset.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.76-79
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• 2012

위성의 전력 시스템은 전력의 생산, 변환 및 분배를 담당하는 주요한 시스템으로, 임무 수명뿐 아니라 임무 횟수, 시기 등의 설계에 사용된다. 이중 전력의 변환을 담당하는 변압기의 부하와 입력 조건에 따라 안정화 설계가 이루어 져야 하지만, 실지 궤도상에서 Test 및 check-out을 진행할 수 없는 특성으로 다양한 입출 조건 변화에 대한 성능 및 안전성을 확인하기위한 방법이 요구된다. 일반적으로 위성 컨버터는 다양한 부하 조건에 따라 설계되므로, 부피 및 설계의 효율성을 위해 다중 출력 및 여러 개의 stage를 거쳐서 전력 변환이 이루어지게 된다. 하지만, 이로 인해 분석에 많은 어려움을 지니게 되어 직관적인 회로의 파악은 쉽지 않게 된다. 또한 일반적인 분석으로는 모든 상태 방적식의 해를 구하기 쉽지 않아서 실제 운용 시에 가해질 수 있는 소자에 대한 영향성에 대한 분석이 힘들 수 있게 된다. EDF model은 fundamental 주파수 분석을 통해 모든 소자에 대한 분석이 가능한 방법이며 multi-stage의 경우에도 입력 모델링으로 한꺼번에 1st stage와 2nd stage의 분석이 가능한 방법이다. 본 논문에서는 EDF 방법을 통한 modeling과 시뮬레이션 modeling을 비교하여 적용의 타당성을 분석하고, 이를 통해 제어기를 설계하여 multi-stage 컨버터의 직관적인 회로 분석이 가능함을 확인 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.89-97
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• 2007

본 논문에서는 새로 개발된 전력품질 보상장치의 성능을 실험실에서 효과적으로 분석하기 위해 필요한 새로운 부하모의장치를 제안하였다. 제안하는 부하모의장치는 2대의 PWM 인버터가 직류 단을 공유한 구조로 선형과 비선형부하를 단일기기로 시험 가능하도록 설계되어 있다. 그리고 전력품질보상기의 하나인 능동전력필터와 연계시험을 수행하였다. 본 논문에서는 제안하는 부하모의장치와 능동전력필터의 연계 특성을 분석할 목적으로 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 시뮬레이션 실시하였고 또한 실적용시 타당성을 검증할 목적으로 20kVA 용량의 부하모의장치와 10kVA용량의 능동전력필터를 제작하여 실험을 실시하였다. 시뮬레이션과 하드웨어 실험결과 제안하는 부하모의장치는 능동전력필터의 다양한 보상 능력 검증에 충분히 활용가능함을 알 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.88-95
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• 2011

본 논문은 다중출력 스위칭-모드 전원 공급 장치에서 변압기 2차 측의 출력전압 안정을 위하여, 일반적으로 사용하는 선형 전압조절기의 피드백 보상기의 제어신호를 이용하여 부하 전류정보를 측정하고, 모든 부하가 경부하 상태일 경우에만 대기전력 모드로 동작하도록 하였다. 기존 방식은 주제어기 출력의 부하상태에만 의존하여, 나머지 2차측 출력의 부하상태와 상관없이 대기전력을 저감하기 위한 간헐 스위칭 모드 (burst mode) 제어로 들어가는 문제가 있다. 기존의 전류센서 혹은 저항을 이용하여 부하전류 정보를 얻는 방식이 아닌 선형전압 조절기를 이용하여 시스템을 저가격화 하였으며 모든 출력이 경부하일 경우에만 대기모드로 전환 하도록 하여 출력전압의 신뢰성을 향상시켰다. 본 논문에서는 제안된 제어기 회로의 동작원리를 설명하고 시뮬레이션으로 검증 하였으며 25W급 하드웨어를 구현하여 제안된 회로를 검증한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권3호
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• pp.821-834
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• 2017

This paper reports on a single-inductor multiple-output step-up converter with digital control. A systematic analog-to-digital-controller design is explained. The number of digital blocks in the feedback path of the proposed converter has been decreased. The simpler digital pulse-width modulation (DPWM) architecture is then utilized to reduce the power consumption. This architecture has several advantages because counters and a complex digital design are not required. An initially designed unit-delay cell is adopted recursively for the construction of coarse, intermediate, and fine delay blocks. A digital limiter is then designed to allow only useful code for the DPWM. The input voltage is 1.8 V, whereas output voltages are 2 V and 2.2 V. A co-simulation was also conducted utilizing PowerSim and Matlab/Simulink, whereby the 55 nm process was employed in the experimental results to evaluate the performance of the architecture.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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• pp.282-286
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• 2000

In this paper, magneto-rheological(MR) damper is studied for vibration control of large infra structures under earthquake. Generally, active control devices need a large control force and a high power supply system to reduce the vibration effectively. Large and miss tuned control force may induce the dangerous situation such that the generated large control force acts to amplify the structural vibration. Recently, to overcome the weaknesses of the active control, the semi-active control method is suggested by many researchers. Semi-active control uses the passive control device of which the characteristics can be modified. Control force of the semi-active device is not generated from the actuator with power supply. It is generated as a dynamic reaction force of the device same as in the passive control case, so the control system is inherently stable and robust. Unlike the case of passive control, control force of semi-active control is adjusted depending on the measured response of the structure, so the vibration can be reduced more effectively against various unknown environmental loads. Magneto-rheological(MR) damper is one of the semi-active devices. Dynamic characteristics of the MR material can be changed by applying the magnetic fields. So the control of MR damper needs only small power. Response time of MR to the input voltage is very short, so the high performance control is possible. MR damper has a high force capacity so it is adequate to the vibration control of large infra structure. Because MR damper has a nonlinear property, normal control method used in active control may not be effective. Clipped optimal control, modified bang-bang control etc. have been suggested to MR damper by many researchers. In this study, sliding mode fuzzy control(SMFC) is applied to MR damper. Genetic algorithm is used for the controller tuning. To verify the applicability of MR damper and suggested algorithm, numerical simulation on the aseismic control is carried out. Simulation model is three-story building structure, which was used in the paper of Dyke, et al. The control performance is compared with clipped optimal control. The present results indicate that the SMFC algorithm can reduce the earthquake-induced vibration very effectively.