• 전력전자학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.184-191
• /
• 2013

In this paper, bidirectional AC-DC converter using dual half-bridge converter is proposed. A transformer leakage inductance in the dual half-bridge converter is used for making resonance with the capacitor of the voltage-doubler, which can help the switched current to be sinusoidal without extra inductive component and also the switching loss can be reduced through operation such as ZVS, ZCS. Both circuit analysis and design guideline are described, and also the feasibility for the proposed converter is shown through the hardware implementation and the experimental results.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.9-17
• /
• 2002

본 연구에서는 250[W] MHD 램프용 전자식 안정기를 구성하고 안정기 효율 개선을 위한 설계법을 제안한다. 제안된 안정기는 PFC 및 half-bridge 공진 인버터로 구성되고 음향공명을 피하기 위해 구동주파수 25-35[kHz]에서 스펙트럼 확산법을 채택하였다. PFC 전단에 L-C 필터를 채택하여 고주파 전류가 입력 전원측으로 방출되는것을 억제하고 전해 커패시터에서 발생하는 고주파 충방전 전류를 인덕터를 사용하여 제한하였다. 공진부의 직류전압은 인버터 손실을 줄이기 위해 램프정격 전압의 침두치를 고려하여 결정하였다. 램프의 등가 저항과 공진회로의 특성곡선에서 인버터의 전달함수를 정의하고 램프의 전류를 제어하기 위한 제어기를 설계하였다. 실험으로 250[W] MHD 램프용 전자식 안정기를 제작하였고, 효율 96[%] 및 EMI 표준 EN50081-1을 만족하며 전도성 노이즈는 최대 57[dBuv]를 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.683-693
• /
• 2011

본 논문에서는 고출력 증폭기의 바이어스를 위한 대전류 마이크로파 광대역 바이어스-티의 설계를 보였다. DC 블록용 커패시터는 큰 어드미턴스를 가지도록 커패시터의 병렬합을 이용하고, DC 공급 및 RF 초크용 인덕터는 광대역의 큰 임피던스를 가지는 인덕터의 직렬합을 이용하여 설계하였다. DC 블록이나 RF 초크에 사용되는 인덕터나 커패시터는 자기 공진 주파수(SRF: Self Resonance Frequency)를 가지고 있어 사용 대역이 제약된다. 이를 해결하기 위해 RF 초크에서는 저항을 추가하여 공진 주파수에서 품질 계수를 조정함으로써 해결하였다. 그리고 DC 블록에서는 별도의 품질 계수 조정없이 병렬합만으로 가능하였다. 이 결과를 이용하여 1608 칩 형태의 집중 소자들을 표면 실장 기법(surface mount)으로 PCB 패턴에 조립하여 바이어스-티를 제작하였다. 제작된 바이어스-티는 10 MHz~10 GHz에서 측정된 반사 손실이 10 dB 이하를 가지며, 입력 임피던스는 광대역에서 50 ohm 근처의 값을 만족하는 것을 확인하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제11권3호
• /
• pp.264-270
• /
• 2011

In this paper a novel passive snubber is proposed, which can suppress the voltage spike across the bridge leg of the isolated full-bridge boost topology. The snubber is composed of capacitors, inductors and diodes. Two capacitors connected in series are used to absorb the voltage spike and the energy of each capacitor can be transferred to the load during one switching cycle by the resonance of the inductors and capacitors. The operational principle of the passive snubber is analyzed in detail based on a three-phase power factor correction (PFC) converter, and the design considerations of both the converter and the snubber are given. Finally, a 3kW laboratory-made prototype is built. The experimental results verify the theoretical analysis and evaluations. They also prove the validity and feasibility of the proposed methods.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제19권3호
• /
• pp.827-834
• /
• 2019

Wireless power transfer via coupled magnetic resonances has been a hot research topic in recent years. In addition, the number of related devices has also been increasing. However, reverse signals transfer is often required in addition to wireless power transfer. The structure of the circuit for a wireless power transfer system via coupled magnetic resonances is analyzed. The advantages and disadvantages of both parallel compensation and series compensation are listed. Then the compensation characteristics of the inductor, capacitor and resistor were studied and an appropriate compensation method was selected. The reverse signals can be transferred by controlling the compensation of the resistor. In addition, it can be demodulated by extracting the change of the primary current. A 3.3 MHz resonant frequency with a 100 kHz reverse signals transfer system platform was established in the laboratory. Experimental results demonstrate that wireless power and reverse signals can be transferred synchronously.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제29권12호
• /
• pp.935-941
• /
• 2018

본 논문에서는 소형의 인체 삽입형 의료기기에 자기 공진기법 무선전력전송을 적용하는 경우, 적합한 시스템 구성을 제안하고 성능을 검증하였다. 제안하는 수정된 직렬-병렬 구성은 전력 수신부의 전력 수신 코일과 커패시터를 병렬로 연결한 공진기에 직렬로 연결되는 인덕터를 추가하여 구현하며, 낮은 인덕턴스를 가진 전력 수신 코일을 이용하는 경우 직렬 공진기를 이용하는 경우에 비해 높은 효율을 달성할 수 있다. 회로분석을 통해 해당 구성의 유효성 및 동작조건을 이론적으로 검증하고, 돼지 지방 및 근육 생체 블록에 무선전력전송 수신코일을 삽입한 환경에서 무선전력전송을 진행하여 전력 전송 효율 및 생체 블록의 온도 변화를 측정 비교하였다. 생체 블록에 2.5~10 mm 깊이로 삽입 시 제안한 구성이 일반적인 직렬-직렬 구성보다 평균 17.79 % 개선된 효율을 보이며, 공기 중에서 32 dBm 전력 송신 시 직렬-직렬 수신 코일은 평균 $0.75^{\circ}C/s$, 제안한 구성의 수신 코일은 평균 $0.18^{\circ}C/s$의 온도 변화를 보여 제안한 구성이 인체 삽입형 무선전력전송 시스템 구성에 보다 적합함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.584-597
• /
• 2011

본 논문에서는 WIN Semiconductors사의 0.5 ${\mu}m$ PHEMT 공정을 이용하여 GSM/EGSM/DCS/PCS 4중 대역을 위한 저손실, 고전력의 RF SP6T 스위치 칩을 설계, 제작 및 측정하였다. 스위치 특성을 개선시킬 수 있는 최적의 구조를 위해서 series와 series-shunt 구조를 혼용하였고, 칩 크기를 줄이기 위해서 수신단에 공통 트랜지스터 구조를 사용하였다. 또한, 시스템에 사용되는 ON, OFF 상태의 입력 전력을 고려하여 트랜지스터의 게이트 크기와 스택(stack) 수를 결정하였다. 마지막으로 피드 포워드(feed forward) 캐패시터, shunt 캐패시터 그리고 shunt 트랜지스터의 기생 인덕턴스 공진 기법을 적용하여 격리도 및 전력 특성을 개선하였다. 제작된 스위치 칩의 크기는 $1.2{\times}1.5\;mm^2$이며, S 파라미터 측정 결과 삽입 손실은 0.5~1.2 dB, 격리도는 28~36 dB를 보였다. 전력 특성으로는 4 W의 입력 전력에 대해서도 삽입 손실 및 격리도의 특성 변화가 없었으며, 75 dBc 이상의 2차 및 3차 고조파 억제 특성이 확보되었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2012

본 논문에서는 가요성(flexible) 있는 영차 공진 안테나를 제안하였다. 안테나의 성능을 결정하는 본 논문의 위상 상수는 영차 공진일 때 기판의 변형에 독립적이다. Composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 영차 공진 현상을 실현하기 위해 coplanar waveguide technology(CPW)를 기반으로 구현되었다. CRLH는 병렬 인덕턴스와 직렬 캐패시턴스를 추가함으로써 메타 물질로 구현된다. 추가적인 회로 변수를 만들기 위해 칩 인덕터와 갭 캐패시터가 각각 추가되었다. 제안된 ZOR 안테나는 대역폭 6.5 %와 최대 이득 0.69~1.39 dBi으로 좋은 성능을 보인다. 시뮬레이션과 측정 결과를 통해서 곡면의 지름이 서로 다른 각각 30, 50, 70 mm 뿐만 아니라 평면일 때 공진 주파수와 방사 패턴이 거의 변하지 않았음을 보였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제13권4호
• /
• pp.626-635
• /
• 2013

An analysis of the junction capacitance in resonant rectifiers which has a significant impact on the operating point of resonance circuits is studied in this paper, where the junction capacitance of the rectifier diode is to decrease the resonant current and output voltage in the circuit when compared with that in an ideal rectifier diode. This can be represented by a simplified series resonant equivalent circuit and a voltage transfer function versus the normalized operating frequency at varied values of the resonant capacitor. A low voltage to high voltage push-pull DC/DC resonant converter was used as a design example. The design procedure is based on the principle of the half bridge class-DE resonant rectifier, which ensures more accurate results. The proposed scheme provides a more systematic and feasible solution than the conventional resonant push-pull DC/DC converter analysis methodology. To increase circuit efficiency, the main switches and the rectifier diodes can be operated under the zero-voltage and zero-current switching conditions, respectively. In order to achieve this objective, the parameters of the DC/DC converter need to be designed properly. The details of the analysis and design of this DC/DC converter's components are described. A prototype was constructed with a 62-88 kHz variable switching frequency, a 12 $V_{DC}$ input voltage, a 380 $V_{DC}$ output voltage, and a rated output power of 150 W. The validity of this approach was confirmed by simulation and experimental results.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.14-21
• /
• 2019

본 논문에서는 MZR을 사용하여 2.4GHz WiFi대역에서 동작하는 온 보드(on-board) 초소형 안테나를 구현하였다. 설계한 안테나는 소형 단말기 PCB의 크기가 $78{\times}38{\times}0.8mm^3$이며, 시스템의 크기는 $63{\times}38{\times}0.8mm^3$이고, 방사부의 크기는 $15{\times}38{\times}0.8mm^3$인 제한조건에서 동작하는 초소형 안테나를 구현하였다. 급전구조는 시스템 보드의 좌측 상단에 급전 점을 설정하고, 안정적인 급전을 위해 CPW구조를 사용하였고, 급전부와 안테나의 결합은 자계결합구조를 사용하였다. MZR의 공진주파수는 직렬 커패시터와 셀의 인덕턴스에 의해서 결정됨으로 셀 사이의 갭, 셀의 길이, 인터디지털(interdigital) 커패시터의 길이, 방사부와 접지면의 간격에 대하여 분석하였으며, 그 결과를 사용하여 안테나를 설계 제작하였다. 제작한 안테나는 급전구조를 포함한 안테나의 전체크기는 $20.8{\times}9.0{\times}0.8mm^3$이며, 전기적인 길이는 $0.1664{\lambda}_0{\times}0.072{\lambda}_0{\times}0.0064{\lambda}_0$이다. 측정결과 10 dB 대역폭, 이득과 방향성은 각각 440 MHz(18.3%), 0.4405 dB, 2.722 dB이다. 방사패턴은 전 방향 특성을 가지고 있음을 확인하였으며, 초소형 단말기 안테나에 적용할 수 있음을 확인하였다.