• 제목/요약/키워드: current sink

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전력용 반도체소자(IGBT)의 모델링에 의한 열적특성 시뮬레이션 (Modeling and Thermal Characteristic Simulation of Power Semiconductor Device (IGBT))

  • 서영수;백동현;조문택
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.28-39
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    • 1996
  • A recently developed electro-thermal simulation methodology is used to analyze the behavior of a PWM(Pulse-Width-Modulated) voltage source inverter which uses IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) as the switching devices. In the electro-thermal network simulation methdology, the simulator solves for the temperature distribution within the power semiconductor devices(IGBT electro-thermal model), control logic circuitry, the IGBT gate drivers, the thermal network component models for the power silicon chips, package, and heat sinks as well as the current and voltage within the electrical network. The thermal network describes the flow of heat form the chip surface through the package and heat sink and thus determines the evolution of the chip surface temperature used by the power semiconductor device models. The thermal component model for the device silicon chip, packages, and heat sink are developed by discretizing the nonlinear heat diffusion equation and are represented in component from so that the thermal component models for various package and heat sink can be readily connected to on another to form the thermal network.

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무선 센서 망에서 싱크 그룹을 위한 에너지 효율 향상 이동성 지원 방안 (A Mobility Support Scheme Achieving High Energy-Efficiency for Sink Groups in Wireless Sensor Networks)

  • 임용빈;박호성;이정철;오승민;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권1호
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    • pp.63-71
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크에서 이동 싱크 그룹은 같은 임무를 수행하기 위해 지리적으로 공통적인 움직임을 가지며 동일한 데이터를 필요로 한다. 이들 그룹에 데이터를 전달하기 위해서는 이동 싱크 그룹의 현재 위치를 파악하고, 이를 소스에게 제공하는 기법이 중요해진다. 기존 연구에서는 영역 정보를 제공하기 위해 플러딩을 사용하여 모든 멤버 싱크들을 포함하는 영역을 계산하고 이 정보를 소스에게 전달하였다. 그러나 멤버 싱크들의 위치를 수집하기 위해 영역 안에서 매번 주기적으로 수행되는 플러딩과 소스로의 위치 업데이트는 에너지 소모 측면에서 상당한 오버헤드이다. 본 논문에서는 주기적인 플러딩과 위치 업데이트 없이 에너지 효율적으로 이동 싱크 그룹을 지원하는 방안을 제안한다. 제안 방안은 플러딩 없이 싱크 그룹의 고유한 성질을 이용하여 멤버 싱크 일부의 움직임으로 그룹 전체의 움직임을 근사하여 그룹의 위치를 계산할 수 있다. 또한, 제안 방안에서는 무선 통신 환경의 오버히어링(overhearing) 특성을 활용한 역전파 학습 방법으로 소스로의 지속적인 위치 업데이트 비용 없이 위치 정보를 전달한다. 시뮬레이션 결과는 이전 연구에 비해 에너지 소모 측면에서 상당히 개선되었음을 보여준다.

무선 센서 망을 이용한 연속개체 탐지에서 이동싱크의 에너지 효율적인 위치갱신 방안 (An Energy-Efficient Location Update Scheme for Mobile Sinks in Continuous Object Detection Using Wireless Sensor Networks)

  • 김천용;조현종;김상대;김상하
    • 정보과학회 논문지
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    • 제41권11호
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    • pp.967-973
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    • 2014
  • 연속개체는 크기가 크며, 확산하는 특징이 있다. 따라서 연속개체 탐지에서는 소스가 매우 많이 발생하며, 계속해서 새로운 소스가 발생하는 점을 고려해야 한다. 기존 연속개체 탐지 연구들은 탐지 정보를 고정된 싱크로 전달하는 상황만을 고려하고, 많은 소스로부터 발생하는 통신비용을 줄이기 위해 노력했다. 본 논문에서는 연속개체 탐지에서 효율적으로 이동싱크를 지원하는 방안을 제안한다. 이동싱크가 데이터를 받기 위해서는 소스에게 자신의 현재 위치를 알려야 한다. 기존 이동싱크 지원 방안들은 개별개체를 대상으로 했다. 이를 연속개체 탐지에 그대로 적용하면 연속개체의 수많은 소스들에게 개별적으로 현재 위치를 알려야 하며, 이는 심각한 에너지 낭비를 초래한다. 제안방안은 연속개체의 소스들의 지역성을 이용하여 이동싱크의 현재위치를 연속개체의 소스들에게 효율적으로 전달한다. 실험 결과는 제안방안이 기존 방안에 비해 이동싱크의 위치갱신을 수행할 때 더 적은 에너지를 소모함을 보인다.

우수한 공통 모드 노이즈 특성을 가진 브릿지 다이오드가 없는 고효율 PFC 컨버터 (High Efficiency Bridgeless Power Factor Correction Converter With Improved Common Mode Noise Characteristics)

  • 장효서;이주영;김문영;강정일;한상규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.85-91
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    • 2022
  • This study proposes a high efficiency bridgeless Power Factor Correction (PFC) converter with improved common mode noise characteristics. Conventional PFC has limitations due to low efficiency and enlarged heat sink from considerable conduction loss of bridge diode. By applying a Common Mode (CM) coupled inductor, the proposed bridgeless PFC converter generates less conduction loss as only a small magnetizing current of the CM coupled inductor flows through the input diode, thereby reducing or removing heat sink. The input diode is alternately conducted every half cycle of 60 Hz AC input voltage while a negative node of AC input voltage is always connected to the ground, thus improving common mode noise characteristics. With the aim to improve switching loss and reverse recovery of output diode, the proposed circuit employs Critical Conduction Mode (CrM) operation and it features a simple Zero Current Detection (ZCD) circuit for the CrM. In addition, the input current sensing is possible with the shunt resistor instead of the expensive current sensor. Experimental results through 480 W prototype are presented to verify the validity of the proposed circuit.

지반함몰 사고 분석을 통한 제도 개선안 연구 - 지하시설물 및 주변지반 관리 중심으로 - (Study on Improvement Plan of System through Analysis of Ground Sink Accidents - Focused on the management of underground facilities and their surrounding ground -)

  • 김동진;이종근;김홍균;노태길
    • 한국건설안전학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.18-24
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 지반함몰 사고를 예방하기 위한 제도 개선안을 제안하는 것이다. 이를 위해 다음과 같은 수행절차를 따른다. 첫째, 지반침하 및 지반함몰 등의 혼용되어 사용되는 용어를 정의한다. 둘째, 지반함몰 사고 현황 및 원인 분석과 강우량과 지반함몰 원인간의 상관관계 분석을 실시하여 중점관리 원인을 도출한다. 셋째, 중점관리 원인에 대한 제도 개선안을 제안한다. 그 결과, 지하관로 손상과 지하공사 부실이 중점관리 원인으로 규명되었으며, 이를 관리할 두 가지의 제도 개선안을 제시하였다. 본 연구의 결과는 향후 보다 실효성 있는 지하함몰 예방을 위한 제도개선의 기초자료로 활용될 수 있다.

LED Driver ICs칩의 소형화를 위한 Chip on Chip 기술에 관한 연구 (Study on Chip on Chip Technology for Minimizing LED Driver ICs)

  • 강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.131-134
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    • 2016
  • This research was analyzed thermal characteristics that was appointed disadvantage when smart LED driver ICs was packaged and we applied extracted thermal characteristics for optimal layout design. We confirmed reliability of smart LED driver ICs package without additional heat sink. If the package is not heat sink, we are possible to minimize package. For extracting thermal loss due to overshoot current, we increased driver current by two and three times. As a result of experiment, we obtained 22 mW and 49.5 mW thermal loss. And we obtained optimal data of 350 mA driver current. It is important to distance between power MOSFET and driver ICs. If thhe distance was increased, the temperature of package was decreased. And so we obtained optimal data of 3.7 mm distance between power MOSFET and driver ICs. Finally, we fabricated real package and we analyzed the electrical characteristics. We obtained constant 35 V output voltage and 80% efficiency.

Loss Analysis and Air-Cooled Design for a Cascaded Electrical Source Transmitter

  • Xue, Kai-Chang;Wang, Shuang;Lin, Jun;Li, Gang;Zhou, Feng-Dao
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권2호
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    • pp.530-543
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    • 2015
  • Air-cooling method is adopted on the basis of the requirements for the thermal stability and convenient field use of an electrical source transmitter. The power losses of the transmitter are determined after calculating the losses of the alternating current (AC)-direct current (DC) power supply, the constant-current circuit, and the output circuit. According to the analysis of the characteristics of a heat sink with striped fins and a fan, the engineering calculation expression of the Nusselt number and the design process for air-cooled dissipation are proposed. Experimental results verify that the error between calculated and measured values of the transmitter losses is 12.2%, which meets the error design requirements of less than 25%. Steady-state average temperature rise of the heat sink of the AC-DC power supply is $22^{\circ}C$, which meets the design requirements of a temperature rise between $20^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$. The transmitter has favorable thermal stability with 40 kW output power.

핫스팟 접근영역 인식에 기반한 바이너리 코드 역전 기법을 사용한 저전력 IoT MCU 코드 메모리 인터페이스 구조 연구 (Low-Power IoT Microcontroller Code Memory Interface using Binary Code Inversion Technique Based on Hot-Spot Access Region Detection)

  • 박대진
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.97-105
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    • 2016
  • Microcontrollers (MCUs) for endpoint smart sensor devices of internet-of-thing (IoT) are being implemented as system-on-chip (SoC) with on-chip instruction flash memory, in which user firmware is embedded. MCUs directly fetch binary code-based instructions through bit-line sense amplifier (S/A) integrated with on-chip flash memory. The S/A compares bit cell current with reference current to identify which data are programmed. The S/A in reading '0' (erased) cell data consumes a large sink current, which is greater than off-current for '1' (programmed) cell data. The main motivation of our approach is to reduce the number of accesses of erased cells by binary code level transformation. This paper proposes a built-in write/read path architecture using binary code inversion method based on hot-spot region detection of instruction code access to reduce sensing current in S/A. From the profiling result of instruction access patterns, hot-spot region of an original compiled binary code is conditionally inverted with the proposed bit-inversion techniques. The de-inversion hardware only consumes small logic current instead of analog sink current in S/A and it is integrated with the conventional S/A to restore original binary instructions. The proposed techniques are applied to the fully-custom designed MCU with ARM Cortex-M0$^{TM}$ using 0.18um Magnachip Flash-embedded CMOS process and the benefits in terms of power consumption reduction are evaluated for Dhrystone$^{TM}$ benchmark. The profiling environment of instruction code executions is implemented by extending commercial ARM KEIL$^{TM}$ MDK (MCU Development Kit) with our custom-designed access analyzer.

Identification of the Failure of VFD Heat Sink at Fossil Power Plant

  • Jung, Jine-sung;Lee, Han-sang;Kim, Min-tae;Kim, Eui-hyun
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권4호
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    • pp.153-156
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    • 2009
  • The water cooling system for VFD (Variable Frequency Drive) of a fossil fuel power plant was reported to be shut down due to a water leak at the metal connection of the heat-sink to the hoses. In order to identify the cause of the failure, the system was visually inspected, and corrosion products were analyzed with SEM equipped with EDX. The failure was observed repeatedly at the nipples of certain location, suggesting galvanic corrosion. In a U-shaped heat sink with two nipples, for inlet and outlet, only one nipple was corrosively damaged at the tip, while the other was not. Most of the corrosion products were observed at the sound nipple and in the filter, identified as $Cu(OH)_2$. Some other corrosion products, composed of mostly $Cu_2O$, were found at the corrosively attacked nipple. A fair amount of Cl was also detected on the surface of the damaged nipple. It was concluded that galvanic corrosion was occurred due to a current leakage over the whole system, and the damage was accelerated by the accumulated chlorine ions in the cooling water.

고정 전파 파장 반경에 의한 무선 센서네트워크에서의 다단계 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘 (A Multi-level Energy Efficient Routing Algorithm on Fixed Radio Wave Radius in Wireless Sensor Network)

  • 이충세
    • 융합보안논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.69-76
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성을 높이려는 연구가 많이 진행되어 왔다. 그러나 현재 이루어지고 있는 대부분의 연구는 클러스터 헤드와 싱크 노드들 사이의 직접적인 통신에 바탕을 두고 있다. 앞에서 이루어진 연구들은 노드들 사이의 거리에 따라 에너지를 계산하는 방식에 기초를 두고 있다. 거리에 따라 에너지를 계산하여 알고리즘을 구현하는 것은 어려운 문제가 된다. 이 논문에서는 싱크 노드에서 다른 모든 노드들까지 고정된 전파 파장의 반경을 갖는 다단계 라우팅 알고리즘을 제안한다. 이 논문에서는 시뮬레이션을 이용하여 WSN이 에너지를 효율적으로 줄이는 것과 WSNdp 활용 방안을 제시한다.