• 제목/요약/키워드: digital PWM

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DSP기반 연료전지 하드웨어 시뮬레이터 구현 (Implementation of a DSP Based Fuel Cell Hardware Simulator)

  • 엄준현;임영철;정영국
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.59-68
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    • 2009
  • 분산진원으로서 연료전지 발전장치는 100w부터 수백[kw]의 용량을 가지며 종전의 대규모 전력설비와 비교하여 높은 신뢰도를 갖는 고품질의 전력을 공급할 수 있다. 본 연구에서는 소형 분산전원으로서 PEMFC(polymer electrolyte membrane fuel cell)연료전지 발전장치에 대한 PSIM(power electronics simulation tool) 모델을 설정하고 이를 바탕으로 DSP(digital signal processor)기반의 연료전지 하드웨어 시뮬레이터를 구현하였다. 연료전지 전류와 출력전압과의 관계는 연료전지의 전압-전류(V-I) 곡선 중 ohmic영역에서 1차 함수로 간략화 하였다. 구현된 시스템은 PEMFC 하드웨어 시뮬레이터, 절연형 풀 브리지 직류 부스트 컨버터 그리고 60[Hz] PWM인버터로 구성되어있다. 부하변동 및 과도상태에 대한 연료전지 하드웨어 시뮬레이터의 전압-전류-전력(V-I-P) 특성을 파악하였으며, 저항 부하 및 비선형 부하에 대한 전력변환기의 60[Hz] 정현파 교류출력 전압파형을 고찰하였다.

무전극 형광램프 조광제어를 위한 새로운 알고리즘 (A New Dimming Algorithms for The Electrodeless Fluorescent Lamp)

  • 연재을;조규민;김희준
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권3호
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    • pp.63-70
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    • 2005
  • 유도방전을 이용한 무전극 램프는 전극을 필요로 하지 않기 때문에 긴 수명을 갖으며 안정기 출력의 변화에 대해서도 매우 강한 특성을 갖는다. 본 논문에서는 무전극 램프 조광제어를 위한 두 가지 새로운 알고리즘을 제안하였고 이를 적용한 공진형 인버터에 대하여 기술하였다. 제안된 두 가지 조광제어 알고리즘은 주로 LCD 백라이트의 조광제어에 적용되는 버스트 디밍 기법을 기초로 한다. 제안된 두 가지 방식중 하나는 개선된 버스트 디밍 기법으로 간단한 디지털 논리회로를 이용한 제어회로를 통해 $5\%$ 단위의 시비율로 조도조절이 가능한 방식이며, 나머지 하나는 버스트 PWM 평균 시비율 제어 기법으로 다소 복잡한 제어회로를 통해 $1\%$ 단위의 시비율로 조도조절이 가능한 방식이다. 본 논문에서는 100W급 무전극 램프를 대상으로 실시한 실험결과를 통해 제안된 조광제어 알고리즘의 유효성을 입증하였다.

VHDL을 이용한 PWM 컨버터의 구현 (Embodiment of PWM converter by using the VHDL)

  • 백공현;주형준;이효성;임용곤;이흥호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.197-199
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    • 2002
  • The invention of VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language), Technical language of Hardware, is a kind of turning point in digital circuit designing, which is being more and more complicated and integrated. Because of its excellency in expression ability of hardware, VHDL is not only used in designing Hardware but also in simulation for verification, and in exchange and conservation, composition of the data of designs, and in many other ways. Especially, It is very important that VHDL is a Technical language of Hardware standardized by IEEE, intenational body with an authority. The biggest problem in modern circuit designing can be pointed out in two way. One is a problem how to process the rapidly being complicated circuit complexity. The other is minimizing the period of designing and manufacturing to survive in a cutthroat competition. To promote the use of VHDL, more than a simple use of simulation by VHDL, it is requested to use VHDL in composing logical circuit with chip manufacturing. And, by developing the quality of designing technique, it can contribute for development in domestic industry related to ASIC designing. In this paper in designing SMPS(Switching mode power supply), programming PWM by VHDL, it can print static voltage by the variable load, connect computer to chip with byteblaster, and download in Max(EPM7064SLCS4 - 5)chip of ALTER. To achieve this, it is supposed to use VHDL in modeling, simulating, compositing logic and product of the FPGA chip. Despite its limit in size and operating speed caused by the specific property of FPGA chip, it can be said that this method should be introduced more aggressively because of its prompt realization after designing.

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모바일 기기용 DCM DC-DC Converter (DCM DC-DC Converter for Mobile Devices)

  • 정지택;윤범수;최중호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.319-325
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    • 2020
  • 본 논문에서 모바일 기기에 적용하는 DCM DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 이 변환기는 안정된 동작을 위한 보상기, PWM 로직과 파워 스위치로 구성되어 있다. 작은 하드웨어 폼-팩터를 얻기 위하여 칩 외부에서 사용하는 소자의 갯수를 최소화하여야 하며 이는 효율적인 주파수 보상과 디지털 스타트-업 회로로 구현하였다. 매우 작은 부하 전류에서 효율의 감소를 막기 위하여 버스트-모드 동작도 구현하였다. DCM 벅 변환기는 0.18um BCDMOS 공정으로 제작되었다. 2.8~5V의 입력 전압 범위에 대하여 출력 전압 값은 외부 저항 소자를 사용하여 1.8V로 프로그램 되었다. 1MHz의 스위칭 주파수 및 100mA의 부하 전류에서 측정된 최대 효율은 92.6%이다.

적층형 압전액추에이터 방식 전-공 레귤레이터 (Electro-pneumatic regulator using multilayer PZT actuator)

  • 윤소남;김찬용;박중호;윤동원
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.979-984
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    • 2007
  • This paper presents a new control mechanism for the proportional pressure control which is accomplished by electro-pneumatic regulator using two PZT actuators. The electro-pneumatic regulator of this study is 2-stage type and consists of two piezoelectric actuators, a controller and a main poppet valve. The piezoelectric actuators are multilayer bender type and are controlled by digital signal. Proportional pressure control technique is very important because that can derive improvement of product quality and driving ability in the pneumatic system. Solenoid actuator method for pressure control is widely used but this actuator has a high power consumption characteristics. So new actuator is required for the energy saving. In this study, PZT actuator for the pressure control was fabricated and experimented instead of the conventional type solenoid actuator. Experiments for the new control mechanism of the elector-pneumatic regulator were operated under the input condition of 0.4[MPa] and it was confirmed that this mechanism has a good control characteristics to the response sensitivity and hysteresis.

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건설기계용 유압실린더 위치 제어시스템의 성능개선에 관한 연구 (A study on performance improvement of position control system in hydraulic cylinder for heavy construction machinery)

  • 한석재;박성환;이진걸
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1450-1454
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    • 1996
  • Even though digital control type high speed solenoid valve is a little inferior to analog control type servo valve and proportional control valve in performance, it is cheap and has secure performance against pollutant and simple control circuit. But high speed solenoid valve is hardly used for heavy machinery instead of servo valve or proportional control valve that is used in severe condition because the valve itself is small capacity and it shows wide dead zone during on-off control and chattering of hydraulic cylinder by chattering of pressure. It is desirable to use low-priced and strong pollutant resistant high speed solenoid valve for obtaining reliability of operation from severe working condition because it isn't necessary to acquire response characteristic of high frequency when we consider the characteristic of heavy machinery operation. In this study, PWM control algorithm for pilot pressure control of large capacity pilot operating valve will be used for precision position control of heavy machinery hydraulic cylinder. Not only cost reduction of main control valve but also high reliability of heavy machinery in severe condition can be obtained by using this pilot operating spool valve with high speed solenoid valve.

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선형화 기법을 사용한 자기부유기 모델링과 DSP기반 가변 위치 제어 (Linearized Modeling and Variable Position Control of Magnetic Levitator Using DSP)

  • 김정재;송승호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.158-162
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    • 2004
  • 자기부유기는 전자력을 이용해서 자성재료를 공중에 떠있게 할 수 있는 장치로 고속회전기에 사용되는 자기 베어링과 자기 부상 열차의 부상원리 등에 응용될 수 있다. 하지만 자기 부유기는 근본적으로 비선형이며 불안정한 시스템으로서 제어에는 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 비선형 시스템인 자기부유기를 국부적으로 선형화해서 모델링하고, 가변 위치 제어를 수행할 수 있도록 비례미분 위치제어기를 설계하였다. 또한 PWM 컨버터와 DSP기반 제어보드를 이용한 자기 부유기를 제작하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 위치제어 응답성능을 검증하였다.

TCS용 스로틀 액츄에이터 제어 시스템 (Control System of Throttle Actrator for TCS)

  • 송재복;김효준;민덕인
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.191-201
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    • 1997
  • Accurate positioning of a throttle valve is required to implement the traction control system(TCS) which improves acceleration performance in slippery roads. In this research, position control system is developed for the main throttle actuator(MTA) system which uses one throttle actuation for small volume and DC servo motor for fast response. In order to drive DC motor, PWM signal generator and PWM amplifier were built and interfaced to the motor and controller. Digital PID control law is used as basic control algorithm. In order to prevent overshoot and improve accuracy, velocity profiles are generated and implemented whenever the targer throttle angle is given from the TCS controller. Thanks to velocity profiles, the control performance was very good and only one set of PID gains was used to cover the entire operating range. Also, the resolution of position is about 0.4$^{\circ}C$, which is better than that of stepping motor also used as throttle actuator in some products. The response time of the developed system is also fast enough to implement the engine control based TCS algorithm.

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마이크로프로세서에 의한 디지탈 제어방식에서 직류/교류 전력변환장치 전류제어 성능의 최적화 (The Optimization of Current Control in DC/AC Power Converters under Digital Control with Microprocessor)

  • 우명호;목형수;정승기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.61-69
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    • 1998
  • 본 논문은 예측전류제어기의 연산시간에 의한 전압형 PWM 인버터의 과도상태 특성 저하를 개선하기 위한 부분보상 예측전류 제어기에 관한 연구로서, 먼저 부분보상 예측전류제어 시스템에 대한 해석을 통해 과도상태시 정정시간을 최소화할 수 있는 가중치를 구하였다. 또한 부분보상 예측전류제어에 의한 PWM 인버터의 출력전압 포화 경계조건을 유도하여 포화현상이 예측전류제어기의 과도응답 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 끝으로 부분보상 예측전류제어기를 능동전력필터에 적용하여 가중치에 따른 과도응답 특성을 실제전류와 샘플링전류를 중심으로 고찰하였다.

고차 고조파 전류의 보상을 위한 단상 능동전력필터 (Single-Phase Active Power Filter for Higher-order Harmonic Current Compensation)

  • 성기석;우명호;송중호;최익;임묘택
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제49권7호
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    • pp.500-508
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    • 2000
  • Basic design for single-phase active power filter, which aims at railway application provided with PWM-controlled converters, is comprehensively studied and its performance is presented in this paper. Active power filters are used to compensate railway signaling and public telecommunication interference due to the high-order harmonic currents generated in railway traction locomotives. A type of hybrid digital filter which is composed of low pass filter and high pass filter is proposed so that the desired harmonic reference current with accurate magnitude and phase shift can be extracted from catenary line current. A design criteria to determine input inductor L and output capacitor C is also described, considering voltage, current, PWM pattern, and switching frequency of the main converters. Finally, computer simulation and DSP-based experiments resulted from laboratory test are presented.

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