인터디지털 표면음파 변환기의 교차장 모델에 기초한 전송선 등가회로를 사용하여 SPICE에 의한 SAW 필터의 효율적인 시뮬레이션 기법을 제안하였다. 표면음파의 전파를 전송선으로 모델하므로 인터디지털 변환기의 등가회로에서는 주파수 의존 회로소자가 필요하지 않게 된다. 그래서 주파수 의존 회로소자에 대한 등가회로를 근사적으로 구하지 않아도 되고, 필터의 등가회로에 작은 수의회로소자를 사용하므로 시뮬레이션 시간도 많이 단축된다. 삽입손실, 입력 어드미턴스, 통과대역 리플, 그리고 고조파 주파수 응답과 같은 SAW 필터 특성에 대한 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법의 유용성을 보였다.
다층 고속 디지털 보드에 대한 빠르고 정확한 전압 버스 설계 방법은 정확하고 정밀한 고속 보드에 전원 공급망 설계 방법을 위해 고안되었다. FAPUD는 PBEC(Path Based Equivalent Circuit)모델과 망 합성 방법의 두 중요 알고리즘을 기반으로 구성된다. PBEC 모델 기반의 회로 레벨의 2차원 전원 분배 망의 전기적 값으로부터 lumped 1차원 회로 모델로 간단한 산술 표현들을 활용한다 제안된 PBEC 기반인 회로 단계 설계는 제안한 지역 접근법을 이용해 수행된다. 이 회로 단계 설계는 온칩 디커플링 커패시터의 크기, 오프칩 디커플링 커패시터의 위치와 크기, 패키지 전압 버스의 유효한 인덕턴스를 직접 결정하고 계산한다. 설계 출력에 따라 모든 디커플링 커패시터가 포한된 lumped 회로 모델과 전압 버스의 레이아웃은 FAPUD 방법을 이용한 후 얻을 수 있다. 미세조정 과정에서, I/O Switching에 의해 덧붙여진 Simultaneous Switching Noise(SSN)를 고려한 보드 재 최적화가 수행될 수 있다 이는 전원 공급 잡음에 I/O 동작 효과가 lumped 회로 모델을 가지고 전 동작 주파수 범위에 대해 추산될 수 있기 때문이다. 게다가 만약 설계에 조정이 필요하거나 교체해야 한다면, FAPUD 방법은 다른 전면 설계변경 없이 디커플링 커패시터들을 대체하여 설계를 수정하는 것이 가능하다. 마지막으로 FAPUD 방법은 전형적인 PEEC 기본설계 방법과 비교해 정확하고 FAPUD 방법의 설계 시간은 전형적인 PEEC 기본 설계 방법의 시간보다 10배가 빠르다.
A thermal equivalent circuit of IPMSM considering eddy current loss of PM and core loss of rotor is proposed. This thermal equivalent model is represented by the thermal resistances and thermal capacitances. In order to determine the factor of each parameter, a heating test is processed. Additionally, the eddy current loss of PM is calculated by a transient 3D finite element analysis. Finally, this thermal equivalent model is verified by a temperature test in a 25kW 12-pole/18-slot IPMSM with varying load.
In the current source type active power filter, the DC current source is implemented using an inductor with large inductance by maintaining the inductor current constantly. In this case, to compensate the loss of the switching devices of the power converter and the inductor, some real power should be supplied to the filter from the source. This process is analyzed through the equivalent circuit which expresses the loss of the switching devices and the inductor with the equivalent resistor R. This work discusses the validation of this DC side equivalent circuit and points out the problems, through the experiments using the experimental active power filter with 220V, 10KVA ratings, and suggests a more accurate equivalent circuit which puts the saturation voltage of the power transistors and the threshold voltage of the diodes into consideration.
The rotor overhang is used to enhance the air-gap flux and improve the power density. Due to the asymmetry in the axial direction caused by the overhang, a time consuming 3D analysis is necessary when designing a motor with overhang. To solve this problem, this paper proposes an equivalent magnetic circuit model (EMCM) which takes account overhang effects without a 3D analysis by using effective air-gap length. The analysis time can be reduced significantly via the proposed EMCM. A reduction in the analysis time is essential for a preliminary design of a motor. In order to verify the proposed model, a 3-D finite-element method (FEM) analysis is adopted. 3-D FEM results confirm the validity of the proposed EMCM.
Previous dynamic models of hysteresis motor use an extended induction machine equivalent circuit or somewhat different equivalent circuit with conventional one, which makes unsatisfiable results. In this paper, the hysteresis dynamic characteristics of the motor rotor are analyzed using the inverse Preisach model and the hysteresis motor equivalent circuit considering eddy current effect. The hysteresis loop for the rotor ring is analyzed under full-load voltage source static state. The calculated hysteresis loop is then approximated to an ellipse for simplicity of dynamic computation. The permeability and delay angle of the elliptic loop apply to the dynamic analysis model. As a result, it is possible to dynamically analyze the hysteresis motor according to the applied voltage and the rotor material. With this method, the motor speed, generated torque, load angle, rotor current as well as synchronous entry time, hunting effect can be calculated.
This paper presents the study on analysis of single phase induction motor characteristics by equivalent circuit. For high efficiency of single phase induction motor, the motor parameters used for equivalent circuit analysis is important. The accuracy of equivalent circuit analysis of motor depends on the circuit parameters like saturation factor. Therefore this paper proposed the analysis method considering saturation factor. The saturation factor was calculated by iteration routine and numerical method. this proposed method was verified by FEM analysis results and dynamo test results of the prototype model.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제16권3호
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pp.169-181
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2016
This work presents a new method for enhancing the performance of a dual band Planer Inverted-F Antenna (PIFA) and its lumped equivalent circuit formulation. The performance of a PIFA in terms of return loss, bandwidth, gain, and efficiency is improved with the addition of the proposed open stub in the radiating element of the PIFA without disturbing the operating resonance frequencies of the antenna. In specific cases, various simulated and fabricated PIFA models illustrate that the return loss, bandwidth, gain, and efficiency values of antennas with longer optimum open stub lengths can be enhanced up to 4.6 dB, 17%, 1.8 dBi, and 12.4% respectively, when compared with models that do not have open stubs. The proposed open stub is small and does not interfere with the surrounding active modules; therefore, this method is extremely attractive from a practical implementation point of view. The second presented work is a simple procedure for the development of a lumped equivalent circuit model of a dual band PIFA using the rational approximation of its frequency domain response. In this method, the PIFA's measured frequency response is approximated to a rational function using a vector fitting technique and then electrical circuit parameters are extracted from it. The measured results show good agreement with the electrical circuit results. A correlation study between circuit elements and physical open stub lengths in various antenna models is also discussed in detail; this information could be useful for the enhancement of the performance of a PIFA as well as for its systematic design. The computed radiated power obtained using the electrical model is in agreement with the radiated power results obtained through the full wave electromagnetic simulations of the antenna models. The presented approach offers the advantage of saving computation time for full wave EM simulations. In addition, the electrical circuit depicting almost perfect characteristics for return loss and radiated power can be shared with antenna users without sharing the actual antenna structure in cases involving confidentiality limitations.
본 논문에서는 MMC(Modular Multilevel Converter) 시스템 개발시 필요한 등가 회로를 이용한 MMC 시뮬레이션 모델을 제안한다. MMC는 하프 브릿지 혹은 풀 브릿지 형태의 서브 모듈이 직렬로 수십 개에서 수백 개가 연결된 형태의 전력변환기로, 전압형 HVDC(High Voltage Direct Current)와 같은 고압 송전에 가장 적합한 토폴로지로 선택되어 상용화 되어 있다. MMC의 알고리즘 개발을 위해서는 전체 시스템의 시뮬레이션이 필수적이다. 그러나, 수백 혹은 수천 개의 스위칭 소자를 사용하여 MMC의 시뮬레이션 모델의 구성하거나 시뮬레이션을 수행하는 것은 사실상 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 전압 레벨 증가 등의 확장성이 용이하고 MMC 변환기의 전압 전류의 동특성을 등가화하여 구현한 시뮬레이션 모델을 제안한다. 스위칭 신호와 암 전류의 방향으로부터 등가 회로의 전압과 전류식을 연산하고, 이를 Matlab/Simulink를 이용하여 등가 모델화한다. 개발된 모델의 타당성을 보이기 위하여 스위칭의 소자를 이용한 5 레벨의 MMC와 본 논문에서 제안하는 등가 모델 MMC의 시뮬레이션의 결과를 보인다. 두 모델의 전류 파형, 전압 파형 등이 일치함을 보임으로써 개발 모델의 타당성을 보이고자 한다.
The characteristic variation of 3-dimensional (3-D) solenoid-type embedded inductors is investigated. Four different structures of a 3-D inductor are fabricated by using a low-temperature co-fired ceramic (LTCC) process, and their s-parameters are measured between 50 MHz and 5 GHz. The circuit model parameters of each building block are optimized and extracted using the partial element equivalent circuit method and an HSPICE circuit simulator. Based on the model parameters, the characteristics of the test structures such as self-resonant frequency, inductance, and quality (Q) factor are analyzed, and predictive modeling is applied to the structures composed of a combination of the modeled building blocks. In addition, characteristic variations of the 3-D inductors with different structures using extracted building blocks are also investigated. This approach can provide a characteristic estimation of 3-D solenoid embedded inductors for structural variations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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