• 제목/요약/키워드: frequency-to-voltage converter

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FMCW 레이저 거리 측정기의 비선형성 보정 방법 (Nonlinearity Correction Method in FMCW Laser Range Finder)

  • 정수용;이성로;정민아;박창수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권4호
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    • pp.351-358
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    • 2013
  • 본 논문에서는 연속파 주파수 변조(FMCW) 레이저 거리 측정기에서 주파수 변화의 비선형성을 보정하는 기술을 제안하였다. FMCW 기반의 레이저 거리측정기는 높은 거리 분해능을 위해 주파수 변화의 선형성이 요구되며, 비선형성이 존재할 경우 비트 신호의 주파수가 일정하지 않아 거리 측정 성능에 심각한 영향을 미치게 된다. 하지만 일반적으로 주파수 변조를 위해 사용하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 출력은 비선형적인 특성을 가지게 된다. 이와 같은 주파수 변화의 비선형성을 보정하기 위하여 본 논문에서는 보조 딜레이 구조를 사용하였다. 보조 딜레이 구조에서 생성되는 신호는 거리 정보를 가진 비트 신호와 동일한 변화율을 가지며, ADC(Analog to Digital Converter)의 Trigger 신호로 사용된다. 즉, 비트 신호의 주파수와 동일한 변화율을 가지는 신호를 Trigger로 사용하여 비트 신호를 샘플링 함으로 비선형성이 보정되어 일정한 비트 주파수를 얻을 수 있고, 따라서 정확한 거리 측정을 할 수 있게 된다. 이에 대한 성능을 검증하기 위해 실험을 수행하여 그 결과를 제시하였다. 제안한 방식에 의해 비성형성으로 인한 FMCW 레이저 거리 측정기의 측정 오차를 개선하여 시스템의 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

플라나변압기와 SiC 기반의 전기자동차용 3kW 고전력밀도 DC-DC 컨버터 개발 (Development of Planar Transformer and SiC Based 3 kW High Power Density DC-DC Converter for Electric Vehicles)

  • 김상진;석채영;라마단;최세완;유병우;박상훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.112-119
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    • 2021
  • This study proposes a design method of high-power-density and high-efficiency low-voltage DC-DC converters using SiC MOSFET and the optimized planar transformer design procedure based on the figure-of-merit. The secondary rectifying circuit of the phase-shifted full-bridge converter is compared to achieve high power density and high efficiency, and the phase-shifted full bridge converter with a current-doubler rectifier is selected. The planar transformer is designed by the proposed optimized design procedure and verified by FEA simulation. To validate the proposed design method, experimental results from a 3 kW prototype are provided. The prototype achieved 95.28% maximum efficiency and a power density of 2.98 kW/L.

복수개의 부궤환 루프를 가진 초소형 크기의 위상고정루프 (An Extremely Small Size Multi-Loop Phase Locked Loop)

  • 최영식;한근형
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-6
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    • 2019
  • 본 논문에서는 복수개의 부궤환 루프를 도입하여 칩 크기를 획기적으로 줄이면서 잡음 특성을 유지할 수 있는 위상고정루프를 제안하였다. 칩 면적을 최소화하는 것이 주목표이므로 하나의 작은 크기의 커패시터로 구성된 1차 루프필터와 복수개의 FVC를 사용하여 위상고정루프를 설계하였다. 전압제어 발진기에 연결된 복수개의 주파수-전압 변환 회로(frequency voltage converter : FVC)는 위상고정루프 내부에 복수개의 부궤환 루프를 만든다. 제안된 위상고정루프에서는 복수개의 부궤환 루프가 크기가 아주 작은 하나의 커패시터로만 구성된 루프필터를 가진 위상고정루프를 안정하게 동작하도록 해준다. 제안된 위상고정루프는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 시뮬레이션 결과는 1.6ps 지터와 $10{\mu}s$ 위상고장시간을 보여주었다.

Low-Power Fully Digital Voltage Sensor using 32-nm FinFETs

  • Nguyen, H.V.;Kim, Youngmin
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제5권1호
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    • pp.10-16
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    • 2016
  • In this paper, a design for a fully digital voltage sensor using a 32-nm fin-type field-effect transistor (FinFET) is presented. A new characteristic of the double gate p-type FinFET (p-FinFET) is examined and proven appropriate for sensing voltage variations. On the basis of this characteristic, a novel technique for designing low-power voltage-to-time converters is presented. Then, we develop a digital voltage sensor with a voltage range of 0.7 to 1.1V at a 50-mV resolution. The performance of the proposed sensor is evaluated under a range of voltages and process variations using Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (SPICE) simulations, and the sensor is proven capable of operating under ultra-low power consumption, high linearity, and fairly high-frequency conditions (i.e., 100 MHz).

X-Ray 진찰용 고전압 공진형 DC-DC 컨버터 설계 (High Voltage Resonant DC-DC Converter Design for X-Ray Imaging)

  • 백종무;주해종;조문택;이충식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.11-16
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    • 2010
  • 본 논문은 공진형 인버터로 구성된 X-ray 고전압 발생기와 고주파 고전압 변압기의 운영 시스템을 제안하였다. X선 발생장치는 무소음화와 소형화하였으며, 50[kHz]이상의 구동 주파수로 동작하게 하였고, 일반전원을 사용할 때 발생한 전력으로 인한 노이즈, 조사조건의 저하문제 등의 문제점을 해소하였다. 또한, X선관 전압 제어기와 관전류 제어기 및 고주파 고전압 변압기의 필라멘트 가열용 변압기를 고주파용으로 설계, 제작함으로써 X선 장치의 효율적 운영이 되도록 하였다.

저궤도 위성 자세제어용 자이로 고전압 발생기 설계 (The Gyro High Voltage Power Supply Design for Attitude Control in the Satellite)

  • 김의찬;이흥호
    • 전기학회논문지
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    • 제57권3호
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    • pp.403-408
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    • 2008
  • The gyroscope is the sensor for detecting the rotation in inertial reference frame and constitute the navigation system together an accelerometer. As the inertial reference equipment for attitude determination and control in the satellite, the mechanical gyroscope has been used but it bring the disturbance for mass unbalance so the disturbance give a bad influence to the observation satellite mission because the mechanical gyroscope has the rotation parts. During the launch. The mechanical gyroscope is weak in vibration, shock and has the defect of narrow operating temperature range so it need the special design in integration. Recently the low orbit observation satellite for seeking the high pointing accuracy of image camera payload accept the FOG(Fiber Optic Gyro) or RLG(Ring Laser Gyro) for the attitude determination and control. The Ring Laser Gyro makes use of the Sanac effect within a resonant ring cavity of a He-Ne laser and has more accuracy than the other gyros. It need the 1000V DC to create the He-Ne plasma in discharge tube. In this paper, the design process of the High Voltage Power Supply for RLG(Ring Laser Gyroscope) is described. The specification for High Voltage Power Supply (HVPS) is proposed. Also, The analysis of flyback converter topology is explained. The Design for the HVPS is composed of the inverter circuit, feedback control circuit, high frequency switching transformer design and voltage doubler circuit.

고압 방전등의 고주파 점등 제어 (Lighting Control of High Pressure Discharge Lamp with High Frequency Source)

  • 이치환
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 1999년도 학술대회논문집-국제 전기방전 및 플라즈마 심포지엄 Proceedings of 1999 KIIEE Annual Conference-International Symposium of Electrical Discharge and Plasma
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    • pp.114-118
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    • 1999
  • This paper shows a structure for an electronic ballast of HID lamps. An electronic ballast for HID lamps usually employs a high-frequency resonant inverter and voltage-to-frequency converter to control the output. A half-bridge and series resonant circuit are chosen for the ballast. The inverter with V/F converter is modeled with a transfer function and a self-feedback controller is proposed. This structure is analyzed and the feedback gain is determined by using the inverter model. Experimental system is built with a commercial 250W high pressure sodium lamp and the results show a validity of the proposed ballast.

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유효 듀티 손실이 없는 향상된 영전압 부분 직렬 공진형 DC/DC 컨버터 (An Improved ZVS Partial Series Resonant DC/DC Converter with No Effective Duty Losses)

  • 이동윤
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.376-379
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    • 2000
  • This paper presents an improved ZVS partial series resonant DC/DC converter (PSRC) with low conduction losses suitable for high power and high frequency applications. The proposed PSRC have advantages of zero-voltage-swiching (ZVS) of main switches for entire load ranges and low conduction losses of main switches by decreasing current stresses Also the reduction of the effective duty cycle is not occurred during the resonant period of the main circuit because the auxiliary circuit of the proposed converter is placed out of the main power path. An improved ZVS PSRC has a so much characteristics with respect to the reduction of current stress. The operation principles of the proposed converter are explained in detail and the various simulated and experimental results show the validity of the proposed converter.

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Single-Switch ZVZCS Quasi-Resonant CLL Isolated DC-DC Converter for 32'' LCD TV

  • Ryu, Seung-Hee;Ahn, Jung-Hoon;Cho, Kwang-Seung;Lee, Byoung-Kuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.1646-1654
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    • 2015
  • In this paper, a single-switch ZVZCS quasi-resonant CLL isolated DC-DC converter for driving a low-power (less than 100 W) 32'' LED backlighting liquid crystal display television (LCD TV) is proposed. The proposed converter exhibits both forward and flyback operational characteristics. All semiconductors are activated and deactivated under the soft switching conditions during the switching transition without additional active devices. The switching frequency varies less than about 10 kHz for load variations, leading to minimizing the efficiency reduction under light load. Furthermore, the low di/dt and dv/dt by soft switching enhance the electromagnetic interference (EMI) performance above 1 MHz. A theoretical analysis is described in detail, and a 72-W prototype converter verifies the validity of the analysis.

120W급 Half Bridge 공진형 DC-DC 컨버터에 관한 연구 (A Study on the 120W Half Bridge Resonant DC-DC Converter)

  • 이재득;이달우;안태영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.747-751
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    • 2004
  • In recent years power supplies for telecommunication equipment is required smaller size and higher efficiency, and low noise operation. There exists a series resonant converter in which the switching loss is reduced in order to realize a high efficiency converter. However, if a constant voltage regulation is required. The switching frequency varies widely. In this paper we study the details of resonant DC-DC converter in which the realize a high efficiency converter.

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