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

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계통 연계 모듈형 태양광 전력변환장치 고효율화에 관한 연구 (A Study on High Efficiency for Grid-connected Modular Photovoltaic Power Conversion System)

  • 이우철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.36-44
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    • 2014
  • The conventional central photo voltaic inverters have several problems. First, shadow problem in each solar panel, and high DC voltage problem from each panel because of concentration to one central inverter. Therefore, module integrated inverter is proposed to solve these problems. The inverter should be small and cost effective. The cost and size in the inverter depend on the inductor. So the switching frequency should be increased to reduce the inductor and total size, but there is a problem in efficiency because of the losses in turn-on and turn-off. In the paper, the critical conduction mode(CRM) switching method is adopted to reduce the switching loss and interleaving method is proposed to increase the efficiency in Flyback converter. Finally, the validity of the proposed scheme is investigated with simulated and experimental results for a prototype system rated at 200W.

PFC 컨버터와 DTC를 이용한 BLDC 모터의 구동 시스템 구현 (Implementation of the BLDC Motor Drive System using PFC converter and DTC)

  • 양오
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권5호
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    • pp.62-70
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    • 2007
  • 본 논문에서는 일정 토크영역에서 승압형 PFC 컨버터와 직접토크제어(DTC) 방법을 사용하여 BLDC 모터의 구동 시스템을 DSP(TMS320F2812)로 구현하였다. 기존의 6단계 PWM 전류제어와 달리 미리 정한 샘플시간 마다 간단한 look-up 표로부터 2상 도통 모드에 대한 인버터의 전압 상태 벡터를 설정함으로써 원하는 전류파형을 만들었으며 이로부터 기존의 전류제어기보다 훨씬 빠른 토크 응답특성을 얻을 수 있었다. 또한 BLDC 모터의 비 이상적인 사다리형 역기전력에 의해 발생되는 저주파 토크변동을 저감하기 위하여 위치 loop-up 표를 사용하였다. 아울러 역률을 보정하기 위해 승압형 PFC 컨버터를 구성하였고 이 때 전파 정류된 입력전압과 출력전압, 인덕터의 전류에 의해 평균전류모드 제어 방식으로 80 kHz마다 PWM 듀티(duty)가 조절 되도록 하였다. 이와 같이 복잡한 제어 알고리즘은 초고속 DSP의 출현으로 PFC와 DTC 알고리즘이 동시에 제어가 가능하며, 본 논문에서는 DTC 알고리즘을 구현할 때 DSP의 일반 범용의 출력포트를 사용하여 구현하였고 단지 PFC에서만 1개의 PWM을 사용하여 디지털 제어기를 구현하였다. 실험을 통해 DTC 알고리즘과 PFC 컨버터를 이용한 BLDC 모터 구동 시스템의 타당성과 효용성을 보였고, 실험결과로부터 PFC 컨버터를 사용하지 않았을 때는 역률이 약 0.77이었으나 PFC 컨버터를 사용하였을 때는 부하변동에 관계없이 약 0.9997로 크게 향상됨을 확인하였다.

10비트 CMOS algorithmic A/D 변환기를 위한 저전력 MDAC 회로설계 (A low-power multiplying D/A converter design for 10-bit CMOS algorithmic A/D converters)

  • 이제엽;이승훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권12호
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    • pp.20-27
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    • 1997
  • In this paper, a multiplying digital-to-analog converter (MDAC) circuit for low-power high-resolution CMOS algorithmic A/D converters (ADC's) is proposed. The proposed MDAC is designed to operte properly at a supply at a supply voltge between 3 V and 5 V and employs an analog0domain power reduction technique based on a bias switching circuit so that the total power consumption can be optimized. As metal-to-metal capacitors are implemented as frequency compensation capacitors, opamps' performance can be varied by imperfect process control. The MDAC minimizes the effects by the circuit performance variations with on-chip tuning circuits. The proposed low-power MDAC is implementd as a sub-block of a 10-bit 200kHz algorithmic ADC using a 0.6 um single-poly double-metal n-well CMOS technology. With the power-reduction technique enabled, the power consumption of the experimental ADC is reduced from 11mW to 7mW at a 3.3V supply voltage and the power reduction ratio of 36% is achieved.

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ZVS 커패시터를 공진요소로 이용한 Push Pull형 고주파 DC-DC 컨버터의 특성해석 (A Characteristics Analysis of Push Pull type High Frequency DC-DC Converter using Resonant Element with ZVS Capacitor)

  • 안항목;남승식;김동희;노채균;이달해
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.65-72
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    • 2000
  • 본 논문은 스위칭 소자의 턴.온과 턴.오프시에 발생하는 스위칭 손실을 저감사키기 위해서 ZVS을 이용한 Push Pull형 고주파 DC-DC 컨버터를 제안하고 있다. 직류전원으로 부터 리플이 적은 정전류를 공급하기 위혜 직류리액터가 공진리액터와 접속되어 있어서 부하단락시도 안정된 동작을 할 수 있다는 잇점이 있다. 스위치 양단에 연결된 커패시터$(C_1, C_2)$는 공진요 커패시터와 ZVS용 커패시터로 동시에 사용된다. 제안한 고주파 공전 DC-DC 컨버터의 해석시 정규화 파라미터를 도입하여 범용성 있게 해석 하였으며, 설계시 기초자료가 되는 특성 평가를 하고 있다. 실제 MOSFET를 사용한 실험장치를 제작하여 설함치와 이론치를 비교.검토하여, 이론해석의 정당성을 입증하고 있다.

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An InGaP/GaAs HBT Monolithic VCDRO with Wide Tuning Range and Low Phase Noise

  • Lee Jae-Young;Shrestha Bhanu;Lee Jeiyoung;Kennedy Gary P.;Kim Nam-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권1호
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    • pp.8-13
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    • 2005
  • The InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT) monolithic voltage-controlled dielectric resonator oscillator(VCDRO) is first demonstrated for a Ku-band low noise block down-converter(LNB) system. The on-chip voltage control oscillator core employing base-collector(B-C) junction diodes is proposed for simpler frequency tuning and easy fabrication instead of the general off-chip varactor diodes. The fabricated VCDRO achieves a high output power of 6.45 to 5.31 dBm and a wide frequency tuning range of ]65 MHz( 1.53 $\%$) with a low phase noise of below -95dBc/Hz at 100 kHz offset and -115 dBc/Hz at ] MHz offset. A]so, the InGaP/GaAs HBT monolithic DRO with the same topology as the proposed VCDRO is fabricated to verify that the intrinsic low l/f noise of the HBT and the high Q of the DR contribute to the low phase noise performance. The fabricated DRO exhibits an output power of 1.33 dBm, and an extremely low phase noise of -109 dBc/Hz at 100 kHz and -131 dBc/Hz at ] MHz offset from the 10.75 GHz oscillation frequency.

A Single-phase Buck-boost AC-AC Converter with Three Legs

  • Zhou, Min;Sun, Yao;Su, Mei;Li, Xing;Liu, Fulin;Liu, Yonglu
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.838-848
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    • 2018
  • This paper proposes a single-phase buck-boost AC-AC converter. It consists of three legs with six switching units (each unit is composed of an active switch and a diode) and its input and output ports share a common ground. It can provide buck-boost voltage operation and immune from shoot-through problem. Since only two switching units are involved in the current paths, the conduction losses are low, which improves the system efficiency. The operation principle of the proposed circuit is firstly presented, and then, various operation conditions are introduced to achieve different output voltages with step-changed frequencies. Additionally, the parameters design and comparative analysis of the power losses are also given. Finally, experimental results verify the correctness of the proposed converter.

Coupled Inductor를 사용한 대형수소전기화물차용 7kW급 저전압 컨버터의 설계 및 분석 (Design and Analysis of a 7kW LDC using Coupled Inductor for Heavy Hydrogen Electric Transport Vehicle)

  • 허경현;이우석;최승원;이일운;송형석;이준영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.37-43
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    • 2020
  • This study proposes a 7kW low-voltage DC-DC converter (LDC) using a coupled inductor (CI) for heavy hydrogen electric transport vehicles. The LDC uses a phase-shift manner for soft switching. SiC-MOSFET is used to reduce the loss of reverse recovery current through the use of a high switching frequency. LDC is require large transformer and inductor because of large output current. The size of transformer and inductor can be reduced by deviding the transformer and inductor into two pieces each. This work presents the experimental results of the proposed circuit.

Buck-Boost DC-DC Converter를 이용한 다중 대역 RF 에너지 수집 시스템 (Multi-Band RF Energy Harvesting System Using Buck-Boost DC-DC Converter)

  • 조춘식
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.89-93
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    • 2017
  • 본 논문은 Buck-Boost DC-DC 변환기를 이용하여 다중 대역으로 존재하는 RF 신호를 수집하여 에너지를 생성하는 에너지 수집 시스템에 대하여 소개한다. 수집된 전기에너지를 사용하는 부하의 저항이 지속적으로 변하는 환경에서는 부하 저항이 변하여도 DC-DC 변환기의 입력저항이 변하지 않는 Buck-Boost DC-DC 변환기를 사용하였다. 입력으로 들어오는 RF 신호의 주파수 대역이 다양하므로 다중대역을 다 처리 할 수 있도록 정류기를 대역별로 설계하고 정류기 앞에 각 대역별로 매칭 회로를 추가하였다. 크기가 매우 작은 RF 신호를 효과적으로 수집하기 위한 정류기를 위하여 각 대역에서 수집하여 발생시킨 전압을 계속 누적하여 축적하는 방법을 고안하여 매우 작은 크기의 입력 신호에도 일정한 전압이 출력되게끔 회로를 설계하였다. 입력이 -20 dBm의 크기를 가진 RF 신호에도 출력 효율이 20% 정도까지 낼 수 있음을 확인하였다.

2단 인버터를 사용한 고성능 연계형 인버터 (A novel high performance interactive inverter using two module inverter)

  • 김기선;이민중;박성준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.171-174
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    • 2008
  • 본 논문에서는 2단 인버터를 사용한 고성능 연계형 인버터의 구성을 제안하였다. 2단 인버터에서 하나의 인버터는 연계전압과 동일한 전압을 생성하고, 다른 하나의 인버터는 연계 전압에 포함되어 있는 고조파 성분을 제거하기 위한 전압을 생성한다. 본 논문의 제안된 구조는 PSIM 시뮬레이션으로 통해 확인하였으며, 그 결과 기본파(60Hz) 전압만 남게 되어 양질의 정현적인 전류를 연계 할 수 있음을 보였다.

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Design Considerations of Asymmetric Half-Bridge for Capacitive Wireless Power Transmission

  • Truong, Chanh Tin;Choi, Sung-Jin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.139-141
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    • 2019
  • Capacitive power transfer has an advantage in the simplicity of the energy link structure. So, the conventional phase -shift full bridge sometime is not always the best choice because of its complexity and high cost. On the other hand, the link capacitance is usually very low and requires high-frequency operation, but, the series resonant converter loses zero-voltage switching feature in the light load condition, which makes the switching loss high especially in CPT system. The paper proposes a new low-cost topology based on asymmetric half-bridge to achieve simplicity as well as wide zero voltage switching range. The design procedure is presented, and circuit operations are analyzed and verified by simulation.

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