본 논문에서는 반도체형 전력 증폭기의 바이어스를 개선하기 위하여 순차 제어 회로와 펄스 폭 가변 회로를 적용한 X-대역 60 W 고효율 전력 증폭 모듈을 설계하였다. 순차 제어 회로는 전력 증폭 모듈을 구성하는 각 증폭단의 GaAs FET의 드레인 전원을 순차적으로 스위칭하도록 회로를 구성하였다. 드레인 바이어스 전원의 펄스 폭을 RF 입력 신호의 펄스 폭보다 넓게 하여 전력 증폭 모듈의 입력 신호가 있을 때만 스위칭 회로를 순차적으로 구동시킴으로써 전력 증폭 모듈의 열화에 따른 출력 신호의 왜곡과 효율을 향상시킬 수 있다. 60 W 전력 증폭 모듈은 고출력 GaAs FET를 이용하여 전치 증폭단, 구동 증폭단과 주전력 증폭단으로 구성하였으며, 주전력 증폭단은 전력결합기를 이용한 평형증폭기 구조로 구현하였다. 설계된 전력 증폭 모듈은 9.2~9.6 GHz에서 듀티사이클 10 %로 동작시켰을 때 50 dB의 전력 이득, 펄스 주기 1 msec, 펄스 폭 100 us, 출력 전력 60 W에서 동작함에 따라 펄스-SSPA 형태로 반도체 펄스 압축 레이더 등에 적용할 수 있다.
이동통신 시스템의 멀티미디어 서비스 확산과 고속통신 기능의 수요를 충족시키기 위해서 다중대역 전력증폭기의 고효율, 광대역 특성 및 비선형 특성의 개선이 필요하다. 본 연구에서는 J-급 전력증폭기 동작조건을 만족하는 2차 고조파 정합회로를 단일-스터브 정합회로로 구성하였다. 광대역 J-급 동작조건을 만족시키기 위해 단일-스터브 정합회로는 낮은 특성임피던스를 갖는 것이 필요하다. 본 연구에서는 낮은 특성 임피던스를 갖는 단일-스터브 정합회로를 패키지 내에 높은 유전율의 세라믹 기판을 이용하여 구현하였다. 이에 따라 2차 고조파 정합회로가 패키지된 GaN HEMT와 외부 기본파 정합회로를 이용하여 넓은 주파수 대역에서 J-급 출력 임피던스 조건을 만족하는 전력증폭기를 구현하였다. 제작된 J-급 전력증폭기 측정 결과, 1.8~2.7 GHz(900 MHz)의 대역폭에서 50 W(47 dBm) 이상의 출력전력과 최대 72.6 %의 드레인 효율, 최대 66.5 %의 PAE 특성을 확인하였다.
Zhang, Qinjin;Liu, Yancheng;Wang, Chuan;Wang, Ning
Journal of Power Electronics
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제15권3호
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pp.741-752
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2015
This study proposes a new solution for the parallel operation of microgrid inverters in terms of circuit topology and control structure. A combined three-phase four-wire inverter composed of three single-phase full-bridge circuits is adopted. Moreover, the control structure is based on adaptive three-order sliding-mode control and wireless load-sharing control. The significant contributions are as follows. 1) Adaptive sliding-mode control performance in inner voltage loop can effectively reject both voltage and load disturbances. 2) Virtual resistive-output-impedance loop is applied in intermediate loop to achieve excellent power-sharing accuracy, and load power can be shared proportionally to the power rating of the inverter when loads are unbalanced or nonlinear. 3) Transient droop terms are added to the conventional power outer loop to improve dynamic response and disturbance rejection performance. Finally, theoretical analysis and test results are presented to validate the effectiveness of the proposed control scheme.
This work presents the design of a dual extended Kalman filter (EKF) as a state/parameter estimator suitable for adaptive state-of-charge (SoC) estimation of an automotive lithium-iron-phosphate ($LiFePO_4$) cell. The design of both estimators is based on an experimentally identified, lumped-parameter equivalent battery electrical circuit model. In the proposed estimation scheme, the parameter estimator has been used to adapt the SoC EKF-based estimator, which may be sensitive to nonlinear map errors of battery parameters. A suitable weighting scheme has also been proposed to achieve a smooth transition between the parameter estimator-based adaptation and internal model within the SoC estimator. The effectiveness of the proposed SoC and parameter estimators, as well as the combined dual estimator, has been verified through computer simulations on the developed battery model subject to New European Driving Cycle (NEDC) related operating regimes.
The switched reluctance motors(SRM) are simple and robust in structure. Because the wide range of power and speed, their application field is increasing. In order to design the motors and to evaluate the performance of them properly, an accurate study about the analysis of motor characteristics is required. In this paper, for the analysis of SRM characteristics, the finite element method which is based on the solution of combined equations both the electromagnetic field equations and the circuit equations of stator is adopted. The analysis model is to he assumed two-dimensional and the nonlinear property of magnetic materials is considered by Newton-Raphson method. To verify the usefulness of the proposed algorithm, commercial SRM is chosen and simulated. The computed torques obtained by Maxwell Stress Tensor are compared with the experimental data and it is found that they are in good agreement. By applying the proposed algorithm to two cases, currents of stator and torques at every angular positions of rotor are obtained step by step. Comparing them, one can recognize that torque ripple of SRM can he improved by controlling the switching sequences of driving circuits.
3상 4선식 배전계통을 채용하는 우리나라는 비선형 부하의 증가로 중성선에는 많은 중성선 고조파 전류가 관측되고 있다. 또한 접지 임피던스는 고조파가 있는 중성선 전류에 영향 끼친다고 알려져 있다. 전위 강하법에 따라 현장에서 실측한 고조파 전류와 전압을 측정하고, Pattern Search 기법으로 고조파 해석용 접지 임피던스를 모델링 하였다. 여기서 구한 임피던스 모델은 현장 시험에 의한 임피던스 모델과 비교하여 유사한 결과를 얻었고, 접지 시스템의 고조파 및 과도 응답 특성을 평가하는데 활용될 것으로 사료된다.
In this paper, Passive Telemerty RF Sensor System using Unscented Kalman Filter algorithm(UKF) is proposed. General Passive Telemerty RF Sensor System means that it should be "wireless", "implantable" and "batterless". Conventional Passive Telemerty RF Sensor System adopts Integrated Circuit type, but there are defects like complexity of structure and limit of large power consumption in some cases. In order to overcome these kinds of faults, Passive Telemetry RF Sensor System based on inductive coupling principle is proposed in this paper. Because passive components R, L, C have stray parameters in the range of high frequency such as about 200[KHz] used in this paper, Passive Telemetry RF Sensor System considering stray parameters has to be derived for accurate model identification. Proposed Passive Telemetry RF Sensor System is simple because it consists of R, L and C and measures the change of environment like pressure and humidity in the type of capacitive value. This system adopted UKF algorithm for estimation of this capacitive parameter included in nonlinear system like Passive Telemetry RF Sensor System. For the purpose of obtaining learning data pairs for UKF Algorithm, Phase Difference Detector and Amplitude Detector are proposed respectively which make it possible to get amplitude and phase between input and output voltage. Finally, it is verified that capacitive parameter of proposed Passive Telemetry RF Sensor System using UKF algorithm can be estimated in noisy environment efficiently.
With the implementation of electric power industry reform, the utilities are looking for effective ways to improve the economic efficiency. One area in particular, the equipment maintenance, is being scrutinized for reducing costs while keeping a reasonable level of the reliability in the overall system. Here the conventional RCM requires the tradeoff between the upfront maintenance costs and the potential costs of losing loads. In this paper we describe the issues related to applying so-called the "Reliability-centered Maintenance" (RCM) method in managing electric power distribution equipment. The RCM method is especially useful as it explicitly incorporates the cost-tradeoff of interest, i.e. the upfront maintenance costs and the potential interruption costs, in determining which equipment to be maintained and how often. In comparison, the "Time-based Maintenance" (TBM) method, the traditional method widely used, only takes the lifetime of equipment into consideration. In this paper, the modified Markov model for maintenance is developed. First, the existing Markov model for maintenance is explained and analyzed about transformer and circuit breaker, so on. Second, developed model is introduced and described. This model has two different points compared with existing model: TVFR and nonlinear customer interruption cost (CIC). That is, normal stage at the middle of bathtub curve has not CFR but the gradual increasing failure rate and the unit cost of CIC is increasing as the interruption time is increasing. The results of case studies represent the optimal maintenance interval to maintain the equipment with minimum costs. A numerical example is presented for illustration purposes.
벅 컨버터 회로 평균모델를 이용하고 한주기 응답 기법을 적용한 전류모드 PWM 기법을 제안하였다. 이 제어기는 비선형 PWM 제어기로 스위칭 변수와 응답 기준과의 오차를 각 주기에서 0이 되도록 구현하였다. 그 결과, 시스템 전달함수는 폐루프 극점의 함수가 되어 설계가 용이하며 폐루프 특성이 향상되었다. 이 제어기에서 인덕터 전류의 상태 변수를 구현하기 위하여 전류모드를 이용하여 컨버터를 제어하였다. 제안한 PWM제어는 인덕터 전류 센서를 생략할 수 있으며 잡음 특성, 동특성이 기존 전류 모드 제어기에 비하여 많은 장점을 갖는다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 이동식 레이더, 마이크로웨이브 통신 시스템의 송, 수신단에 사용되는 마이크로파 신호원이나 국부 발진기에 사용할 수 있는 발진기를 헤어핀 공진기를 이용하여 설계 및 제작 하였다. 이동식 레이더 시스템에 적용하기 위해서 비교적 충격에 강한 혜어핀 구조의 공진기를 이용하였고, 또한 위상잡음과 출력을 개선시키기 위하여 직렬 궤환 형식의 시스템을 이용하였다. 전체 모의 실험은 모의 실험 프로그램인 HP의 ADS로 했으며, 제작한 제품의 측정 결과 10.525 GHz에서 6.93dBm의 출력과 -23.9 dBc의 제2 고조파의 억압 효과, 그리고 100kHz offset에서 -57.74 dBc의 위상 잡음을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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