• 제목/요약/키워드: switching control

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마이크로프로세서에 의해 제어되는 연료전지용 전력변환장치에 관한 연구 (A Study on Power Conversion System for Fuel Cell Controlled by Micro-Processor)

  • 김주용;정상화;문상필;류재엽;서기영
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.10-24
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    • 2007
  • 본 연구에서는 연료전지의 전압을 $380[V_{DC}]$로 승압하기 위한 새로운 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 $220[V_{DC}]$로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 연료전지용 전력변환장치를 제안하였다. 여기서 기존의 컨버터보다 부품수가 적고 제어가 용이하며, 대용량에 적합한 새로운 DC-DC 컨버터는 2차측에 스위치 $S_5,\;S_6$을 추가로 구성하여 위상천이 폭을 조절함으로써 출력 전력을 제어할 수 있으며, 넓은 출력 전압 조정에서도 $93{\sim}97[%]$의 효율을 얻을 수 있다. 그리고 연료전지와 유사한 출력 특성을 갖는 연료전지 시뮬레이터를 구현하였으며, 적절한 데드 타임 td을 제어하여 고주파 변압기의 여자 전류의 피크값과 고주파 변압기 1차측 전류가 일치하는 부분에서 소프트 스위칭을 실현 시켰다. 또한 직렬 인덕턴스 La를 추가적으로 적절하게 설정하여 2차측의 스위치와 직렬 다이오드에 발생하는 서지 전압과 경부하시에 발생되는 도통 손실을 저감시켰다. 끝으로 TMS320C31보드와 EPLD를 이용한 PWM 스위칭 기법에 의해 동작하는 단상 인버터를 설계, 제작하여 가정용 교류전압 공급에 유용하게 활용할 수 있다.

병렬 구조의 직접 디지털 주파수 합성기의 설계 (A practial design of direct digital frequency synthesizer with multi-ROM configuration)

  • 이종선;김대용;유영갑
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.3235-3245
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    • 1996
  • 이산스펙트럽(Spread Spectrum) 통신 시스템에 사용되는 DDFS(Direct Digital Frequency Synthesizer)는 짧은 천이시간과 광대역의 특성을 요구하고, 전력소모도 적어야 한다. 이를 위해서 본 연구의 DDFS는 파이프라인 구조의 위상 가산기와 4개의 sine ROM을 병렬로 구성하여, 단일 sine ROM으로 구성된 DDFS에 비해 처리 속도를 4배 개선하였다. 위상 가산기의 위상 잘림으로 나빠지는 스펙트럼 특성은 위상 가산기 구조와 같은 잡음 정형기를 사용하여 보상하였고, 잡음 정형기의 출력 중 상위 8-bit만을 sine ROM의 어드레스로 사용하였다. 각각의 sine ROM은 사인 파형의 대칭성을 이용하여, 0 ~ $\pi$/2 사인 파형의 위상, 진폭 정보를 저장함으로 0 ~ 2$\pi$ 사인 파형의 정보를 갖는 sine ROM에 비해 크기를 크게 줄였고, 어드레스의 상위 2-bit를 제어 비트로 사용하여 2$\pi$의 사인 파형을 조합했다. 입력 클럭을 1/2, 1/4로 분주하여, 1/4 주기의 낮은 클럭 주파수로 대부분의 시스템을 구동하여, 소비 전력을 감소시켰다. DDFS 칩은 $0.8{\mu}$ CMOS 표준 공정의 게이트 어레이 기술을 이용ㅇ하여 구현하였다. 측정 결과 107MHz의 구동 클럭에서 안정하게 동작하였고, 26.7MHz의 최대 출력 주파수를 발생시켰다. 스펙트럼 순수도(Spectral purity)는 -65dBc이며, tuning latency는 55 클럭이다. DDFS칩의 소비 전력은 40MHz의 클럭 입력과 5V 단일 전원을 사용하였을 때 276.5mW이다.

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Switched-Capacitor 지연 기법의 새로운 고해상도 DPWM 발생기를 이용한 Dynamic-Response-Free SMPS (Dynamic-Response-Free SMPS Using a New High-Resolution DPWM Generator Based on Switched-Capacitor Delay Technique)

  • 임지훈;박영균;위재경;송인채
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권1호
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    • pp.15-24
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    • 2012
  • 본 논문에서는 Switched-Capacitor 지연 기법의 새로운 고해상도 DPWM 발생기를 사용한 Dynamic-Response-Free SMPS를 제안한다. 제안된 회로는 Switched-Capacitor 지연 기법을 이용한 DPWM 발생기의 내부 커패시터 전압 기울기를 제어하는 방식으로 DPWM의 duty ratio를 결정한다. 제안된 회로는 컨버터의 피드백 전압과 기준전압을 비교하여 DPWM 발생기의 내부 캐패시터에 충방전되는 전류량을 제어하는 방식으로 출력전압 tracking이 가능하다. 따라서 제안된 회로는 기존 closed loop 제어 방식의 SMPS들에서 문제점이 되고 있는 동적 응답특성을 고려할 필요가 없으며, 출력 전압에 overshoot/undershoot로 인한 ringing 현상이 발생하지 않는다는 큰 장점을 가진다. 제안된 회로는 1MHz~10MHz까지 스위칭주파수를 사용자가 선택할 수 있으며, 100MHz의 내부 제어 동작 주파수로 10MHz 최대 스위칭 주파수(DPWM) 발생이 가능하다. 100MHz의 내부 제어 동작 주파수를 사용하여 10MHz 스위칭 주파수 발생시 소모되는 내부 회로의 최대 전류는 2.7mA이며, 출력 버퍼를 포함한 전체 시스템의 전류 소모는 15mA이다. 제안된 회로는 0.125%의 DPWM duty ratio 해상도를 가지고 부하에 최대 1A까지 전류공급이 가능하며, 최대 리플 전압은 8mV이다. 동부하이텍 BCD $0.35{\mu}m$ 공정 파라미터를 이용해 시뮬레이션을 수행하여 제안된 회로의 동작을 검증하였다.

KTX산천 귀선전류고조파가 일반선 TI-21형 AF궤도회로에 미치는 영향분석 (Effect Analysis of Classical Line TI-21 type Audio Frequency Track Circuit from KTX Sancheon Return Current Harmonics)

  • 최재식;김희식;박주훈;김범곤
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.38-45
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    • 2016
  • KTX산천 고속차량에서 사용하는 전력변환시스템은 전력전자기술, 고속 대용량 반도체소자 및 마이크로프로세서의 기술발달에 힘입어 높은 성능과 효율, 안전성, 에너지 소비측면에서 뛰어난 제어능력을 갖추게 되었다. 하지만 고속스위칭소자인 IGBT를 사용함에 따라 발생하는 고조파로 인해 전기차량은 물론 변전소, 신호시스템, 데이터전송 및 감시시스템 등 선로변 신호설비에 문제를 야기시켰다. 특히 전력변환장치의 정수배 부근 주파수에서 발생하는 귀선전류고조파의 영향으로 TI-21 무절연AF궤도회로가 부정 동작하는 사례가 발생되었다. 본 논문은 고속전기차량과 궤도회로간 귀선전류고조파 이동경로 분석을 위하여 실제 현장에서 측정 및 분석방법을 제시하였다. 이러한 분석결과는 향후 신규로 도입되는 고속전기차량, AF궤도회로, 공동접지망 설계 시 폭넓게 반영될 것으로 기대된다.

InAs/InGaAs 양자점을 이용한 전계광학변조기 (Electrooptic Modulator with InAs Quantum Dots)

  • 옥성해;문연태;최영완;손창완;이석;우덕하;변영태;전영민;김선호;이종창;오재응
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.278-284
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    • 2006
  • 본 연구에서는 광통신 시스템에서의 고속변조를 위하여 사용되는 전계광학 변조기를 구현하기 위하여 InAs 양자점(Quantum Dots)을 변조영역으로 하는 전계광학 변조기를 설계, 제작하였다. 제작한 양자점 전계광학 변조기에서 1550 nm의 파장을 가지는 입력광의 변조 특성을 측정하여 벌크(Bulk)형태의 변조영역을 가지는 동일한 구조의 전계광학 변조기와 비교하였다. 위상변조효율은 TE 모드에서 $333.3^{\circ}/V{\cdot}mm$, TM 모드에서 $300^{\circ}/V{\cdot}mm$ 로 측정되었으며, 기존의 벌크로 변조영역이 구성된 전계광학 변조기와 동일한 소자구조를 가지는 전계광학 변조기에 비해 편광의존도가 낮으며 위상변조효율이 20배 이상 향상된 결과를 얻었으며, 양자우물구조에 비하여는 3배 이상의 높은 위상변조효율을 얻었다.

1.2[kW]급 연료전지용 전력변환장치의 개발 (Development of 1.2[kW]Class Fuel Cell Power Conversion System)

  • 서기영;김칠용;조만철;김정도;윤영변;김홍신;박도형;하성현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.117-125
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    • 2007
  • 연료전지 발전시스템에서는 DC-DC 승압용 컨버터와 DC-AC 인버터가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 연료전지의 전압을 380[VDC]로 승압하기 위한 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 220[VAC]로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 전력변환장치를 제안하였다. 특히 제안한 연료전지 시스템용 고효율 DC-DC 컨버터는 위상천이 PWM 제어법을 이용하여 부분 공진에 의한 ZVS를 실현하였으며, 일정 스위칭 주파수화 및 스위치의 스위칭 손실, 피크 전압과 전류를 저감시켰다. 그리고, 정류회로에 2개의 인덕터를 첨가하여 리플성분이 저감된 직류전압과 전류를 부하측에 안정하게 공급할 수 있었다. 또한, 넓은 출력 전압 조정에도 효율을 92[%]정도 얻을 수 있다. 이상과 같이 결과는 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 확인하였다.

리튬 이온 기반 멤리스터 커패시터 병렬 구조의 저항변화 특성 연구 (A Study on the Resistve Switching Characteristic of Parallel Memristive Circuit of Lithium Ion Based Memristor and Capacitor)

  • 강승현;이홍섭
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.41-45
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    • 2021
  • 본 연구에서는 멤리스터 소자의 높은 신뢰성을 확보하기 위해 소자 제작 단계에서 30 nm 두께의 ZrO2 금속산화물 박막 위 국부영역에 리튬 filament seed 층을 패턴하여 작은 이온반경의 리튬이온을 저항변화 주체로 활용하는 멤리스터 소자를 구현하였다. 패턴 된 리튬 filament seed 대비 다양한 상부전극의 면적을 적용하여 멤리스터-커패시턴스 병렬 구조의 이온형 저항변화 소자에서 커패시턴스가 filament type 저항변화 특성에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해 ZrO2 박막 위에 5 nm 두께, 5 ㎛ × 5 ㎛ 면적의 리튬 filament seed 증착 후 50 ㎛, 100 ㎛ 직경의 상부전극을 증착, 리튬 메탈의 확산을 위한 250℃ 열처리 전 후 샘플에서 저항변화 특성을 확인하였다. 열확산에 의해 형성된 전도성 filament의 경우 전압에 의한 제어가 불가함을 확인하였으며, 전압에 의해 형성된 filament만이 electrochemical migration에 의한 가역적 저항변화 특성 구현이 가능한 것을 확인하였다. 전압에 의한 filament 형성 시 병렬로 존재하는 커패시턴스의 크기가 filament의 형성 및 소실에 중요한 인자임을 확인하였다.

지능형 정보제공 시스템의 특수 지원을 이용하여 제공되는 전화투표 서비스의 과부하 제어를 위한 확장된 서비스 필터링 기법 (Extended Service Filtering Technique for Overload Control of Televoting Service Required for the Specialized Resources of Intelligent Peripheral)

  • 정광제
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권7호
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    • pp.1727-1738
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    • 1996
  • 전화투표(VOT:Televoting)서비스는 수 초 이내에 대량의 지능망 호가 발생하는 대량집중호 특성을 지니고 있으며, 이로 인하여 서비스 제어 시스템(SCP: Serice Control Point)과 신호망에서의 과부하 및 폭주 문제를 야기한다. 따라서, 본 논문 은 SCP에서의 시스템 과부하 및 신호망에서의 트래픽 폭주문제를 해결 하기 위하여 확장된 서비스 필터링 기법을 제안하며, 기존 지능망 과부하 제어 기법과 비교하다. 또한, 과부하 상태의 지능망에서 평형상태 호차단 확률을 계산 한다. 본 논문에서 제안한 기법은 SCP 과부하 및 신호망 폭주를 고려하며, 특히 지능형 정보제공 시스템 (IP:Intelhigent Peripheral)의 특수 자원을 이용하여 제공 되는 VOT 서비스를 대상으로 한다. 확장된 필터링 기법은 서비스 필터링 시작을 위하여 SSP에 서스스 필터링을 요구하는 필터링 활성화 단계, SSP가 주기적으로 혹은 N번째 호마다 SCP로 필터링 결과를 보고하는 필터링 단계, 필저링 시간초과 타이머가 종료 되거나 호 차운터 값이 허용 가능한 최대 호수를 초과할 경우 SSP가 필터링을 중단하고 최종 필터링 결과값을 SCP에세 보고하는 필터링 비활 성화 단계 등으로 이루어져 있다. 본 논문은 확장된 필터링 기법을 ITU-T IN CS-1에서 정의한 VOT 서비스에 적용하고, 서비스 모델 링을 이용하여 분석한다. 또한, VOT 서비스에 적용하기 위하여 VOT 서비스 및 SSP, SCP, IP 등으로 구성된 지능망 구조에 대하여 살펴보고, 해석적 VOT 서비스 모델링을 수행하여 SCP/SSP /IP 호바단 확률을 계산하였다. 새로운 필터링 기법의 적용으로 SCP 호차단 확률에 있어 좋은 성능 향상이 있음을 알 수 있었다.

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X. 25 Protocol의 성능 분석 (Performance Analysis of The CCITT X.25 Protocol)

  • 최준균;은종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.25-39
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    • 1986
  • 본 논문에서는 packet switching network의 국제 표준 접속 protocol인 CCITT X.25 protocol의 성능을 분석하며 특히 X.25 protocol의 유통 제어 방식에 대하여 분석한다. Protocol의 성능 분석은 normalized channel throughput, mean transmission time과 transmission efficiency를 사용하면 이들은 window 크기, $T_1$$T_2$ 값 그리고 message길이 등과 같은 주어진 protocol parameter의 함수로 표시된다. 먼저 protocol 서비스에 따른 입력 데이타의 서비스 특성과 piggybacked acknowledgment를 하는 sliding window flow control 방식에 대하여 discrete-time Markov chain을 사용하여 연구한다. Protocol의 성능은 link layer 및 packet layer 에 대하여 각기 독립적으로 분석하며 분석결과를 통하여 각 protocol parameter의 영향을 조사한다. 수치적인 분석 결과로 부터 채널 서비스 환경에 따른 protocol parameter의 최적치를 찾을 수 있는데 window크기는 고속채널의 경우 7이상이 되는 것이 바람직 하며, $T_1$ timer 값은 채널의 전송 유실이 많은 경우 신중히 선택되어져야 하며 보통의 경우에는 1초 정도가 타당하다. $T_2$ parameter는 trnasmission efficiency의 개선에 있어 약간의 효과를 미치나 그리 크지는 않다.

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오버레이 멀티캐스팅에서 트리의 스위칭을 고려한 빠른 멤버 가입 방안에 관한 연구 (Fast Join Mechanism that considers the switching of the tree in Overlay Multicast)

  • 조성연;노경택;박명순
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권5호
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    • pp.625-634
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    • 2003
  • 인터넷 멀티캐스팅 기술은 지난 10여년간의 기술 발전에도 불구하고 아직 본격적인 서비스 보급이 이루어지지 못하고 있다. 주된 이유는 멀티캐스트 라우팅에서의 트래픽 제어, 글로벌 인터넷에서의 멀티캐스트 주소 할당, 멀티캐스트 신뢰전송 기법 등의 문제가 아직 해결되지 않았기 때문이다. 최근 인터넷 방송, 실시간 증권정보 서비스 등의 멀티캐스트 응용 서비스에 대한 요구가 급격히 증가함에 따라, 새로운 인터넷 멀티캐스팅 기술로써 오버레이 멀티캐스팅이 개발되고 있다 본 논문은 오버레이 멀티캐스팅 기술을 살펴보고, 새로운 멤버가 그룹에 가입하는데 걸리는 시간을 단축하는 방안을 제안한다. 기존의 방식은 잠재적인 부모 노드를 발견하기 위해서 한번에 트리의 한 레벨씩을 검색해 내려갔으며, 이로 인하여 긴 가입 지연 시간이 야기되었다. 또한, 트리의 매 레벨에서 자신과 가까운 노드를 잠재적인 부모 노드로 지적함으로써, 최적의 부모 노드를 선택하려고 노력하였지만 실제로 노드의 제한 차수로 인하여 자신과 가장 가까운 잠재적인 부모 노드를 선택하지 못하였으며, 이로 인해 트리의 효율성이 떨어졌다. 본 논문에서는 이러한 가입 지연 시간을 감소시키고, 생성된 트리의 효율성을 높이기 위해서, 트리의 두 레벨씩 검색하는 방안을 제안한다. 이 방식은 가입 요청 메시지를 자신의 자식 노드에게 전달하는 방식으로, 평상시에 트리 유지를 위한 추가적인 오버헤드 없이, 가입 요청이 왔을 때 검색 메시지의 수를 증가시켜서, 빠르게 가입을 완료한다. 또한, 더 많은 노드를 검색함으로써 좀 더 효율적인 트리를 생성하게 도와준다. 제안하늘 방안의 성능을 평가하기 위해서, 그룹의 멤버 수와 제한 차수를 기준으로 검색 시간 및 검색한 노드의 수 그리고 트리 스위칭 횟수를 측정하였다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 기법이 기존의 방식에 비해서 가입 지연 시간을 단축시켰으며, 좀 더 효율적인 트리를 생성하는 것을 볼 수 있었다.본 연구결과 이소플라본은 전립선암 환자의 혈중 지질 패턴과 항산화체계를 개선시키는 효과를 보였다. 따라서 이소플라본이 지질대사에 미치는 영향과 항산화작용기전에 대한 보다 심층적인 연구가 이루어져야 할 것이며, 보다 많은 전립선암 환자를 대상으로 이소플라본 섭취에 따른 장기적인 임상실험연구가 이루어져 이소플라본이 전립선암 환자의 삶의 질을 향상시킬 수 있는지에 대한 다각적인 검토가 필요하다고 본다. 중 참가성 , 흥미성, 지속성, 대인관계 4개의 측정항목에서 높은 증가율을 보여 치료효과가 큰 것으로 판단된다. 원예 치료 실시 후의 자체설문지 평가결과 원예 활동을 통해서 달라진 점은 개인적으로 가족, 이웃 간의 긍정적인 변화를 이끌어내고 있다는 것을 발견할 수 있었고 다양한 원예프로그램이 인상깊었다고 하였으며 다음진행에 추가적으로 야외에서 진행할 프로그램에 대한 욕구가 표출되었다. 이것을 통해 개인적 치료경험과 가족, 이웃 간의 지지망 형성이 중요하며 긍정적인 영향을 주었다는 것을 볼 수 있었다. 또한 다양한 원예치료프로그램의 적용과 야외 활동을 조화롭게 적용한다면 성공적인 프로그램 진행에 도움을 될 것으로 판단된다. 이상의 결과를 종합하면 정신지체장애인에게 원예치료 프로그램을 실시한 이후에 원예에 대한 관심이 높고 자아존중 감이 향상되었으며 원예치료 프로그램에 대한 높은 만족도를 보였고 원예치료에 대한 참가성, 흥미성, 지속성, 대인관계성에서 높은 증가율을 보여 치료프로그램의 개입이 유의미한 효과가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과들 볼 때 의도적인 원예치료활동을 통해서 심신의 치료를 경험하$\infty$I 자존감이 향상되며 회원 상호관계를 통한 사회부적응문제를 치료하여 사회성이 향상될 것이라는 목표에 대한 높은 달성정도를 볼 수 있다. 또한 지속적이고 흥미를 유발하는 원예치 료 프로그램을 적용한다면 심리적, 신체적, 정서적 치료효과가 높은 향상을 보이고 자신감과