• 제목/요약/키워드: 스위칭전도

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주문형 IPM을 이용한 엘리베이터용 인버터의 최적화 설계 및 전도 EMI 노이즈 저감 (Optimal System Design and Minimization of Conducted EMI Noise in Elevator Inverter System by Customized IPM)

  • 조수억;강필순;김철우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.313-320
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    • 2003
  • 본 논문에서는 부가적인 회로의 추가 없이 IPM 내부 IGBT의 게이트 저항을 시스템에 최적화된 값으로 선정하여 dv/dt 및 di/dt를 감소시키고 이로 인한 전도 EMI 노이즈를 저감하여 엘리베이터 시스템에 최적화된 전련변환장치를 설계한다. 주문형 IPM을 엘리베이터용 인버터 시스템에 최적화하기 위하여 시스템에 적용될 전력변환장치의 게이트 저항에 따른 Spike 전압 및 전동기 서지전압, 스위칭 손실에 따른 IPM 케이스와 방열판의 온도 변화등을 시뮬레이션 및 계측한다. 결과적으로 IPM의 게이트 저항을 시스템에서 요구하는 수명에 따라 최적화하여 전도되는 EMI 노이즈가 특정 주파수 대역에서 약 5∼10 [dB$\mu$Vl 저감됨을 확인할 수 있다.

전기자동차 모터 구동 시스템의 전도 방출에 관한 고주파 모델링 연구 (Study on the High-Frequency Circuit Modeling of the Conducted-Emission from the Motor Drive System of an Electric Vehicle)

  • 정기범;이종경;정연춘;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.82-90
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고주파 회로 모델링을 이용하여 전기자동차의 모터 구동 시스템으로부터 방출되는 전도성 전자파 노이즈를 시스템-레벨에서 분석하였다. 관련 전도 방출의 주요 원인은 모터 구동 시스템에서 사용하는 펄스폭 변조방식의 스위칭 동작에 기인하며, 이러한 전도 방출은 공통-임피던스 결합 및 유도성 결합을 통해 AM/FM 주파수 대역에서의 무선주파수 간섭을 유발한다. 이러한 문제를 분석하기 위해 모터 구동 시스템을 구성하고 있는 IGBT와 고압 커패시터, 인버터, 모터 및 고전압 케이블과 버스 바에 대한 기본 회로는 물론, 각 부분에서 존재하는 기생 성분 및 비선형 특성을 해석하여 모터 구동 시스템 전체를 포함한 시스템-레벨의 고주파 등가회로 모델을 제안하였다. 이러한 모델을 이용한 모터 구동시스템의 전도 방출 특성을 시뮬레이션하고, 측정하였으며, 비교적 큰 해석구조임에도 불구하고 두 결과가 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 향후 이러한 접근방법이 전기자동차의 전자파 적합성 설계에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

As-Te-Si-Ge 유리질 반도체의 전기전도에 관한 연구 (A Study on Electrical Conduction of As-Te-Si-Ge Amorphous Semiconductor)

  • 박창엽;왕진석;정홍배
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.18-23
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    • 1975
  • As-Te.Si-Ge 유리질 반도체의 직류 펀도도는 실온에서 3x10-7Ω-1cm-1∼1.5x10-8Ω-1cm-1이었고 각 시료의 온도 인화에 따른 전도특성은 상전이 온도(Tg) 이하에서 o=ooexp(-△E/kT)로 표시할 수 있었다. 또한 실온에서 각 시료의 교류 전도도의 주파수 의존도는 거의 같았으며 직류 전도도에 비해 상당치 높게 나타나서 o(w)=oo+Awn으로 표시할 수 있었다. 200KHz 경우에 교류 펀도도는 295。K∼473。K에서 온도에 무관하고 200Hz 경우에는 433。K에서 부터 심하게 증가하였다. 각 시fy는 기억스위칭 현상은 없었고 문지받스위칭 현상만 관찰할 수 있었다. The dc conductivity, ac conductivity and switching effect of As·Te-Si·Ge have beon investigated. The dc conductivity ranged from 3x10-7Ω-1cm-1∼1.5x10-8Ω-1cm-1 at room temperature and was found to be expressed by o=ooexp(-△E/kT) below the phase transition temperature Tg. The ac conductivity was much higher than dc conductivity and this result is consistent to experimental formula o(w)=oo+Awn. In the temperature range of 298。K∼147。K, the ac conductivity was independent of temperature at 200KHs. At lower frequencies the ac conductivity increased strong1y with temperature. Also, it has been found that all samples showed a threshold switching, but not a memory switching.

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3개의 스위치를 이용한 벅-부스트 컨버터 설계 (A Design of Three Switch Buck-Boost Converter)

  • 구용서;정준모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.82-89
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존의 벅-부스트 컨버터의 효율 보다 높은 효율을 갖는 세 개의 DTMOS 스위칭 소자를 사용한 벅-부스트 컨버터를 제안하였다. 낮은 온-저항을 갖는 DTMOS 스위칭 소자를 사용하여 전도 손실을 줄이도록 설계하였다. DTMOS 스위칭 소자의 문턱 전압은 게이트 전압이 증가함에 따라 감소하고 그 결과 표준 MOSFET보다 전류 구동 능력이 높다. 제안한 컨버터는 넓은 출력 전압 범위와 높은 전류 레벨에서 높은 전력 변환 효율을 갖기 위해 PWM 제어법을 이용하였다. 제안한 컨버터는 최대 출력전류 300mA, 입력 전압 3.3V, 출력 전압 700mV~12V, 1.2MHz의 스위칭 주파수, 최대 효율 90% 갖는다. 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

전기자동차 LDC 시스템의 전도 방출에 관한 고주파 모델링 연구 (High-Frequency Circuit Modeling of the Conducted-Emission from the LDC System of a Electric Vehicle)

  • 정기범;조병찬;정연춘
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.798-804
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고주파 회로 모델링을 이용하여 전기자동차의 LDC로부터 방출되는 전도성 전자파 잡음을 시스템-레벨에서 분석하였다. 관련 전도 방출의 주요 원인은 LDC에서 사용하는 펄스폭 변조 방식의 100 kHz 스위칭 동작에 기인하며, 이러한 전도 방출은 공통-임피던스 결합 및 유도성 결합을 통해 AM/FM 주파수 대역에서의 무선주파수 간섭을 유발한다. 이러한 문제를 분석하기 위해 LDC를 구성하고 있는 MOSFET과 고압 커패시터, 고전압 케이블과 버스 바에 대한 기본 회로는 물론, 각 부분에서 존재하는 기생 성분 및 비선형 특성을 해석하여 LDC 전체를 포함한 시스템-레벨의 고주파 등가회로 모델을 제안하였다. 이러한 모델을 이용하여 시뮬레이션과 측정을 비교하여 유사성을 검증하였다. 향후 이러한 접근 방법이 전기자동차의 전자파 적합성 설계에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

Short channel SNOSFET EEPROM의 제작과 특성에 관한 연구 (A study on fabrecation and characteristics of short channel SNOSFET EEPROM)

  • 강창수;김동진;서광열
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제6권4호
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    • pp.330-338
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    • 1993
  • Channel의 폭과 길이가 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m인 비휘발성 SNOSFET EEPROM 기억소자를 CMOS 1 Mbit 설계규칙에 의하여 제작하고 체널크기에 따른 $I_{D}$- $V_{G}$특성 및 스위칭 특성을 조사하여 비교하였다. 게아트에 전압을 인가하여 질화막에 전하를 주입시키거나 소거시킨 후 특성을 측정한 결과, 드레인전류가 적게 흐르는 저전도상태와 전류가 많이 흐르는 고전도상태로 되는 것을 확인하였다. 15 x 15.mu.m의 소자는 전형적인 long channel특성을 나타냈으며 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m는 short channel특성을 보였다. $I_{D}$- $V_{G}$ 특성에서 소자들의 임계 문턱전압은 저전도상태에서 $V_{W}$=+34V, $t_{W}$=50sec의 전압에서 나타났으며 메모리 윈도우 폭은 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m의 소자에서 각각 6.4V, 7.4V, 3.5V였다. 스위칭 특성조사에서 소자들은 모두 논리스윙에 필요한 3.5V 메모리 윈도우를 얻을 수 있었으며 논리회로설계에 적절한 정논리 전도특성을 가졌다.특성을 가졌다.다.다.

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SVPWM방식에서의 영벡터 제거에 의한 커먼모드 전압 및 전도성 EMI 저감 기법 (Technique of Common Mode Voltage and Conducted EMI Reduction using Nonzero-vector State in SVPWM Method)

  • 함년근;김이훈;전기영;천광수;원충연;한경희
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.507-515
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    • 2004
  • 고속 스위칭 소자의 출현과 함께 높은 전압 상승률(dv/dt)은 PWM 인버터에 EMI 노이즈 및 축 전압 그리고 베어링 누설전류 등의 문제 등을 발생시키고 있다. 본 논문에서는 유도전동기 시스템에서의 새롭게 개발된 전도성 EMI 저감 SVPWM 기법의 응용에 대하여 기술한다. 새롭게 개발된 커먼모드 전압제거 SVPWM 기법은 인버터 제어에 있어서 영벡터 상태를 사용하지 않고 종래의 PWM 기법에 비하여 커먼모드 전압의 감소가 가능하다. 소프트웨어 접근에 의한 제안된 기법의 타당성은 시뮬레이션과 실험적 결과를 통하여 확인하였다.

작은 출력 전압 리플과 연속 전도모드에서 고정된 스위칭 주파수를 가지는 히스테리틱 벅 변환기 설계 (Design of Hysteretic Buck Converter with A Low Output Ripple Voltage and Fixed Switching Frequency in CCM)

  • 정태진;조용민;이태헌;윤광섭
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권6호
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    • pp.50-56
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    • 2015
  • 본 논문에서는 모바일 응용에 적합한 고효율의 빠른 응답 특성을 가지는 히스테리틱 벅 변환기를 제안한다. 기존 히스테리틱 변환기의 문제점인 큰 출력 전압 리플과 작은 용량의 전력 인덕터 사용의 어려움을 삼각파 신호 발생기를 통해 해결하였다. 그리고 부하 전류에 따라 가변하는 스위칭 주파수를 PLL(Phase Locked Loop)구조를 사용하여 일정하게 함으로써 주변 IC에 미치는 EMI(Electro Magnetic Interference)잡음을 최소화 하였다. 이 회로는 BCDMOS 0.35um 2-poly 4-metal 공정으로 제작되었으며, 측정 결과 입력전압 3.7V, 출력전압 1.2V 부하 전류 50~500mA 범위에서 20mV 이하의 출력 전압 리플을 나타내며 170mA 이상의 부하 전류를 구동하는 경우 2MHz의 고정된 스위칭 주파수에서 동작하였다.

자동차용 DC-DC 컨버터의 전자파 방사 감소 방법에 대한 시뮬레이션 연구 (A Simulation Investigation on the Spurious Emission Reduction of the Automotive DC-DC Converter)

  • 채규수
    • 융합정보논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.47-52
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    • 2020
  • 본 연구에서는 자동차용 강압 DC-DC 컨버터 모듈 설계 방법 중 변조 스위칭 잡음과 전자파 방사의 감소방법에 대한 시뮬레이션 연구가 수행되었다. PMIC(Power Management Integrated Circuit) 칩을 이용한 4층 PCB 기본 회로가 제시되었고, 컨버터 모듈의 두 입력단자(+, -) 및 입력 필터와 PMIC 사이에서의 전자파 잡음과 전자기 방사 특성에 대한 시뮬레이션이 1.0~5.0MHz 대역과 100MHz 대역에서 수행되었다. 전도성 방사 특성은 3.0MHz와 104MHz에 대한 결과를 제시하였고, 입력포트로 되돌아오는 전도성 방사를 줄이기 위해 컨버터 출력 단자를 PCB의 3층 혹은 4층에 입력단의 전류 흐름과 반대되는 방향으로 배치하여 평균 10dB 이상의 개선효과가 나타났다. 본 연구 결과는 지금까지 제시된 불요 전자파 감소 방법에 비해 개선효과가 높아 향후 컨버터 모듈 설계에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

전류전도모드에 따른 Interleaved ZCT DC-DC Converter의 스위칭 손실 분석 (Switching Losses Analysis of the Interleaved ZCT DC-DC Converter with Current Conduction Modes)

  • 차대중;백지은;고광철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.80-85
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    • 2015
  • In the issues of interleaved topology which have been in limelight as high power converter, various soft-switching methods are studied to reduce switching losses in high power application. The interleaved ZCT converter has an additional filter inductor to reduce losses of diodes during reverse recovery process. However, additional current conduction modes are occurred by the inductor, we need to analyze switching losses with inductor values on each mode. In this paper, current conduction modes and boundary conditions of interleaved ZCT converter are analyzed. In the conclusion, the minimum of switching losses in converter operation modes is analyzed by calculating switching losses.