• 제목/요약/키워드: 전압변화 보상

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저전력 CMOS On-Chip 기준전압 발생회로 (Low-Power CMOS On-Chip Voltage Reference Circuits)

  • 권덕기;박종태;유종근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.181-191
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    • 2000
  • 본 논문에서는 증식형 MOS 트랜지스터와 저항만을 사용하여 기준전압을 발생하기 위한 두 가지 방법을 제안하였다. 첫 번째 방법은 문턱전압에 비례하는 전압성분과 열전압에 비례하는 전압성분을 합하여 온도보상을 하는 전압모드 방식이고, 두 번째는 문턱전압에 비례하는 전류성분과 열전압에 비례하는 전류성분을 합하여 온도보상을 하는 전류모드 방식이다. 설계된 회로들을 $0.65{\mu}m$ n-well CMOS 공정 페러미터를 사용하여 HSPICE 모의실험한 결과, 전압모드 회로의 경우 공급전압에 대한 변화율은 $-30^{\circ}C{\sim}130^{\circ}C$의 온도범위에서 0.21%/V 이하이고, 온도에 대한 변화율은 $3V{\sim}12V$의 공급전압 범위에서 $48.0ppm/^{\circ}C$ 이하이다. 전류모드 회로의 경우는 공급전압에 대한 변화율이 $-30^{\circ}C{\sim}130^{\circ}C$의 온도범위에서 0.08%/V 이하이고, 온도에 대한 변화율은 $4V{\sim}12V$의 공급전압 범위에서 $38.2ppm/^{\circ}C$ 이하이다. 또한 전력소모는 5V, $30^{\circ}C$일 때 전압모드 경우와 전류모드 경우 각각 $27{\mu}W$$65{\mu}W$로 저전력 특성을 보인다. 제작된 전압모드 기준전압 발생회로를 측정한 결과, 공급전압에 대한 변화율은 $30^{\circ}C{\sim}100^{\circ}C$의 온도범위에서 0.63%/V 이하이고, 온도에 대한 변화율은 $3.0{\sim}6.0V$의 공급전압 범위에서 $490ppm/^{\circ}C$ 보다 작다. 제안된 회로들은 구조가 간단하기 때문에 설계가 용이하고, 특히 전류모드의 경우 넓은 범위의 기준전압 발생이 가능하다는 장점을 갖는다.

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전압 및 주파수 변동에 따른 콘덴서 열 분포 해석 (Analysis of Condenser Thermal Distribution by the Variance of Voltage & Frequency)

  • 김종겸;박영진
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.33-36
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    • 2009
  • 콘덴서는 유도성 부하의 늦은 역률 보상으로도 사용되며, 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 저감하기 위해 리액터에 직렬로 연결하여 사용되기도 한다. 콘덴서는 전압이 증가할 경우 전류도 함께 증가하고, 주파수가 증가할 경우 콘덴서에 흐르는 전류가 증가하기 때문에 전류의 증가는 바로 열의 증가로 콘덴서 절연에 스트레스로 작용하여 고장의 원인을 제공할 수 있다. 본 연구에서는 콘덴서에 인가되는 전압의 크기와 주파수를 변화시킬 경우 콘덴서에서 발생하는 열을 열화상 카메라로 측정하여 외부 및 내부에서의 온도분포를 분석하였다. 측정결과 전압과 주파수가 증가할 경우 콘덴서에서 열이 매우 높게 분포함을 확인할 수 있었다.

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온도에 따른 저항 변화를 보상한 전압 측정 방법 (Compensation of Resistance Variation due to Temperature in Voltage Measurement System)

  • 민상준;김진성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.1174-1177
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    • 2012
  • In voltage measurement by using voltage divider with series resistors, error is generated caused by the variation of resistance. In order to reduce these errors, the hardware cost tends to increase in the previous works. In the proposed method, three resistors are used for the voltage divider of which the organization is adjusted by using switches. Three voltages are measured and the ratio of resistance is calculated based on the measured voltages. Since the resistance ratio is calculated by measuring voltages and additional hardware cost is minimal, the voltage can be measured with high accuracy and low cost. Experimental results show that the mean absolute error is 12.1 mV when the input voltage ranges from 5 V to 50 V.

광섬유를 이용한 온도 보상형 마이크로콘의 개발 (Development of Temperature Compensated Micro Cone by using Fiber Optic Sensor)

  • 김래현;이우진;윤형구;이종섭
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4C호
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    • pp.163-174
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    • 2009
  • 온도 변화에 의하여 로드셀이나 스트레인 게이지의 결과값이 변하기 때문에 로드셀이나 전기저항식 변형율계를 이용하는 기계적 장치는 주변 온도의 변화에 의하여 영향을 받는다. 본 연구에서는 기존의 전기저항식 변형율계 타입의 콘이 가지는 문제점과 한계를 극복하고 관입과 동시에 연속적으로 온도보상이 가능한 직경 1~7mm의 초소형 광섬유 마이크로콘을 개발하였다. 광섬유는 머리카락 굵기의 작은 직경을 가지고 있어 원하는 크기의 센서를 구성할 수 있고 전기적 신호인 전압을 측정하는 것이 아니라 빛의 파장변화를 감지하여 변형율로 변환하게 되므로 주변 조건에 의한 간섭 영향이 거의 없다. 개발된 콘의 온도보상 효과를 검증하기 위해 외력이 없는 상태에서 콘 주변의 온도를 변화시키는 온도시험을 실시하였다. 주변 온도에 따라 측정전압이 변화되는 전기저항식 변형률계 콘과는 달리 광섬유 센서를 적용한 콘은 일정한 값을 유지하는 것으로 나타났으며 관입과 동시에 지중의 온도변화를 연속적으로 확인할 수 있었다. 또한, 다층지반 콘관입시험에서는 관입되는 동안 교란영역이 적고 분해능이 뛰어나 선단지지력의 변화만으로도 다층지반의 경계를 명확하게 탐지할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 광섬유 센서를 이용한 초소형 마이크로콘으로 다층지반을 효과적으로 탐지할 수 있으며 지중의 온도 영향이 고려된 순수한 선단저항력을 획득할 수 있음을 보여준다.

전기철도 급전시스템의 순시전압강하 보상을 위한 단상 배전 STATCOM의 적용 (Compensation of Instantaneous Voltage Drop at AC Railroad System with Single-Phase Distributed STATCOM)

  • 김준상;이승혁;김진오;이준경;정현수
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.42-51
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    • 2007
  • AC 전기철도 시스템은 동적 단상부하가 빠르게 변화하고, 전철 급전변전소에서 3상 전력을 단상 전력으로 변환한다. 이것은 일반 배전 시스템과 비교해서 AC 전기철도 시스템의 전기적인 현상들이 다르다는 것을 나타낸다. AC 전기철도 열차부하의 전기적인 특성은 동적부하의 운영과 운행 스케줄, 트랙의 구배 등에 따라 연속적인 변화를 받고 있다. 이와 같은 열차부하의 운영에 따른 급전거리가 길어 전압강하, 전압 불평형 및 고조파 왜곡현상 등의 전력 품질 저하요인이 발생하게 된다. 이러한 문제점은 상위계통인 송전시스템의 안정도에 악영향을 줄뿐만 아니라, 전기철도 급전시스템의 전력품질 저하, 전기철도차량의 통신장비, 운행 및 수송량 제한에도 영향을 미치게 된다. 따라서 본 논문에서는 전기철도시스템의 과도상태 평가를 위해 PSCAD/EMTDC를 이용한 평가모델을 제시하고, 전압 강하에 주안점을 두어, 전기철도 급전시스템의 말단 분기점(Sectioning Post)에 정지형 무효전력 보상장치인 단상 배전 STATCOM(Single-phase Static Synchronous Compensator)을 설치하여 그 작용에 따른 전압강하 보상을 평가하였다.

하이브리드 모드 전류제어를 이용한 출력 전류 저조 파 발진 방지 (Prevention of output current sub-harmonic oscillation using the Hybrid mode current control)

  • 오승민;이종욱;김학원;조관열
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.3-4
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    • 2017
  • 컨버터 제어를 위한 피크 전류 모드는 기존의 전류 모드 제어 기법에 비해 빠른 응답과 간단한 구조로 인해 많은 컨버터 애플리케이션에서 사용된다. 그러나 듀티가 0.5를 초과하면, 서브 하모닉 발진이 전류에서 발생한다. 이러한 현상을 방지하기 위해 제어기를 안정적으로 동작 할 수 있도록 보상 기울기를 추가 한다. 그러나 기울기 보상의 방법은 구조를 복잡하게 만들고 출력 전압이 가변적 일 때 때때로 기울기를 변화시켜야 하는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 기울기 보상 없이 새로운 하이브리드 모드 전류 제어 방법을 제안한다. 밸리 전류 모드에서 트레일 링 에지 변조를 사용하는 제안 된 방법에서, 서브 하모닉 발진 문제는 쉽게 해결 될 수 있다. 제안 된 제어기는 Psim 시뮬레이션에 의해 검증된다.

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전압 불평형시 콘덴서 전압, 전류, 용량 특성 해석 (Characteristics Analysis for Voltage, Current & Capacity of Condenser at Voltage Unbalance)

  • 김종겸;박영진
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.145-151
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    • 2010
  • 전압 불평형은 수용가 설비에서 상당히 중요한 전기 품질의 하나로 간주되고 있다. 전압은 송전선로 계통에서는 평형에 가깝지만, 수용가에서의 전압 레벨은 시스템 임피던스의 불평형과 단상 부하의 고르지 못한 배분 등으로 인해 불평형이 될 수 있다. 콘덴서는 역률 보상으로도 사용되며, 비선형 부하에서 발생하는 고조파를 저감하기 위해 리액터와 함께 사용되고 있다. 전압 불평형이 존재할 경우 전류 불평형으로 콘덴서에서는 용량변화가 일어난다. 콘덴서와 리액터를 함께 사용하는 경우 사고 발생이 높은 편이다. 그래서 콘덴서 설비에 전압 불평형이 존재할 경우 전압, 전류 그리고 용량의 변화가 어떻게 진행되는지 확인하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 전압 불평형률이 존재할 경우 콘덴서 단독운전과 리액터의 부착시 전압, 전류 및 용량의 크기가 규정에서 제시한 범위 이내인지를 계산하였다.

선형 및 비선형 부하의 운전시 커패시터 동작 특성 분석 (Analysis for Power Capacitor Characteristics by Linear and Non-linear Load Operation)

  • 이은웅;이동주;김일중;김종겸;박영진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.22-25
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    • 2008
  • 전력용 커패시터는 부하에 필요한 무효전력을 대신 공급함으로써 공급전력을 줄여 역률을 개선하시키고, 전압을 안정시키며, 손실의 저감으로 전원용량을 증대할 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다. 그러나 전압 불평형과 같은 전기품질의 저하와 비선형 부하등과의 혼합 사용시 전압 및 전류 등의 증가로 인해 전기적인 스트레스를 받게 된다. 본 논문에서는 선형 및 비선형 부하의 사용시 역률 보상으로 운전되고 있는 커패시터가 어떤 특성변화를 나타내는지에 대해 유도성 부하와 컨버터 회로를 사용하여 모의를 실시하였다.

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리튬-이온 배터리 충전 IC의 설계 (A Design of Charger IC for Li-Ion Battery)

  • 이신우;임신일
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.895-898
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    • 2003
  • 본 논문에서는 휴대폰에 사용하는 리튬-이론 배터리(Li-Ion battery)를 충전하기 위한 충전 IC 의 설계에 대해서 기술한다. 정전류(Constant Current)/ 정전압 (Constant Voltage) 방식을 이용하여 리튬-이론 배터리를 충전을 하였다. 이 충전 과정을 제어하기 위해서 일반적으로 사용되는 ADC, DAC 와 MICOM 을 사용하지 않고, hardwired control logic 을 이용하여 적은 면적을 가지고도 기존의 충전 과정을 수행하도록 하였다. 충전 IC 외부에 사용되는 저항들을 내부에 집적하여 사용하는 부품의 수를 현저히 줄였다. 충전기와 리튬-이온 배터리를 연결하는 선(wire)로 저항에 의한 전압강하(voltage drop)를 외부에서 보상할 수 있도록하여 리튬-이온 배터리가 가장 안정적인 전압인 4.2 V로 충전 될 수 있도록 하였다. 외부 온도 검사 블록에서 저항을 이용한 전압 분배를 사용하지 않고, 정전류원을 이용하여 외부 온도 변화를 측정할 수 있도록 하였다. 리튬-이온 배터가 전정류와 정전압으로 4.2 V로 충전 되었으며, 충전 IC 의 소비 전력은 37 mW(analog part)이다. 충전 IC는 0.6 ㎛ standard CMOS 공정을 이용하여 설계하였다.

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역률 보상용 콘덴서 설치 지점에 따른 특성 해석 (Characteristic Analysis by the Position of Power Factor Compensative Condenser)

  • 이경배;정진관;안재후;김종겸
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.748-749
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    • 2008
  • 대용량 전동기에는 역률보상용 콘덴서와 리액터를 설치하여 부하역률을 개선하고 있다. 역률보상용 콘덴서의 기동리액터 전.후단 설치지점에 따른 특성변화를 해석한 결과 콘덴서를 기동 리액터 전단에 설치한 경우 기동시의 순간적인 콘덴서 돌입전류로 상용주파수 부근의 고조파(1,3,5차) 공진이 발생하여 이로 인한 과전압이 콘덴서와 직렬리액터에 반복적으로 인가되어 수명이 단축됨을 확인할 수 있었다. 기동초기에 발생하는 과전압을 저감하기 위해서 콘덴서 회로의 연결점을 기동리액터 후단에 설치한 결과 인가전압과 전류가 감소됨을 알 수 있었다.

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