• 제목/요약/키워드: 전원 회로 설계

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철도차량용 IGBT Gate Driver Unit 기술 동향 분석 연구 (Research on Technical Trends of IGBT Gate Driver Unit for Railway Car)

  • 조인호;이재범;정신명;이병희
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.339-348
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    • 2017
  • 철도차량용 전원창치는 추진제어용 전원장치와 보조전원장치로 구분된다. 추진제어용 전원장치는 철도차량의 추진 및 회생제동 등의 동작을 위한 것이며, 보조전원장치는 추진제어용 전원을 제외한 공기압축기, 조명기기, 차량제어전원 등의 보조전원에 사용되는 것이다. 각 전원장치는 고전압, 고전류 사양 특성에 따라 일반적으로 insulated-gate bipolar transistor (IGBT)를 스위칭 소자로 사용하고 있다. 스위칭 소자를 사용하기 위해서는 적절한 스위칭 동작을 구현하기 위한 구동회로(Gate Driver Unit, GDU)가 필수적이다. 본 논문에서는 철도차량에 적용되고 있는 IGBT용 GDU에 적용되고 있는 기술 동향을 분석하고 철도차량용 IGBT GDU 설계 시 고려사항에 대해 알아보고자 한다.

다목적실용위성2호용 데이터 메모리의 오류 검출 및 정정 회로 설계 (Error Detection and Correction Circuit Design of Data Memory for KOMPSAT2)

  • 조영호;심재선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2634-2636
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    • 2004
  • 다목적실용위성2호의 위성 본체시스템에는 지상과 연락을 담당하는 주 컴퓨터인 OBC, 위성의 자세를 제어를 위한 원격구동장치인 RDU 그리고 위성의 전원분배를 제어장치인 ECU인 3개의 동일 프로세서(386)가 탑재되어 각 담당 임무를 수행하는 분산형 구조를 갖고 있다. 각 프로세서는 EEPROM과 SRAM 데이터 메모리를 갖고 있는데 전원 리셋이 일어나면 모든 프로그램은 EEPROM에서 SRAM으로 복사되어 운영 프로그램이 실행하도록 되어 있다. 그러나 SRAM은 우주환경에서 위성체는 방사선에 노출되어 손상을 입을 때 SEU이 발생되어 정보가 왜곡되거나 상실되는 문제를 갖고 있다. 그러므로 본 논문에서는 변형된 해밍코드 기법을 이용하여 데이터를 수신하는 곳에서 에러를 검출 및 수정하는 디지털 회로 설계방법을 기술하고자 한다.

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수중 음향센서용 전력증폭기를 위한 전원회로 설계 (Design of Power Supply for Power Amplifier of Underwater Acoustic Sensor)

  • 이창열;심재혁;김인동;노의철;문원규;김원호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.119-120
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    • 2012
  • 본 논문에서는 수중음향 센서를 위한 전력증폭기용 전원회로로 멀티레벨 가변전압출력 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 가변전압출력 AC-DC 컨버터는 입력단측의 입출력측 절연 및 멀티전원전압을 얻기 위한 고효율 위상제어 풀 브리지 DC-DC컨버터와 출력단측의 응답특성이 빠른 멀티레벨 가변출력전압을 얻기 위한 2개 Flying capacitor 3-level converter와 1개의 다이오드 브리지로 구성되어 있다. 본 논문에서 제안하는 멀티레벨 컨버터는 수중음향 센서를 위한 전력증폭기용 전원회로로서 유용하게 사용될 것으로 예상한다.

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24-GHz/77-GHz 이중 대역 CMOS 저 잡음 증폭기 설계 (Design of 24-GHz/77-GHz Dual Band CMOS Low Noise Amplifier)

  • 성명우;김신곤;;최근호;;;최승우;류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.824-825
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    • 2015
  • 본 논문은 차량 레이더용 24-GHz/77-GHz 이중 대역 CMOS 저 잡음 증폭기를 제안한다. 이러한 회로는 1.8볼트 전원에서 동작하며, 저 전압 전원 공급에서도 높은 전압 이득과 낮은 잡음지수를 가지도록 설계하였다. 제안한 회로는 TSMC $0.13-{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계되어 있다. 전체 칩 면적을 줄이기 위해 가능한한 많은 부분에 실제 수동형 인덕터 대신 전송선을 이용하였다. 제안한 회로는 최근 발표된 연구결과에 비해 높은 전압 이득, 낮은 잡음지수 및 작은 칩 크기 특성을 보였다.

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고 변환이득 및 저 전력 24GHz CMOS 믹서 설계 (Design of 24GHz CMOS Mixer with High Conversion and Low Power)

  • 김신곤;최성규;김철환;성명우;;최근호;류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.780-781
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    • 2014
  • 본 논문에서는 차량 추돌 방지 단거리 레이더용 고 변환이득 및 저전력 24GHz CMOS 믹서를 제안한다. 이러한 회로는 2볼트 전원전압에서 동작하며, 저 전압 전원 공급에서도 높은 변환 이득과 낮은 잡음지수를 가지도록 설계되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계하였다. 전체 칩 면적을 줄이기 위해 실제 수동형 인덕터 대신 전송선을 이용하였다. 제안한 회로는 최근 발표된 연구결과에 비해 가장 높은 10.96dB의 변환이득, 7.6dBm의 IIP3를 보였고, 가장 적은 5mW의 소비전력 및 $0.2{\times}0.2m^2$의 칩 크기 특성을 보였다.

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광물 탐사용 25kW급 양극성 펄스전원장치 설계 및 태백산 탐사시험 (Design and testing of 25kW bipolar pulse power supply for mineral exploration of Mt.Taebaek)

  • 배정수;김신;김태현;유찬훈;김형석;김종수;장성록
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.257-259
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    • 2019
  • 본 논문은 광물 탐사를 위한 25kW급 양극성 펄스전원장치에 대해 기술한다. 소프트스위칭 기반의 고효율 LCC 공진형 컨버터와 풀 브리지 기반 양극성 펄스 스위칭부로 구성된 단위 모듈(500V, 12.5A)을 기반으로 설계한다. LCC 공진형 컨버터는 전류의 rms값을 줄이기 위해 공진 전류모양을 사다리꼴 형태로 설계하여 도전 손실측면에서 크게 개선되었고, 높은 전력밀도를 달성하기 위해 변압기의 누설 인덕턴스를 공진 파라메터로 활용한다. 추가적으로, 짧은 펄스폭을 가지도록 설계된 게이트 구동 회로는 출력을 DC에서 8kHz의 넓은 주파수 범위에서 동작시킬 뿐만 아니라 게이트 신호를 전달하기 위한 변압기의 사이즈를 줄이기 위해 제안된다. 단위모듈 형태로 개발된 양극성 펄스전원장치는 4개의 모듈이 직병렬로 결선되어 부하조건에 따라 Grounded dipole mode (2kV, 12.5A) 또는 Loop mode (500V, 50A)로 동작한다. 4모듈 직병렬 운전 시 발생하는 모듈 간 전압 불균형 문제를 해결하기 위해 메인 변압기에 보상권선이 감긴다. 본 논문에서는 개발된 양극성 펄스전원 장치의 설계를 저항부하 실험 및 태백산 탐사시험 결과를 바탕으로 검증한다.

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제어용 전원으로 사용 가능한 공진형 컨버터 시스템 (Resonant Converter System for Control Power Supply)

  • 임영하;지준근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1097-1099
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    • 2002
  • 본 논문에서는 제어용 전원으로 사용할수 있는 주파수 제어 직렬 공진형 컨버터의 동작 원리 및 특성을 살펴보고 실제의 제어용 전원을 설계 및 제작하려고 한다. 고성능의 SMPS 제작을 위한 공진형 컨버터 회로를 구성하고 실제 시스템 제작에 앞서 먼저 시뮬레이션을 통한 시스템의 분석을 하였다. 시뮬레이션 프로그램은 ACSL(Advanced Continuous Simulation Language)을 사용하였다.

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비조절형 버스시스템 적용을 위한 새로운 전력조절기 전원단 설계 및 해석

  • 박성우;장진백;박희성;장성수;이종인
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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    • pp.85-85
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    • 2004
  • 다목적 실용위성(KOMPSAT) 시리즈는 전력버스가 위성의 배터리와 직접 연결되어 있어 버스전압이 배터리와 동일하며, 전력조절기(Power Regulator)의 스위칭 듀티 값이 위성 탑재 소프트웨어에 의해 제어되는 소프트웨어 제어방식의 비조절형 버스 시스템 (Unregulated Bus System)을 사용한다. 본 논문에서는 이와 같은 소프트웨어 제어방식 비조절형 버스시스템을 채택하는 위성의 전력조절기 모듈화에 적용 가능한 새로운 전원단 회로를 제안하며 제안된 전원단의 모드별 동작 특성을 해석하고 시뮬레이션 결과와 비교, 검토한다. (중략)

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트랜스포머의 자가 공진(Self-Resonance) 특성을 이용한 자가 발진(Self-Oscillation) UV 발생 플래시램프 전원장치설계 및 그 동작 특성 (Design of the Self-Oscillation UV Flash Lamp Power Supply and the Characteristic of its Operation Using Self-resonance of the Transformer)

  • 김신효;조대권
    • 선박안전
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    • 통권37호
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    • pp.35-44
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    • 2014
  • 해상 및 육상용 살균방식으로 UV를 사용하는 시스템이 주종을 이루고 있으며, 의료, 생활, 산업용 시스템에 널리 적용되고 있으며, 근래에는 평형수 처리 방식으로 UV를 적용하는 사례가 등장하고 있다. UV 광원으로는 다양한 램프가 있으며 그 중 제논플레시 램프는 강한 섬광형 방전과 함께 다량의 UV를 방출하는 특성이 있어 매우 효과적이다. 다만, 타 광원에 비하여 높은 방전전압으로 인하여 기존의 전원장치 설계 방식으로는 장치의 크기가 크고 복잡한 문제가 있었으며, 이를 개량하기 위한 본 연구에서는 트랜스포머의 자가 공진(self-resonance)을 이용한 설계 기법을 제안하며, 트랜스포머의 특정주파수에서 고유임피던스 성분을 이용하여 출력전압을 필터링하면 제논방전관이 자가 발진방식으로 동작하므로 종래의 회로구성보다 간단하고 경제적인 아크방전 파워 스테이지의 구성이 가능하다.

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