Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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2014.10a
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pp.278-281
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2014
This paper presents the performance comparison of three types of full-wave rectifiers for vibration energy harvesting. The first rectifier is consisted of two active diodes and two MOSFETs, and the comparators of the active diodes are powered from the output of the rectifier. The second one is a 2-stage full-wave rectifier. It comprises the basic rectifier consisted of four MOSFETs and an active diode. The comparator is also powered from the output of the rectifier. The third one is an input powered rectifier. It has the same structure as the second rectifier, but the comparator is powered from the input of the rectifier. These rectifiers have been designed using a 0.35um CMOS process and their performances have been compared through simulations. In terms of efficiency, the first rectifier shows the best performance at heavy loads, but the second one is suitable at light loads. When the power consumption during absence of vibration is more important than efficiency, the input-powered rectifier is proper.
본 논문에서는 전화국의 전원시설 중 핵심인 정류시설에 대해 다룬다. 현재 사용되고 있는 정류기 종류인 싸이리스터형 정류기, 철공지형 정류기, 스위칭형 정류기에 대해 원리와 장단점을 서술한다. 통신운용회사에서 중요한 요소로 고려하는 운용 및 유지보수에 관련된 요구사항을 포함하여 정류시설에 대해 필요한 기술적 요구조건을 기술하고, 마지막 부분에서는 새로운 통신 서비스의 등장에 대응한 정류 시설의 향후 발전방향에 대해 다룬다.
이 논문은 이중 출력과 단일 역률 적용에 대한 하나의 전력단 회로를 사용한 새로운 정류기를 나타낸다. 제안된 정류기는 부스트와 플라이백 컨버터가 결합된 하나의 전력단 회로를 갖는 구조를 가지고 있고, PFC(power factor correction) 와 일정 출력 전압 제어를 동시에 수행한다. 따라서, 제안된 정류기는 전형적인 AC/DC 정류기들(멀티 권선을 갖는 플라이 백 정류기, 투 스테이지 방식을 사용한 부스트와 플라이백 컨버터가 결합된 정류기 등등)보다 낮은 비용과 작은 사이즈의 장점을 갖는다. 제안된 정류기 회로의 동자 원리는 본 논문에서 상세하게 기술 되어진다. 그리고 시뮬레이션을 통하여 제안된 정류기의 타당성을 증명하였다.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.49
no.4
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pp.34-42
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2012
In this paper, a wide-input range CMOS multi-mode rectifier for wireless power transfer system is presented. The output voltage of multi-mode rectifier is sensed by comparator and switches are controlled based on it. The mode of multi-mode rectifier is automatically selected by the switches among full-wave rectifier, 1-stage voltage multiplier and 2-stage voltage multiplier. In full-wave rectifier mode, the rectified output DC voltage ranges from 9 V to 19 V for a input AC voltage from 10 V to 20 V. However, the input-range of the multi-mode rectifier is more improved than that of the conventional full-wave rectifier by 5V, so the rectified output DC voltage ranges from 7.5 V to 19 V for a input AC voltage from 5 V to 20 V. The power conversion efficiency of the multi-mode rectifier is 94 % in full-wave rectifier mode. The proposed multi-mode rectifier is fabricated in a $0.35{\mu}m$ CMOS process with an active area of $2500{\mu}m{\times}1750{\mu}m$.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.12
no.10
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pp.4561-4568
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2011
In this paper, carrier comparison PWM method for voltage control of Vienna rectifier is discussed. In general, in industrial and communications applications, the two-level rectifier is used. However, this two-level rectifier has the limit of high THD and low efficiency. So, the studies of three-level rectifier has been carried out so far, and the Vienna rectifier circuit is the representative. The space vector pulse width modulation(SVPWM) method is generally used for Vienna rectifier, in which voltage vectors and duration time are calculated from the voltage reference. However, this method require very sophisticated and complex calculations, so realizing this method by software is very difficult. To overcome this disadvantage, simple carrier comparison PWM method for Vienna rectifier is proposed which is modified from the carrier comparison method for 3 level inverter. Furthermore, to verify the usefulness of the Vienna rectifier carrier comparison PWM the simulation and experiment are carried out.
최근 고효율 전력변환을 위해 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 동기정류기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 일반적인 다이오드 정류기를 사용하는 경우 출력전류에 비례하는 전력손실이 커서 대전력용으로 사용하기에는 적합하지 않다. 따라서 스위치를 이용한 동기정류기가 검토되고 있는데 동기정류기의 스위치를 구동시키기 위해서는 스위치를 구동시킬 수 있는 구동용 IC가 이용되고 있다. 동기정류기 구동 IC의 단점으로는 약 50%의 중부하 이하에서는 동작되지 않는 단점이 있어 이를 보완하기 위하여 변압기 1차측 전류를 검출하여 게이트 전압을 만들어 스위치를 구동시키는 회로를 제안하였다. 본 논문의 실험 결과 저전력 지점에서 동기정류기가 구동되었고 따라서 전력변환 효율은 기존의 다이오드 정류기에 비해 우수하며 효율개선효과가 있다는 것을 실험으로 보였다.
Kim, Se-Min;Woo, Hyun-Wook;Lee, Se-Na;Lee, In-Hyuk;Song, Sung-Geun;Park, Sung-Jun
Proceedings of the KIEE Conference
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2008.07a
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pp.1010-1011
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2008
본 연구는 도금용 정류기의 성능개선 및 부피저감을 위해 PWM 방식의 정류기 구성에 관한 것이다. 제안된 PWM(Pulse- width modulation) 정류기는 기존의 SCR 정류기에 비하여 전류제어기의 속응성을 개선 할 수 있었으며, 그 사이즈 면에서 기존방식에 비하여 대폭감소할 수 있었다. 또한 출력전압 15[V], 출력전류 1,000[A]인 15[Kw]급 PWM정류기 프로토타입을 제작 및 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 종전의 3상 PWM 정류기의 문제점을 극복하기 위하여 3상 Z-Source PWM 정류기를 제안하였다. 제안된 정류기는 시스템의 간소화, 안정화, 비용상승을 고려하여 상태관측기가 적용된 센서리스 제어 기법을 적용하였다. 3상 Z-Source PWM 정류기는 교류측 전압센서 없이 DC-link단 전압센서와 입력단 전류 센서만을 이용하여 교류측 전압을 추종한다. 제안된 3상 Z-Source PWM 정류기는 PSIM 시뮬레이션을 통하여 검증 하였다.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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v.40
no.6
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pp.393-399
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2003
The current paper presents a new Mo-MPS rectifier using molybdenum as barrier metal to improve on the low forward voltage drop and power dissipation of the coventional Al-MPS and Pt-MPS rectifier. Electrical characteristics of the fabricated Mo-MPS rectifier are imvestigated compared with Al-MPS and Pt-MPS rectifier. At the same current level, the forward voltage drop of the Mo-MPS was reduced by 0.11V~0.24V compared to that of the conventional MPS rectifier. Accordingly, since the Power dissipation of a rectifier mostly depends on the forward current density and forward voltage drop, the Mo-MPS rectifier achieved improved power dissipation when compared to the conventional MPS rectifier. The reverse breakdown voltage of a Mo-MPS rectifier with 68% Schottky junction area was about 304y. Despite having a lower forward voltage drop than a conventional MPS rectifier, the Mo-MPS rectifier still exhibited a higher reverse breakdown voltage.
Kim, Gue-Hong;Jeong, Jae-Hoon;Cho, Man-Hyun;Ahn, Che-Hong
Proceedings of the KIEE Conference
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1999.07g
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pp.3172-3174
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1999
교환기나 전송장치 등 각종 통신설비에 전원을 공급하기 위해서 정류기, 축전지 및 발전기 등의 전원설비가 사용되고 있다. 이들 중에서도 정류기는 통신설비에 직류전원을 공급하기 때문에 다른 전원설비 보 다도 신뢰성 및 안정성이 확보된 장치로 인식되어 왔다. 그러나 현재 사내전화국에 설치 운용중인 정류기는 교환 기별로 종류가 다양하여 유지보수에 어려움이 내재하고 있을 뿐만 아니라 통신망의 광대역화, 대용량화에 대처가 곤란하며 정류기를 전력실 또는 통신실에 집중해서 설치 운용하는 집중공급방식으로는 축전지의 만충전이 곤란하다. 또한 현재의 이러한 급전방식은 통신장치의 광대역화, 고도화 등 통신망의 급격한 발전과 함께 다음과 같은 문제점이 대두되고 있다. 첫째, 전력실에서 총괄하여 교류전력을 직류48V로 변환해서 급전하기 때문에 급전전류가 크게되고, 또한 전력실에서 통신실까지의 급전손실이 크다 둘째, 통신설비의 증감에 따른 전원설비의 증감이 어렵기 때문에 설비 가동율이 나쁘다 셋째, 전원설비의 고장에 의한 전화국 전체설비에 심각한 영향을 미칠수 있다 이러한 문제점을 해소하기 위하여 집중 및 분산급전방식으로 운용이 가능하며, 또한 모든 전원설비를 감시/제어하는 전원 집중관리 시스템과의 인터페이스 등이 가능한 정류시스템을 1997년부터 개발하였다. 본고에서는 신형 정류기와 기존의 정류기와의 성능 및 특성에 대해 비교하였고, 특히 경제성측면과 설치상련에 대해 비교분석 하였다. 또한 집중급전방식과 분산급전방식의 특성에 대해서도 서술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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