• 제목/요약/키워드: 직렬형 설계

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유전자알고리즘을 이용한 FBAR RF 대역통과여파기 설계기법 (Thin Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) Bandpass Filter Design Technique Using Genetic Algorithm)

  • 이정흠;김형동
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권3호
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    • pp.10-17
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 박막 체적 공진기 대역통과 여파기 설계기법을 제안하였다. 기존의 BVD등가모델을 이용한 여파기 설계기법은 공진 모드에서의 공진기의 임피던스 특성을 몇 개의 집중 소자로 근사함으로써 생기는 오차를 포함하고 있다. 본 논문에서는 공진기의 전기적 임피던스 특성식 자체를 이용한 최적화 FBAR여파기 설계기법을 제안하였다. 유전자 알고리즘을 적용하여 설계기준을 만족하도록 공진기의 두께 및 면적을 최적화하였다. 첫 번째 유전자 알고리즘은 사다리형 여파기의 직렬/병렬 공진기의 직렬/병렬 공진 주파수가 통과대역의 중심주파수와 일치하도록 각 공진기의 압전 물질 두께를 최적화하였다. 두 번째 유전자 알고리즘은 설계하고자하는 대역통과 여파기 특성을 만족시키기 위한 각 공진기의 면적을 최적화하였다. 제안된 방법을 이용하여 설계된 US-PCS 수신 대역통과 여파기는 기존의 방법 및 BVD모델을 이용한 설계결과와 비교하여 우수한 응답특성을 나타내었다.

백스테핑 기법을 이용한 항공기용 이중화 비대칭형 직렬 전기-정유압 구동기의 위치제어 (Position Control of Dual Redundant Asymmetric Tandem Electro-Hydrostatic Actuator for Aircraft based on Backstepping Technique)

  • 김대연;박형준;김상석;김대현;김상범;이준원;최종윤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.1-10
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    • 2021
  • 전기-정유압 구동기(EHA)는 독립적으로 유압 동력원을 운용할 수 있고, 효율이 높다는 장점으로 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 특히 항공분야에서는 고장 대비 및 장착공간의 최소화를 위해 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 EHA를 주로 사용하고 있다. 하지만 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 항공용 EHA는 포스 파이팅(force fighting)현상이 발생하여 내구성능이 감소한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 항공용 EHA의 제어성능 향상 및 포스 파이팅 문제를 해결하기 위해 대표적인 비선형 제어 기법인 백스테핑을 기반으로 제어기를 설계하였고, 제어에 필요한 상태를 추정하기 위해 추가 상태 관측기를 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 검증으로 제안한 제어기는 일반적인 PI제어기에 비해 제어성능이 우수하고, EHA의 포스 파이팅 현상을 현저히 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다.

HAS-160 해쉬 프로세서의 VLSI 설계 (VLSI Design of HAS-160 Algorithm)

  • 현주대;최병윤
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
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    • pp.44-48
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    • 2002
  • 본 논문에서는 한국형 디지털 서명 표준인 KCDSA에서 사용할 목적으로 개발된 국내 해쉬 함수 표준인 HAS-160 알고리즘을 VLSI 설계하였다. 하나의 단계연산을 하나의 클럭에 동작하고 단계연산의 핵심이 되는 4개의 직렬 2/sup 3/ 모듈러 가산기를 CSA(Carry Save Adder)로 구현하여 캐리 전파시간을 최소로 하고 HAS-160 해쉬 알고리즘의 특징인 메시지 추가생성을 사전에 계산하여 지연시간을 줄이는 설계를 하였다. 설계된 해쉬 프로세서를 0.25 urn CMOS 스탠다드 셀 라이브러리에서 합성한 결과 총 게이트 수는 약 21,000개이고 최대 지연 시간은 5.71 ns로 최대 동작주파수 약 175 MHz서 약 1,093 Mbps의 성능을 얻을 수 있었다.

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탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 (Controller Design for Stability Improvement of an On-Board Battery Charger)

  • 고영종;정해광;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.313-314
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    • 2011
  • 본 논문은 탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 기법을 제안한다. 전체 시스템은 역률개선회로와 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터로 구성되어 있다. 역률개선회로는 전류제어기와 전압제어기에 의해 입력전류와 직류단 전압을 제어하며, 풀-브릿지 컨버터는 직류단 전압을 입력으로 하여 일정 출력전압을 제어한다. 본 논문에서는 역률개선회로의 소신호 모델을 이용한 PI 전류 및 전압제어기 설계기법, 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터에서 출력 캐패시터의 작은 등가직렬저항(ESR)을 고려한 타입-3 형태의 제어기 설계기법을 제안한다. 3kW급 탑재형 배터리 충전기 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능을 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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계통 연계형 단상 멀티레벨 컨버터의 고조파 전류 저감을 위한 필터에 관한 연구 (A basic study on the filter to reduce harmornic current of grid connected single phase multi-level converter)

  • 한상협;김흥근;차헌녕;전태원;노의철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.182-183
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    • 2016
  • 계통 연계형 인버터에서는 고조파 전류를 저감하기 위하여 필터가 필요하다. 이러한 고조파 저감을 위하여 LCL 필터나 LCL 필터의 커패시터 단에 직렬로 L을 추가한 직렬 공진을 이용한 LLCL 필터가 있다. 이러한 필터들은 특정 주파수 대역의 고조파를 효과적으로 제거할 수 있으며 기존의 L 필터보다 용량이 줄어든다. 본 논문에서는 단상 멀티 레벨 컨버터의 PWM 주파수 성분의 고조파 저감 효과를 갖는 L, LLCL 필터를 설계하고 비교한다.

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낮은 저항의 IH 전용용기를 가열할 수 있는 유도 가열 컨버터와 코일 설계 (Design Methodology of Series Resonant Converter and Coil for Heating Low Resistance Container in IH Applications)

  • 정시훈;박화평;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.164-165
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    • 2017
  • 본 논문은 직렬 공진형 컨버터를 이용하여 낮은 저항을 갖는 주방 용기를 가열하기 위한 유도 가열(Induction Heating; IH)용 공진형 컨버터와 코일 설계방법을 제안한다. 기존 IH 시스템은 저항이 작은 용기를 가열할 때 낮은 전압이득으로 인해 정격보다 큰 전류가 흘러 스위칭 손실 및 전도 손실이 증가하고 소자의 정격 전류량을 초과하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 용기에 따른 임피던스를 분석하고 다양한 저항 조건의 용기를 모두 가열하기 위한 적절한 IH용 코일 설계 방법을 제안한다. 이는 2.4 kW의 최대 전력을 가지는 IH용 공진형 컨버터 시작품을 사용하여 제안하는 설계의 타당성을 검증하고자한다.

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직렬공진 PWM인버터를 이용한 전자간절유도가열 열유체 에너지시스템과 그 성능평가 (Electromagnetic Indirect Induction Fluid Heating System using Series Resonant PWM Inverter and Its Performance Evaluations)

  • 김용주;김기환;신대철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.48-54
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    • 2002
  • 본 논문에서는 간접 유도가열 되는 DPH시스템과 주파수 범위가 20kHz에서 50kHz사이에서 작동되는 전압형 직렬공진 고주파인버터를 이용하여 열 기체를 발생시키는 전압형 공진형 인버터에 관하여 설명하였다. 얇은 스텐레스 판재가 서로 스폿 용접되어 연결되어 있고 미세한 많은 구멍을 갖고있는 적층형 충진발열테로 특수하게 설계된 유도 가열기는 외부에 워크 코일로 감겨져 있는 불소수지계의 절연용기 안에 삽입되어 있다. 이 워크 코일은 공진형 인버터와 연결되어 있으며 유도가열기를 통해 흐르는 관 유체를 1단가열부에서 저압의 포화증기를 2단가열부에서 열방사성 증발유체를 생성하는 본 DPH시스템의 성능 및 효용성을 실용적인 측면에서 논의하고 평가 할 것이다.

인체 삽입형 자기 공진 무선전력전송 수신기 설계 및 성능 분석 (Design and Performance Analysis of Magnetic Resonant Wireless Power Transfer Receiver for Implant Medical Device)

  • 김성재;구현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.935-941
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    • 2018
  • 본 논문에서는 소형의 인체 삽입형 의료기기에 자기 공진기법 무선전력전송을 적용하는 경우, 적합한 시스템 구성을 제안하고 성능을 검증하였다. 제안하는 수정된 직렬-병렬 구성은 전력 수신부의 전력 수신 코일과 커패시터를 병렬로 연결한 공진기에 직렬로 연결되는 인덕터를 추가하여 구현하며, 낮은 인덕턴스를 가진 전력 수신 코일을 이용하는 경우 직렬 공진기를 이용하는 경우에 비해 높은 효율을 달성할 수 있다. 회로분석을 통해 해당 구성의 유효성 및 동작조건을 이론적으로 검증하고, 돼지 지방 및 근육 생체 블록에 무선전력전송 수신코일을 삽입한 환경에서 무선전력전송을 진행하여 전력 전송 효율 및 생체 블록의 온도 변화를 측정 비교하였다. 생체 블록에 2.5~10 mm 깊이로 삽입 시 제안한 구성이 일반적인 직렬-직렬 구성보다 평균 17.79 % 개선된 효율을 보이며, 공기 중에서 32 dBm 전력 송신 시 직렬-직렬 수신 코일은 평균 $0.75^{\circ}C/s$, 제안한 구성의 수신 코일은 평균 $0.18^{\circ}C/s$의 온도 변화를 보여 제안한 구성이 인체 삽입형 무선전력전송 시스템 구성에 보다 적합함을 확인하였다.

분리형 슬롯구조를 지니는 디스크형 발전기의 특성 해석 (Characteristic Analysis of Disk Type Generator with Separated Slots)

  • 김재광;조동혁;정현교;이철균
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.150-152
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    • 2001
  • 근래 들어 소용량의 디스크형 발전기(disk type generator)가 여러 분야에서 이용되면서 기존 모델보다 개선된 특성을 나타내는 새로운 구조에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 분리형 슬롯 구조를 지니는 디스크형 발전기를 제안하였고 그 특성을 해석하여 기존 모델과 비교함으로써 우수성을 입증하였다. 제안된 모델의 3차원 자계 해석을 위해서 체적적분방정식법(VIEM)을 이용하였다. 전기자와 계자의 상대 위치에 따른 자속 밀도 분포와 직렬 코일 내부의 총 자속량을 체적적분방정식법을 통하여 정확하게 계산하고 여기서 구해진 자속량에 대한 몇 가지 후처리 과정을 통해서 발전기의 주요 특성들을 구했다. 이 결과를 동일한 설계 제한 사항을 고려한 기존 모델의 결과와 비교하여 제안된 구조를 지니는 디스크형 발전기의 우수성을 입증하였고 실제 설계에도 활용이 가능하도록 했다.

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