• 제목/요약/키워드: 펄스폭변조 필터

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동력 집중식 철도차량의 전력변환장치 전력품질 향상연구 (A Study on Power Quality Improvement of Power Conversion System in Centralized-Power Type Electric Railway Vehicle)

  • 김재문;윤차중;이을재
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.559-564
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    • 2010
  • 본 논문은 동력 집중식 철도차량에서 전력변환장치로서 객차용 전원공급장치의 전력품질을 향상시키기 위해 보완된 필터설계를 제안한다. 먼저, 필터설계를 위해 객차용 전원공급장치와 연결된 변압기의 출력전력 파형을 측정하였다. 실험 및 시뮬레이션 결과를 통해 스위칭 기법은 개선된 특정고조파 소거 펄스폭 변조이고 스위칭 주파수는 300Hz임을 추정하였다. 따라서 추정된 파라미터를 바탕으로 전력품질을 향상시키기 위해 필터를 설계하였다. 시뮬레이션 결과 전체적으로 고조파의 크기가 감소함을 확인하였다.

완전 디지털 오디오 증폭기를 위한 보간 필터 설계 (An Interpolation Filter Design for the Full Digital Audio Amplifier)

  • 허서원;성혁기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.253-258
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    • 2012
  • 자연 샘플링 펄스폭 변조 방식을 디지털 영역에서 적용하기 위해서는 왜곡성능이 우수하고 계산 량이 적은 보간 필터가 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 변형된 패로우 구조를 기반으로 한 새로운 형태의 보간 필터를 제안 및 설계한다. 제안된 필터는 아날로그 신호 추정을 위해 단지 4개의 주변 샘플 값만을 필요로 하는 단순화된 구조를 가지므로 기존의 라그랑지 보간 필터와 비슷한 복잡도를 유지하면서 더 우수한 통과 대역 왜곡 특성을 보인다. 설계된 보간 필터를 이용하여 20 kHz 의 가청 주파수 대역에서 10-3 dB 의 최대 왜곡 편차를 달성하여 기존의 라그랑지 보간 방식과 비교하여 1/6 정도 감소된 최대 왜곡 편차 특성을 실현하였다.

연속-시간 펄스-폭-변조 ADC를 위한 LUT 기반 데시메이션 필터 설계 (Design of LUT-Based Decimation Filter for Continuous-Time PWM ADC)

  • 심재훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.461-468
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    • 2019
  • 연속-시간 델타-시그마 ADC는 별도의 안티-엘리아싱 필터가 필요하지 않고, 이산-시간 델타-시그마 ADC에 비해 적은 전력 소모로 넓은 대역폭의 신호를 처리할 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있다. 그러나 델타-시그마 ADC의 특성상 높은 주파수의 클럭으로 신호를 샘플링 하여야 하기 때문에, 이를 낮은 데이터 레이트의 고해상도 디지털 신호로 에일리어싱 없이 낮춰 주기 위한 데시메이션 필터가 복잡하고 고속으로 동작해야 한다. 이 논문에서는 연속-시간 델타-시그마 ADC에 펄스-폭-변조를 적용한 구조를 제안하고 이 구조를 이용함으로써 데시메이션 필터를 룩업 테이블을 이용하여 간단하게 구현할 수 있음을 보인다.

10GHz로 고조모드록킹된 고리형 어븀첨가 광섬유 레이저의 이론적 해석 및 향상된 공진기 설계 (Theoretical analysis improved cavitity design of a 10 GHz harmonically mode-locked Er-doped fiber laser)

  • 이유승
    • 한국광학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.353-359
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    • 2000
  • 마하젠더 광세기 변조기를 이용해 10GHz의 능동적 고조모드록킹된 어븀첨가 광섬유 레이저의 출력특성을 측정하여, 이를 모델로 레이저 공진기를 이론적으로 해석하였다. 능동형으로 모드록킹된 레이저에서의 비선형 슈뢰딩거 방정식을 통해 공진기에서 나타나는 비선형 효과인 자기위상변조(Self Phase Modulation)와 군속도 분산(Group Velocity Dispersion)을 고려하여 레이저의 각각의 구성부붐들이 레이저 펄스에 미치는 영향을 계산하여 이론적으로 해석하였다. 또한 그 해석을 바탕으로 chi게 파라메터를 줄이면서 펄스폭을 최소화하는 방향으로 펄스의 세기와 필터의 대역폭을 변화시켜가면서 기존의 것에 비해 chirp 파라메터는 2배, 펄스폭은 4배 줄일 수 있는 조건을 찾아 향상된 특성의 레이저 공진기를 설계하였다.

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LCL-필터를 갖는 단상 계통연계형 인버터에서의 구리와 알루미늄 권선 인덕터의 비교 (A Comparison of inductors composed of copper or aluminum wire for a single-phase grid-connected inverter using LCL-filter)

  • 전영태;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.43-45
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    • 2019
  • 펄스폭 변조 기법 (Pulse width modulation)을 사용하는 단상 인버터의 출력은 기본주파수 성분만이 아니라 고조파의 성분을 포함하고 있기 때문에 고조파 저감을 위한 필터의 사용이 필연적이다. LCL 필터는 기존의 L이나 LC 필터에 비해 시스템의 크기와 부피를 줄이며 동시에 전류 리플 감쇠 효율 등의 필터 성능이 뛰어나 최근 사용이 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 LCL-필터의 인덕터에 알루미늄 권선을 적용하기위해 커패시터의 직렬 댐핑 저항과 더불어 인덕터의 권선 저항 또한 추가하여 필터의 전달함수를 고려하였다. 알루미늄은 구리 보다 전도율이 낮아 저항이 크지만, 구리에 비해 가볍고 가격이 저렴한 장점이 있다. 이를 계통 연계형 인버터에 적용하기 위해, 인덕터의 저항 성분 차이에 따른 댐핑(damping) 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였고 구리 권선과 알루미늄 권선을 사용한 인덕터를 각 제작하여 500 W 급 하드웨어 실험을 통해 전력변환장치에서의 알루미늄 권선 인덕터 적용 가능성을 확인하였다.

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디지털 제어 교류 전동기 구동시스템의 전류 측정 오차 해석 및 보상 (Analysis and Compensation of Current Measurement Error in Digitally Controlled AC Drives)

  • 송승호;최종우;설승기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.462-473
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    • 1999
  • 디지털 제어 방식으로 구동되는 모든 교류 전동기 벡터제어시스템의 근간을 이루는 전류 측정에 관한 문제를 다룬다. 일반적인 펄스폭 변조 방식 교류 전동기 구동 시스템에서 전동기 전류에 포함된 인버터 스위칭 노이즈를 없애기 위하여 저역 통과 필터를 사용하는데 이러한 필터는 필연적으로 측정된 신호의 시간 지연을 유발하게 된다. 따라서 샘플링한 전류값에는 기본파 성분 뿐만아니라 고조파 리플 성분이 포함된다. 본 논문에서는 3상 대칭 펄스폭 변조시 기준 전압 벡터의 위치에 다른 전류 샘플링 오차를 해석적으로 구하고 이러한 샘플링 오차를 최소화하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 지연 보상 샘플링 기법을 사용하면 정상 상태 전류 측정 오차를 최소화할 수 있고 보다 정확한 토오크 제어가 가능하게 됨을 시뮬레이션과 실험을 통해 보였다.

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단상 전류원형 능동전력필터를 위한 펄스폭 변조법의 개선 (An Improvement of PWM Method for Single Phase Current Source Type Active Power Filter)

  • 박인규;박종근
    • 대한전기학회논문지
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    • 제39권3호
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    • pp.254-262
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    • 1990
  • In the active power filter, the PWM method for controlling the power converter plays an important role for the performance and the efficiency of the filter. In this paper, a new PWM method for the single phase current source type active power filter is presented, which is intended particularly for obtaining the maximum efficiency of the compensation. This method is basically based upon the optimized injection method, but in contrast to the existing method, this method adapts the optimized injection method by putting not only the pulse width, but also the pulse position into control variables. By doing this, when the number of pulses per one cycle is N, lower order harmonics up to the Nth order can be completely eliminated by the filter. So, this method is much more efficient than any other existing method. These characteristics are well verified by the computer simulations and the experiments.

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1-비트 4차 델타-시그마 변조기법을 이용한 D급 디지털 오디오 증폭기 (Class-D Digital Audio Amplifier Using 1-bit 4th-order Delta-Sigma Modulation)

  • 강경식;최영길;노형동;남현석;노정진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권3호
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    • pp.44-53
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    • 2008
  • 본 논문에서는 휴대용 오디고 제품의 헤드폰 구동을 위한 델타-시그마 변조기법 기반의 D급 증폭기를 제안한다. 제안된 D급 증폭기는 고성능 단일 비트 4차 델타-시그마 변조기를 이용하여 펄스폭 변조 신호를 발생시킨다. 높은 신호 대 잡음비를 얻는 것과 동시에 시스템의 안정성 확보를 위하여 시뮬레이션을 통해 변조기 루프필터의 폴과 제로를 최적화하였다. 테스트 칩은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. 칩 면적은 $1.6mm^2$ 이며, 20Hz 부터 20kHz까지의 신호대역을 대상으로 동작한다. 3V 전원전압과 32옴의 로드를 사용하여 측정된 출력은 0.03% 이하의 전고조파 왜율을 갖는다.

중첩 상승여현 펄스 정형 OQ2PSK 변조 (OQ2PSK Modulation with Overlapped Raised-Cosine Pulse Shaping)

  • 전상엽;정재경;김명진
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권1호
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    • pp.7-16
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    • 2015
  • MSK보다 스펙트럼의 부엽 억제 특성이 우수한 GMSK를 직교 다중화한 quadrature multiplexed GMSK (QM-GMSK)는 quadrature-quadrature PSK($Q^2PSK$)나 quadrature MSK(QMSK)에 비해 보다 주엽의 폭은 다소 넓지만 부엽이 크게 억제되므로 실제 스펙트럼 효율이 상대적으로 더 높다. QM-GMSK에서 기저대역 기본 펄스를 반파장 정현파의 제곱으로 근사화시키면 QM-GMSK 변조에서 필요한 가우시안 저역통과필터(GLPF)를 사용하지 않고 송신기를 구현할 수 있어서 구조가 간단해지는데, 이것이 offset-$Q^2PSK$($OQ^2PSK$)이다. $OQ^2PSK$는 별도의 필터 사용이 요구되지 않으면서 QM-GMSK와 유사한 스펙트럼 특성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 $OQ^2PSK$에서 심볼 길이보다 긴 RC(raised-cosine) 또는 SRC(squared raised-cosine) 펄스를 사용하여 중첩 펄스정형함으로써 $OQ^2PSK$보다 스펙트럼 특성을 개선시킨 기법을 제안한다. 제안된 방식을 사용하면 더욱 부엽의 크기가 억제된 스펙트럼 특성을 얻을 수 있으면서 비트오율 성능이 $OQ^2PSK$와 대등한 결과가 얻어지는 것을 확인하였다.

저가형 DSP를 사용하는 FMCW 레이더 신호처리부의 효율적 구현 방안 (Efficient Implementation of FMCW Radar Signal Processing Parts Using Low Cost DSP)

  • 오우진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.707-714
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    • 2016
  • 차량용 능동안전 시스템은 전방충돌방지, 차선이탈 경보, 차선변경 지원 등이 있으며 소형차에 도입될 정도로 대중화되고 있다. 대표적인 능동안전 시스템인 FMCW 레이더는 가격 경쟁력과 성능개선을 위해 전방과 측면용 레이더의 통합과 위상배열이나 다중 안테나의 적용이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 차량용 FMCW레이더 시스템의 신호처리부를 저가의 DSP로 구현하기 위한 효율적인 방안들을 제안한다. PWM기반의 아날로그 변환, 계산량을 줄이는 근사화 기법, 효율적인 벡터연산 등을 제안하고 구현하였다. 구현된 신호처리 보드는 1.4ms의 펄스 반복간격에서 1024길이의 FFT 처리가 실시간 성능을 보였다. 실제 도로 실험에서 10Hz의 갱신율로 실시간 동작과 성능을 확인하였다.