• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권8호
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• pp.924-931
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• 1999

Most conventional protection relays are based on processing information in the spectrum that is close to or at power frequency. It is, however, widely known that faults on transmission lines produce frequency components of a wide range. High frequency signals caused by sudden changes in system voltage that occurs in the immediate post-fault period are generally outside the bandwidth of receptibility of most protection scheme. In this respect, a specially designed stack tuner is connected to the coupling capacitor of CVT, in order to capture the high frequency signals. Digital signal processing is then applied to the captured information to determine whether the fault is inside or outside the protected zone, and to discriminate the fault type. In this paper, modal transform is not applied to fault generated signals, because signals which are converted by modal transform are not have an information of each phase any longer. Instead, using peak voltage value of data windows is able to discriminate fault type. The paper concludes by presenting fault detection and discrimination of various faults on transmission line which are based on extensive simulation studies carried out on a typical 154kV Korean transmission line, using the EMTP software.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권4호
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• pp.994-1005
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• 2015

This paper presents a novel power control strategy for PWM current-source rectifiers (CSRs) in the stationary frame based on the instantaneous power theory. In the proposed control strategy, a virtual resistance based on the capacitor voltage feedback is used to realize the active damping. In addition, the proportional resonant (PR) controller under the two-phase stationary coordinate is designed to track the ac reference current and to avoid the strong coupling brought about by the coordinate transformation. The limitations on improving steady-state performance of the PR controller is investigated and mitigated using a cascaded lead-lag compensator. In the z-domain, a straightforward procedure is developed to analyze and design the control-loop with the help of MATLAB/SISO software tools. In addition, robustness against parameter variations is analyzed. Finally, simulation and experimental results verify the proposed control scheme and design method.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.171-176
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• 2013

In this paper, we present a MEMS (micro-electro-mechanical system) implantable blood pressure sensor which has designed and fabricated with consideration of size, design flexibility, and wireless detection. Mechanical and electrical characterizations of the sensor were obtained by mathematical analysis and computer aided simulation. The sensor is composed of two coils and a air gap capacitor formed by separation of the coils. Therefore, the sensor produces its resonant frequency which is changed by external pressure variation. This frequency movement is detected by inductive coupling between the sensor and an external antenna coil. Theoretically analyzed resonant frequency of the sensor under 760 mmHg was calculated to 269.556 MHz. Fused silica was selected as sensor material with consideration of chemical and electrical reaction of human body to the material. $2mm{\times}5mm{\times}0.5mm$ pressure sensors fitted to radial artery were fabricated on the substrates by consecutive microfabrication processes: sputtering, etching, photolithography, direct bonding and laser welding. Resonant frequencies of the fabricated sensors were in the range of 269~284 MHz under 760 mmHg pressure.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.918-921
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• 2005

According to the mechanical-electrical coupling characteristics and the electrical Impedance property of resistor-inductor-capacitor(RLC) series resonant circuit, the mechanical impedance analysis of a bimorph piezoceramic patch shunted with a series RLC resonant circuit is conducted. The displacement transfer function of a cantilever beam bonded with a piezoelectric shunt damping module is deduced in the case of single mode vibration of the beam. By the use of vibration damping theory of tuned mass damper system, the parameter optimization of piezoelectric shunt damping system is performed. The optimal resonant state of the shunting circuit can be obtained when the resister and conductor are optimally adjusted. Test results show that the vibration control effect as well improved with optimized piezoelectric shunt system.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권4호
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• pp.1088-1096
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• 2017

Load variations on a distribution line result in voltage fluctuations at the point of common coupling (PCC). In order to keep the magnitude of the PCC voltage constant at its rated value and obtain zero voltage regulation (ZVR), a D-STATCOM is installed for voltage correction. Moreover, the ZVR mode of a D-STATCOM can also be used to balance the source current during unbalanced loading. For medium voltage and high power applications, a D-STATCOM is realized by the cascaded H-bridge topology. In the ZVR mode, the D-STATCOM may draw unbalanced current and in this process is required to handle different phase powers leading to deviations in the cluster voltages. Zero sequence voltage needs to be injected for ZVR mode, which creates circulating power among the phases of the D-STATCOM. The computed zero sequence voltage and the individual DC capacitor balancing controller help the DC cluster voltage follow the reference voltage. The effectiveness of the control scheme is verified by modeling the system in MATLAB/SIMULINK. The obtained simulations are further validated by the experimental results using a dSPACE DS1106 and five-level D-STATCOM experimental set up.

• Journal of Power Electronics
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• 제19권1호
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• pp.11-23
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• 2019

In this study, a novel zero voltage zero current transition (ZVZCT) bidirectional DC-DC converter is proposed by employing coupled inductors. This converter can turn the main switch on at ZVZCT and it can turn it off with zero voltage switching (ZVS) for both the boost and buck modes. These characteristics are obtained by using a simple auxiliary sub-circuit regardless of the power flow direction. In the boost mode, the auxiliary switch achieves zero current switching (ZCS) turn-on and ZVS turn off. Due to the coupling inductors, this converter can make further efficiency improvements because the resonant energy in the capacitor or inductor can be transferred to the load. The main diode operates with ZVT turn-on and ZCS turn-off in the boost mode. For the buck mode, there is a releasing circuit to conduct the currents generated by the magnetic flux leakage to the output. The auxiliary switch turns on with ZCS and it turns off with ZVT. The main diode also turns on with ZVT and turns off with ZCS. The design method and operation principles of the converter are discussed. A 500 W experimental prototype has been built and verified by experimental results.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권12호
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• pp.1537-1542
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• 2011

본 논문은 복합형 하이브리드 굴삭기를 위한 동력전달계 제어기법에 대하여 기술하였다. 하이브리드 굴삭기는 기존 굴삭기의 동력전달계를 하이브리드화 하여 연비향상 및 배출가스 저감을 목표로 개발되고 있다. 특히 복합형 하이브리드 굴삭기는 유압시스템의 일부를 전기시스템으로 대체하여 낮은 유압효율로 인한 에너지 손실을 줄일 수 있도록 구성되어 있다. 해당 굴삭기의 하이브리드 동력 제어기는 동력전달계의 동력 흐름을 관리하여 굴삭기의 연비를 향상 시키고, 슈퍼 커패시터의 충전량을 적절한 범위에서 유지하며, 기존 굴삭기에 준하는 성능을 유지하여야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 슈퍼 캐패시터의 충전량 기반의 서모스탯(Thermostat)형 제어기와 실시간 최적해를 이용한 ECMS 제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 검증하였다. 시뮬레이션 결과, 하이브리드 굴삭기의 연비가 대략 20% 이상 향상될 것으로 기대되며, 특히 등가 연료 개념을 이용한ECMS 제어기의 성능이 서모스탯(Thermostat)형 제어기에 비해 연비 및 슈퍼 커패시터 충전량 관리 측면에서 보다 향상된 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.14-21
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• 2019

본 논문에서는 MZR을 사용하여 2.4GHz WiFi대역에서 동작하는 온 보드(on-board) 초소형 안테나를 구현하였다. 설계한 안테나는 소형 단말기 PCB의 크기가 $78{\times}38{\times}0.8mm^3$이며, 시스템의 크기는 $63{\times}38{\times}0.8mm^3$이고, 방사부의 크기는 $15{\times}38{\times}0.8mm^3$인 제한조건에서 동작하는 초소형 안테나를 구현하였다. 급전구조는 시스템 보드의 좌측 상단에 급전 점을 설정하고, 안정적인 급전을 위해 CPW구조를 사용하였고, 급전부와 안테나의 결합은 자계결합구조를 사용하였다. MZR의 공진주파수는 직렬 커패시터와 셀의 인덕턴스에 의해서 결정됨으로 셀 사이의 갭, 셀의 길이, 인터디지털(interdigital) 커패시터의 길이, 방사부와 접지면의 간격에 대하여 분석하였으며, 그 결과를 사용하여 안테나를 설계 제작하였다. 제작한 안테나는 급전구조를 포함한 안테나의 전체크기는 $20.8{\times}9.0{\times}0.8mm^3$이며, 전기적인 길이는 $0.1664{\lambda}_0{\times}0.072{\lambda}_0{\times}0.0064{\lambda}_0$이다. 측정결과 10 dB 대역폭, 이득과 방향성은 각각 440 MHz(18.3%), 0.4405 dB, 2.722 dB이다. 방사패턴은 전 방향 특성을 가지고 있음을 확인하였으며, 초소형 단말기 안테나에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.343-354
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• 2012

본 논문에서는 무선 전력 전송을 위한 다양한 스파이럴 구조의 영자 공진기들을 설계하였다. 메타 물질 전송 선로의 영차 공진은 무한 파장의 특징을 가지기 때문에 공진기의 크기에 상관없이 디자인이 가능한 장점을 가진다. 또한, 무선 전력 전송에서 고효율의 전송 효율을 얻기 위해서는 공진기의 Q-factor와 공진기간의 결합 계수가 커야 한다. 따라서 제안된 영차 공진기들은 영차 공진을 유도하기 위해 스파이럴 형태의 인덕터와 집중 캐패시터 소자를 사용하였고, parametric study와 R, L, C 회로 분석을 통해 높은 Q-factor를 얻기 위한 최적의 디자인을 찾고자 하였다. 최적화된 공진기들은 기존의 스파이럴 공진기와 모의 실험을 통해 비교되었으며, 최적화된 공진기들 중 제작된 공진기의 크기는 $20cm{\times}20cm{\times}8cm$($0.009{\lambda}_0{\times}0.009{\lambda}_0{\times}0.004{\lambda}_0$)이고, 13.56 MHz 대역의 주파수와 40 cm 거리에서 80 %의 전송 효율이 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권8호
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• pp.61-70
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• 2009

본 논문에서는 1V 이하의 낮은 전원 전압에서 동작 가능한 10비트 30MS/s 파이프라인 ADC를 제안한다. 제안된 multiplying digital-to-analog converter (MDAC)의 저전압 동작을 위해 스위치-RC 기반의 입력 신호 샘플링 회로와 저항 루프를 이용한 피드백 커패시터 리셋 기법을 제안하였다. 첫 단 MDAC의 정확한 신호 이득을 위해 cascaded 스위치-RC 회로를 사용하였으며, sub-ADC의 비교기에도 독립적인 스위치 RC 샘플링 회로를 적용하여 MDAC 입력단으로 전달되는 스위칭 잡음을 최소화 하였다. 제안된 ADC는 0.13${\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 최대 DNL 및 INL은 각각 0.54LSB 및 1.75LSB 수준을 보인다. 또한 1V의 전원 전압과 30MS/s의 동작 속도에서 최대 SNDR 및 SFDR이 각각 54.1dB 70.4dB이고, 17mW의 전력을 소모하였다.