• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권9호
• /
• pp.1755-1762
• /
• 2016

본 논문에서는 입력전압 범위가 향상된 저면적 이중출력 스위치드 커패시터 DC-DC 변환기를 제안하였다. 기존의 스위치드 커패시터는 면적이 작고 저렴하지만, 효율적인 전압변환을 하는 입력전압의 범위가 좁고 다중출력의 경우 면적이 커지고 전력효율이 낮아진다. 제안된 스위치드 커패시터 DC-DC 변환기는 입력전압에 따라 커패시터 어레이 구조를 변경하여 최적의 효율을 갖는 입력 범위를 증가시켰다. 그리고 두 개의 스위치 어레이를 공유함으로써 스위치와 커패시터 수를 32개에서 25개로 줄였다. 제안된 변환기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 제작하였다. 시뮬레이션 결과 입력전압 범위는 0.7~1.8V이고, 최대 전력 효율은 90%이며, 칩의 면적은 $0.255mm^2$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권2호
• /
• pp.95-103
• /
• 2007

동적 전압 조절(Dynamic voltage scaling, DVS) 기법은 가장 효과적이면서 가장 잘 알려진 전력 관리 기법 중 하나이다. DVS가 효율적인 여유 시간(Slack time) 분배 방법, 전압 할당 방법 등 다양한 방면에서 연구되었지만, 전압 변경 가능 프로세서 이외의 장치들에 대한 영향은 제대로 연구되지 못했다. DC-DC 변환기는 오늘날 대부분의 내장형 시스템에서 내부 장치들을 위한 다양한 값의 공급 전압 생성 및 전압 안정화 기능을 제공하는 중요한 역할을 하고 있으며, 특히 공급 전압의 계속적인 변경이 필요한 DVS를 적용하기 위해서는 필수적인 구성 요소이다. 이 논문에서는 DC-DC 변환기의 전력 소모를 포함한 시스템의 에너지 소모에 대해 분석하고 이를 바탕으로 DC-DC 변환기를 포함하는 시스템 또는 이와 유사한 형태의 에너지 소모 특성을 가지는 시스템에서 에너지 소모를 최소화하는 새로운 에너지 최적 오프라인 DVS 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘이 어떤 종류의 설정에서도 기존의 DVS 알고리즘보다 더 적은 에너지 소모의 스케줄을 생성함을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
• /
• pp.285-288
• /
• 2012

기존의 DC-DC Boost 변환기에 사용되는 일반적인 non-overlapping gate driver는 dead-time이 고정되어 있기 때문에 body-diode conduction loss 또는 charge-sharing loss가 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 loss에 의한 효율 감소를 줄이기 위해 dead-time 적응제어 기능을 갖는 PWM DC-DC Boost 변환기를 설계하였다. 또한, 부하전류가 작은 경우 효율을 증가시키기 위해 power switching 회로를 사용하였다. 그 결과 넓은 부하 전류 범위에서 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안된 DC-DC Boost 변환기는 CMOS 0.18um공정으로 설계하였다. 2.5V의 입력전압을 받아서 3.3V의 출력전압을 얻는다. 스위칭 주파수는 500kHz이며, 최대효율은 97.8%이다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.208-215
• /
• 2020

본 연구에서는 LVDC 배전용 출력 380V DC-DC 컨버터를 3가지 유형으로 설계하였고, 시뮬레이션을 통해 3가지 유형의 DC-DC 컨버터의 전압과 전류 특성을 비교 분석하였다. 전력용 MOSFET와 2개의 전류억제용 IGBT를 병렬구조로 적용하여 컨버터를 구성한 경우, 출력 전압이 DC 380V로 안정화 된 시간이 9ms로 비교적 짧았으며, 출력 측 전류 변화 폭도 44.8~50.2A로 IGBT를 적용하지 않았을 경우(68~83A) 보다 훨씬 변화 폭도 작고 전류억제 효과도 더 뛰어남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 제안한 LVDC 배전용 DC-DC 컨버터가 스마트 그리드 구축에 적용 가능성이 있음을 시사한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.261-265
• /
• 2005

본 논문에서는 하이브리드 자동차용 보조전원 공급이 목적인 DC-DC Converter에 대하여 기술하였다. DC-DC Converter는 차량 내의 헤드램프, 오디오, 각종 ECU등 전기/전자 부하에 전력을 공급하며 또한 12V 보조 배터리를 충전하는데 사용된다. 고주파 동작 조건하에서 유기되는 전자파 노이즈와 스위칭 손실을 저감하기 위하여 컨버터 토폴로지로 위상천이 영전압 풀브리지 방식을 적용하였으며 제어기의 용이한 보상 및 안정된 시스템 응답 특성을 위하여 슬로프 보상이 포함된 전류 모드 제어방식을 사용하였다 정전압/정전류 충전 제어 방식은 전기부하에 안정적인 전원공급과 보조 배터리의 안정적인충전을 보장한다. 초기의 회로 파라메타 설정 및 하드웨어 디버깅을 위하여 시뮬레이션 툴로 PSIM 6.0을 사용하였으며. DC-DC Converter에서 스위칭 소자의 발열문제는 Thermo Tracer 장비를 사용하여 개선하였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.34-43
• /
• 2008

상태 공간 평균화 모델은 강압형, 승압형 및 승 강압형 DC/DC 컨버터에 적용이 가능하며, 특별한 계산이 필요 없는 높은 정밀도가 증명된 모델이다. 이러한 모델은 전류연속모드(CCM) DC/DC 컨버터에서 확립되었으며, 본 논문에서는 컨버터의 전류연속모드(CCM) 모델로부터 의미 있는 결론을 유도하고자 한다. 본 논문에서는 스위치 평균모델을 이용한 DC/ DC 컨버터의 전류불연속모드(DCM) 모델링 및 임계특성에 관하여 논하였다. 스위치 평균 모델은 전류연속모드(CCM)와 전류불연속모드(DCM) 사이의 DC/DC 컨버터의 경계 조건에 대한 모델로부터 유추할 수 있으며, 시뮬레이션과 실험에 의해서 스위치의 평균 모델의 주파수 응답 특성을 예측할 수 있었다. 본 연구에서는 MOSFET를 사용하여 입력전압 15[V], 출력전압 24[V], 출력전력 24[W]급 시스템을 제작하여 실험하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.730-735
• /
• 2004

본 논문에서는 WCDMA단말기 직접변환 수신기에서 DC 오프셋 발생원인과 DC 오프셋에 의한 시스템 성능열화에 대해 언급하고, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)변조 방식에서 DC오프셋 값에 의한 성능 열화를 시뮬레이션을 통해 확률 오류에 대한 $E_{b}/N_{o}$ 값으로 나타내었다. DC 오프셋 제어 회로를 추가한 단말기 직접변환 RF 트랜시버 보드를 구현하여 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 테스트 베드를 구축하고, DC 오프셋 변화량에 따른 복조기 수신 성능을 $E_{c}/I_{o}$ 값을 이용하여 평가 및 분석하였다. 분석 및 시스템 시험 결과를 통해 시스템 성능열화 방지를 위한 DC 오프셋 관련 최소 성능 요구규격을 제시하였다.

• 전기학회논문지
• /
• 제67권7호
• /
• pp.981-986
• /
• 2018

AC(alternating current) CB(circuit breaker) at the fault occurred in the existing AC distribution system is limiting the fault current through zero cross-point. However, DC(direct current) CB does not have zero cross-point. Therefore, arc occurred by on-off operation of DC CB is very huge. Nowadays, many research team are studying the way to decrease breaking time, which is one of the essential conditions in DC CB. We suggested novel arc-induction type DC CB in this paper. The proposed arc-induction type DC CB is composed of the mechanical Arc ring and DC CB. We confirmed the operation of arc-induction type DC CB through the HFSS(High Frequency Structure Simulator) 3D simulation program and performed the experiment for operation characteristics. Results showed that arcing time of the arc-induction type DC CB by using induction ring was faster than existing mechanical DC CB. On the transient system, we confirmed stable operation characteristics of the arc-induction type DC CB through the simulation and experimental results. We expect that the proposed arc-induction type DC CB technology is will go to stay ahead of the existing DC CB technology.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권1호
• /
• pp.272-281
• /
• 2017

The DC circuit breaker is essential for supplying stable DC power with the advent of DC transmission/distribution and sensitive loads. Compared with mechanical circuit breakers, which must interrupt a very large fault current due to their slow breaking capability, a solid-state circuit breaker (SSCB) can quickly break a fault current almost within 1 [ms]. Thus, it can reduce the damage of an accident a lot more than mechanical circuit breakers. However, previous DC SSCBs cannot perform the operating duty, and are not economical because many SCR are required. Therefore, this paper proposes a new DC SSCB suitable for DC grids. It has a low semiconductor conduction loss, quick reclosing and rebreaking capabilities. As a result, it can perform the operating duties of reclosing and rebreaking. The proposed DC SSCB is designed and implemented so that it is suitable for home dc distribution at a rated power of 5 [kW] and a voltage of 380 [V]. The operating characteristics are confirmed by simulation and experimental results. In addition, this paper suggests design guidelines so that it can be applied to other DC grids. It is anticipated that the proposed DC SSCB may be utilized to design and realize many DC grid systems.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
• /
• pp.1056-1057
• /
• 2015

A common DC bus is a useful connection for several DC output sources such as photovoltaic (PV), fuel cells, and batteries. Operation of the common DC power system with more than two DC output sources, especially in a stand-alone mode, requires a control scheme for the stable operation of the system. In this paper, a control scheme has been developed for applying DC power sources to the distribution system. The purpose of the control scheme is to make the best use of the DC power sources. The DC power system consists of PV, two energy storage systems and a DC-AC inverter with the control scheme. A distribution system was modeled in PSCAD/EMTDC. As the results, the control scheme is applied to the DC-AC inverter and the DC-DC converter for transfer operations between the grid-connected and the stand-alone mode to keep the DC bus and the AC voltage constant. The results from the simulation demonstrate the stable operation of a grid connected DC power system.