• Journal of Power Electronics
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• 제4권4호
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• pp.205-216
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• 2004

In this paper, a three-phase induction machine-based wind power generation scheme is proposed. This scheme uses a low-cost diode bridge rectifier circuit connected to an induction machine via an ac load voltage regulator (AC-LVR) to regulate dc power transfer. The AC-LVR is used to regulate the DC load voltage of the diode bridge rectifier circuit which is connected to the three-phase self-excited induction generator (SEIG). The excitation of the three-phase SEIG is supplied by the static VAR compensator (SVC). This simple method for obtaining a full variable-speed wind turbine system by applying a back-to-back power converter to a wound rotor induction generator is useful for wind power generation at widely varying speeds. The dynamic performance responses and the experimental results of connecting a 5kW 220V three-phase SEIG directly to a diode bridge rectifier are presented for various loads. Moreover, the steady-state simulated and experimental results of the PI closed-loop feedback voltage regulation scheme prove the practical effectiveness of these simple methods for use with a wind turbine system.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권4호
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• pp.1131-1138
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• 2015

This study presents an input-powered high-efficiency interface circuit for energy harvesting systems, and introduces a zero standby power design to reduce power consumption significantly while removing the external power supply. This interface circuit is composed of two stages. The first stage voltage doubler uses a positive feedback control loop to improve considerably the conversion speed and efficiency, and boost the output voltage. The second stage active diode adopts a common-grid operational amplifier (op-amp) to remove the influence of offset voltage in the traditional comparator, which eliminates leakage current and broadens bandwidth with low power consumption. The system supplies itself with the harvested energy, which enables it to enter the zero standby mode near the zero crossing points of the input current. Thereafter, high system efficiency and stability are achieved, which saves power consumption. The validity and feasibility of this design is verified by the simulation results based on the 65 nm CMOS process. The minimum input voltage is down to 0.3 V, the maximum voltage efficiency is 99.6% with a DC output current of 75.6 μA, the maximum power efficiency is 98.2% with a DC output current of 40.4 μA, and the maximum output power is 60.48 μW. The power loss of the entire interface circuit is only 18.65 μW, among which, the op-amp consumes only 2.65 μW.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권5호
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• pp.1347-1356
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• 2018

In a three-phase system, three-phase AC signals can be translated into two-phase DC signals through a coordinate transformation. Thus, the PI regulator can realize a zero steady-state error for the DC signals. In the control of a three-phase grid-connected inverter, the phase angle of grid is normally detected by a phase-locked loop (PLL) and takes part in a coordinate transformation. A novel control strategy for a three-phase grid-connected inverter with a frequency-locked loop (FLL) based on coordinate transformation is proposed in this paper. The inverter is controlled as a current supply. The grid angle, which takes part in the coordinate transformation, is replaced by a periodic linear changing angle from $-{\pi}$ to ${\pi}$. The changing angle has the same frequency but a different phase than the grid angle. The frequency of the changing angle tracks the grid frequency by the negative feedback of the reactive power, which forms a FLL. The control strategy applies to non-ideal grids and it is a lot simpler than the control strategies with a PLL that are applied to non-ideal grids. The structure of the FLL is established. The principle and advantages of the proposed control strategy are discussed. The theoretical analysis is confirmed by experimental results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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• pp.105-108
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• 1988

In this paper, a control system design method is proposed for DC motor drive. A state space model is used to control sysytem and for closed loop system the technique of pole assignment is applied. The control system is designed with state feedback theory and to improve the response further more feedforward theory is applied to control system. The microprocessor as a controller and the interfaces in the system are proposed. Digital simulation results for step changes in reference velocity and load torque are shown.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.126-128
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• 2018

Solar array simulator (SAS) is a special DC power supply that regulates the output voltage or current to emulate characteristics of photovoltaic (PV) panels. Especially, the control of SAS is a challenging task due to the nonlinearity in the output curve, which is dependent on irradiance as well as temperature and is determined by panel materials. Conventionally, both current-mode control and voltage-mode control should be alternated by partitioning the operating curve into multiple sections, which is not only for the measurement noise problem with the feedback sensing but also for the control stability issue near the maximum power point. However, the occurrence of transition among different controllers may deteriorate the overall performance. To eliminate the mode transitions, a novel single controller scheme has been introduced in this paper, where the reference operating projection technique enables simple, smooth and numerically stable control. Theoretical consideration on the loop stability issue is discussed and the performance is verified experimentally for the emulation of a PV panel data in view of stability and response speed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.21-26
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• 2016

본 논문에서는 휴대 전자기기의 내부 전원단을 위한, CCM/DCM 기능의 이중모드 감압형 DC-DC 벅 컨버터를 제안한다. 제안하는 변환기는 1 MHz의 주파수에서 동작하며, 파워단과 제어블럭으로 이루어진다. 파워단은 Power MOS 트랜지스터, 인덕터, 커패시터, 제어 루프용 피드백 저항으로 구성된다. 제어부는 펄스폭 변조기 (PWM), 오차증폭기, 램프 파 발생기, 오실레이터 등으로 이루진다. 또한 본 논문에서 보상단의 큰 외부 커패시터는, 집적회로의 면적축소를 위하여 CMOS 회로로 구성되는 멀티플라이어 등가 커패시터로 대체하였다. 또한,. 본 논문에서, 보상단의 외부 커패시터는 집적회로의 면적을 줄이기 위하여 곱셈기 기반 CMOS 등가회로로 대체하였다. 또한 제안하는 회로는 칩을 보호하기 위하여 출력 과전압, 입력부족 차단 보호회로 및 과열 차단 보호회로를 내장하였다. 제안하는 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 케이던스의 스펙트라 회로설계 프로그램을 이용하여 설계 및 검증을 하였다. SPICE 모의 실험 결과, 설계된 이중모드 DC-DC 벅 변환기는 94.8 %의 피크효율, 3.29 mV의 리플전압, 2.7 ~ 3.3 V의 전압 조건에서 1.8 V의 출력전압을 보였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권6호
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• pp.39-47
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• 1998

본 논문에서는 오버샘플링 A/D변환기의 핵심 회로인 Σ-△변환기를 0.6㎛ CMOS공정을 이용하여 설계하였다. 설계과정은 우선 모델을 개발하여 S-영역에서 적절한 전달함수를 구한 후, 이를 시간 영역의 함수로 변환하여 연산 증폭기의 DC 전압이득, 슬루율과 같은 비 이상적인 요소들을 인가하여 검증하였다. 제안된 시그마-델타 변환기(Sigma-delta modulator, Σ-△변환기)는 음성 신호 대역에 대하여 64배 오버샘플링하며, 다이나믹 영역은 110 dB이상, 최대 S/N비는 102.6 dB로 설계하였다. 기존의 4차 Σ-△ 변환기는 잡음에 대한 전송영점의 위치를 3,4차 적분기단에 인가하는데 반하여 제안된 방식은 잡음에 대한 전송영점을 1,2차 적분기단에 인가함으로써 전체적인 커패시터의 크기가 감소하여 회로의 실질적인 면적이 감소하며, 성능이 개선되고, 소모 전력이 감소하였다. 또한 단위시간에 대한 출력값의 변화량이 3차 적분기의 경우에 비하여 작으므로 동작이 안정적이고, 1차 적분기의 적분 커패시터의 크기가 크므로 구현이 용이하며, 잡음에 대한 억제효과를 이용하여 3차 적분기단의 크기를 감소시켰다. 본 논문에서는 모델 상에서 전체적인 전달함수를 얻고, 신호의 차단주파수를 결정하며, 각 적분기의 출력신호를 최대화하여 적분기 출력신호의 크기를 증가시키고, 최대의 성능을 가지는 잡음에 대한 전송영점을 결정하는 기법을 제안한다. 설계된 회로의 실질적인 면적은 5.25 ㎟이고, 소모전력은 5 V 단일전원에 대하여 10 mW이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.109-116
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• 2005

최근 각종 산업기기 및 자동화기기에는 회전자가 영구자석으로 구성된 브러시리스 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 회전자가 영구자석으로 이루어진 BLDC전동기의 경우 회전자 위치 판별 센서는 필수 요소이다. PM BLDC 전동기의 속도제어를 수행함에 있어 기존의 엔코더와 Hall-IC 3개를 이용하지 않고, 2개의 Hall-IC로 3상 motor의 나머지 한상의 Hall-IC 신호를 추정하였다. 또한 사용된 PM BLDC motor는 고속속도를 가지는 특성을 가지고 있지만 Hall-IC를 이용하여 속초제어를 하기 때문에 속도의 오차 량이 상당히 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 단점을 개선하기 위해 저가의 PLL회로를 적용하였다. 또한 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.671-680
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• 2005

CQPSK(Compatible QPSK) 디지털 변조 기술을 이용하는 초협대역 단말기용 송신기에 가장 핵심적인 부품들 중의 하나인 카테지안 궤환 루프(CFL: Cartesian Feedback Loop) 선형화 칩을 $0.35{\mu}m$ CMOS 기술을 이용하여 설계 및 제작하였다. 직접 변환 방식 및 CFL칩을 이용하여 요구되는 부품 수를 줄임에 의하여 송신기의 저비용 및 소형화가 가능하고, 이를 통하여 송신 전력 효율 및 선형성을 향상시켰다. 또한 CMOS기술을 통하여 저전력 구동이 가능하도록 하였다. 송신 성능 시험 결과 PEP 37 dBm(5 W)의 출력 전력에서 CFL 칩을 구동하여 -25 dBc의 상호 변조 왜곡(@ 3 kHz주파수 오프셋) 개선을 통하여 FCC 47 CFR 90.210 E에 정의된 방사 마스크 규격을 만족함을 확인하였다. 또한 상기 언급된 송신 특성 개선에 가장 영 향을 미치는 성분들인 DC-offset 성분, 궤환 루프에서 발생하는 왜곡 성분을 보상하기 위한 루프 이득 및 위상 값들을 조정할 수 있도록 컴퓨터와의 외부 인터페이스를 구현하여 소프트웨어적으로 이러한 값들을 제어할 수 있도록 프로그램화 하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.64-70
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• 2002

This paper shows the results of the development of a small size of digital type continuous and intermittent welding auto-carriage based on microprocessor (Intel 80196KC) for welding process with long welding line. The developed welding auto-carriage loads welding torch and tracks welding line. It is an automaton largely used for welding process with a lot of long welding lines such as shipbuilding and structure. Most traditional auto-carriages have been developed based on analog circuit for open loop control. So this analog circuit welding auto-carriage cannon control welding speed. Specially welding auto-carriage for intermittent welding condition is so complicated and has the low precision of control performance in welding distance and non-welding distance. The auto-carriage developed in this paper has the following characteristics: It has not only functions of traditional carriage but also functions such as pseudo-welding process of big iron structures, intermittent welding in order to limit heat for welding thin plates, crater treatment of the final step of welding, acceleration at the initial step of welding and deceleration in the final step of welding. The main control board of auto-carriage, power supply system and DC motor drive wee developed and manufactured. The welding speed and the welding distance of the developed auto-carriage are controlled accurately by feedback control using photo-sensor. Hardware and software robust against the heat and noise produced on the welding process are developed.