• 제목/요약/키워드: Fast-Switching

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One Switching Cycle 내에 최대전력점을 추종하는 태양광 발전의 아날로 MPPT 제어 시스템 (Analog MPPT Tracking MPP within One Switching Cycle for Photovoltaic Applications)

  • 지상근;권두일;유철희;한상규;노정욱;이효범;홍성수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.89-95
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    • 2009
  • 태양광발전시스템에서 태양전지의 최대전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking)은 중요한 부분이다. MPPT 알고리즘은 태양전지가 주어진 일사량 및 온도에 의해 최대전력점에서 동작할 수 있도록 전압($V_{MPP}$), 전류($I_{MPP}$)를 찾는다. 기존의 P&O, IncCond 알고리즘은 듀티를 증가 혹은 감소시키기 위하여 마이크로 프로세서나 DSP를 필요로 한다. 본 논문에서는 간단하면서 빠른 아날로그 MPPT 알고리즘을 제안한다. 이 방식은 기존 방식과 비교해서 매우 빠르게 MPP를 추적할 수 있으며 구현하기 쉽다. 또한 급격히 변하는 일사량에 기존 방식보다 대처가 빠르며 높은 효율을 보여준다.

NPC 인버터의 개방성 고장에 대한 새로운 고장 검출 방법 (A Novel Fault Detection Method of Open-Fault in NPC Inverter System)

  • 이재철;김태진;현동석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.115-122
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    • 2007
  • 본 논문은 NPC 인버터(Neutral-point-clamped ye티or) 시스템을 구성하는 스위칭 소자의 개방성 고장이 발생하였을 경우 인버터 시스템의 고장 제어를 위한 새로운 고장 검출 방법을 제안하였다. 고장 스위치의 검출은 NPC 인버터 각상의 폴-전압을 이용하여 수행되며, 고장 검출 이후 연속적인 평형 3상 전력을 출력하기위해 NPC 인버터는 2상 운전 시스템으로 재구성된다. 인버터 시스템의 신뢰성 향상을 위하여 고장 검출과 시스템 재구성을 통한 고장 허용 제어를 구현하였다. 제안된 고장 검출 방법은 기존 방법보다 빠른 검출 시간을 가지며 간단한 알고리즘으로서 구현이 용이하다는 장점을 갖는다. 빠른 고장 검출 능력은 고장 검출 시간의 지연에서 올 수 있는 직류-링크 커패시터의 전압 불평형 문제, 다른 스위치의 전압 스트레스 증가로 인한 소자 파괴와 같은 악영향을 개선시킬 수 있다. 제안된 방법의 타당성을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.

3G-WLAN Interworking 환경에서의 빠른 채널스위칭 기반의 무선랜 선인증 기법 (A WLAN Pre-Authentication Scheme Based on Fast Channel Switching for 3G-WLAN Interworking)

  • 백재종;김효진;송주석
    • 정보보호학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.57-66
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    • 2011
  • EAP-AKA를 표준인증 메커니즘으로 사용하는 3G-WLAN 상호연동 망에서는 핸드오버 수행 시 마다 인증백터 생성 및 조회 등의 많은 지연시간을 초래하게 된다. 따라서 핸드오버가 자주 발생하는 네트워크 환경에 적합하도록 상호 인증시간을 최소화하고 끊김없는 서비스를 제공하기 위한 효율적인 인증기법이 요구되고 있다. 제안하는 선인증 기법은 WLAN에서 단말기가 수평 핸드오버할 때 연결계층의 빠른 채널 스위칭을 이용하여 다음 액세스포인트와 직접 EAP 인증을 수행토록 함으로써 인증 지연시간을 최소화하는 기법이다. 핸드오버 이전에 인증을 완료하여 인증 지연시간을 최소화하였으며, 전원 절약모드를 사용하여 패킷 손실을 방지하였다. 또한 사용자 단말기의 디바이스 드라이버 수정만 필요함으로써 실제 적용이 용이하다. 제안하는 기법의 성능 분석 및 평가로써 표준 인증기법을 선정하여 패킷 손실 및 인증지연 시간 등을 비교하였으며, 기존 기법보다 약 10 배 정도의 패킷 손실 방지 효율을 보였고, 인증에 소요되는 평균 지연시간을 0.16 msec으로 최소화하는 효과를 기대할 수 있었다.

전압 리플을 이용해 영전류 스위칭하는 두 개의 트랜스포머를 가지는 위상천이 풀-브릿지 컨버터 (Zero-Current Switching Two-Transformer Phase-Shifted Full-Bridge Converter using Voltage Ripple)

  • 한상규;문건우;윤명중;윤현기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.14-21
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    • 2006
  • 본 논문에서는 출력 전압의 리플을 이용하여 지상 레그(lagging leg)의 스위치들의 영전류 스위칭(ZCS)을 수행하는 두 개의 트랜스포머를 가지는 위상천이 풀-브릿지 컨버터를 제안하다. 제안된 컨버터는 진상 레그(leading leg)의 스위치들은 영전압 스위칭(ZVS)을 수행하고, 지상 레그의 스위치들은 출력 전압-더블러(Voltage-Doubler)의 전압 리플차를 이용해 출력 다이오드의 전류 전환(commutation)이 빠르게 이루어지도록 하여서 중부하에는 영전류 스위칭을, 경부하에서는 영전압 스위칭을 가능하게 한다. 또한 출력측의 전압 리플차를 이용하기 때문의 기존의 1차측 부스트 캐패시터를 이용하는 컨버터에 비해 턴비를 이용하여 보다 빠른 전류 전환을 수행할 수 있는 장점을 가진다. 따라서 별도의 추가적인 소자없이 모든 스위치의 소프트스위칭이 가능하도록 하고, 지상 레그의 영전류 스위칭을 통해서 환류구간의 순환전류도 없애줌으로써 높은 효율을 얻을 수 있다. 모드 해석과 실험을 통하여 제안 컨버터의 성능을 검증한다.

Spin-polarized Current Switching of Co/Cu/Py Pac-man type II Spin-valve

  • Lyle, Andrew;Hong, Yang-Ki;Choi, Byoung-Chul;Abo, Gavin;Bae, Seok;Jalli, Jeevan;Lee, Jae-Jin;Park, Mun-Hyoun;Syslo, Ryan
    • Journal of Magnetics
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    • 제15권3호
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    • pp.103-107
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    • 2010
  • We investigated spin-polarized current switching of Pac-man type II (PM-II) nanoelements in Pac-man shaped nanoscale spin-valves (Co/Cu/Py) using micromagnetic simulations. The effects of slot angle and antiferromagnetic (AFM) layer were simulated to obtain optimum switching in less than 2 ns. At a critical slot angle of $105^{\circ}$, the lowest current density for anti-parallel to parallel (AP-P) switching was observed due to no vortex or antivortex formation during the magnetic reversal process. All other slot angles for AP-P formed a vortex or antivortex during the magnetization reversal process. Additionally, a vortex or anti-vortex formed for all slot angles for parallel to anti-parallel (P-AP) switching. The addition of an AFM layer caused the current density to decrease significantly for AP-P and P-AP at slot angles less than $90^{\circ}$. However, at slot angles greater than $90^{\circ}$, the current density tended to decrease by less amounts or actually increased slightly as shape anisotropy became more dominant. This allowed ultra-fast switching with 5.05 and $5.65{\times}10^8\;A/cm^2$ current densities for AP-P and P-AP, respectively, at a slot angle of $105^{\circ}$.

프리즘 커플러를 이용한 도파로형 Au/$SiO_2$ 나노 혼합박막의 광 스위칭 특성 연구 (Study of the optical switching properties in waveguide type Au/$SiO_2$ nanocomposite film using prism coupler)

  • 조성훈;이순일;이택성;김원목;이경석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.76-76
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    • 2008
  • The resonance properties due to the surface plasmon(SP) excitation of metal nanoparticles make the nanocomposite films promising for various applications such as optical switching devices. In spite of the well-known ultra-sensitive operation of optical switches based on a guided wave, the application of nanocomposite film(NC) has inherent limitation originating from the excessive optical loss related with the surface plasmon resonance(SPR). In this study, we addressed this problem and present the experimental and theoretical analysis on the pump-probe optical switching in prism-coupled Au(1 vol.%):$SiO_2$ nanocomposite waveguide film. The guided mode was successfully generated using a near infrared probe beam of 1550 nm and modulated with an external pump beam of 532 nm close to the SPR wavelength. We extend our approach to ultra-fast operation using a pulsed laser with 5 ns pulse width. To improve the switching speed through the reduction in thermal loading effect accompanied by the resonant absorption of pump beam light, we adopted a metallic film as a coupling layer instead of low-index dielectric layer between the high-index SF10 prism and NC slab waveguide. We observed great enhancement in switching speed for the case of using metallic coupling layer, and founded a distinct difference in origin of optical nonlinearities induced during switching operation using cw and ns laser.

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전이 금속 산화물 기반 Interface-type 저항 변화 특성 향상 연구 동향 (Research Trends on Interface-type Resistive Switching Characteristics in Transition Metal Oxide)

  • 김동은;김건우;김형남;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.32-43
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    • 2023
  • 저항 변화 메모리 소자(RRAM)는 저항 변화 특성을 기반으로 빠른 동작 속도, 간단한 소자 구조 및 고집적 구조의 구현을 통해 많은 양의 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 차세대 메모리 소자로 주목받고 있다. RRAM의 작동원리 중 하나로 알려진 interface type의 저항 변화 특성은 forming process를 수반하지 않고 소자 크기를 조절하여 낮은 전류에서 구동이 가능하다는 장점을 갖는다. 그 중에서도 전이 금속 산화물 기반 RRAM 소자의 경우, 정확한 물질의 조성 조절 방법과 소자의 신뢰성 및 안정성과 같은 메모리 특성을 향상시키기 위해 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 이종 원소의 도핑, 다층 박막의 형성, 화학적 조성 조절 및 표면 처리 등의 방법을 이용하여 interface type 저항 변화 특성의 저하를 방지하고 소자 특성을 향상시키기 위한 다양한 방법을 소개하고자 한다. 이를 통해 향상된 저항 변화 특성을 기반으로 한 고효율 차세대 비휘발성 메모리 소자의 구현 가능성을 제시한다.

다양한 선재 조합에 따른 이종 초전도 스위치의 특성 실험 및 분석 (Experimental and Analytical Studies on the Characteristics of Fast Switch in Combinations of Various Superconducting Tapes)

  • 이지호;김영재;나진배;최석진;장재영;황영진;김진섭;고태국
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.31-35
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    • 2011
  • A Hybrid Fault Current Limiter(FCL) which has more advantages in fast response and thermal characteristics than a simple resistive FCL had been proposed by our group. The Hybrid FCL consists of a resistive FCL for the magnitude of the first peak of fault current, and a fast switch for detecting fault current and generating the repulsive force within a cycle in fault situation. In ideal case, the impedance of the fast switch wound with two other kinds of HTS tape is negligibly zero in normal operation. But, during the fault situation, each HTS tape has different quench characteristics because of asymmetric current distribution. And this phenomenon causes effective flux and this flux opens the switch through the repulsive force applied to a metal plate of the fast switch. The magnitude of the repulsive force affects the switching characteristics of the fast switch. It should be large enough to raise the metal plate up. Otherwise the arc re-out break which are caused by not enough repulsive force to raise the metal plate up can cause unintended operation of the fast switch. In this paper, the numerical calculation of the repulsive force applied to the metal plate of the fast switch in various combinations of HTS tapes was performed by using the short-circuit test and finite element method.

Effects of Electrostatic Discharge Stress on Current-Voltage and Reverse Recovery Time of Fast Power Diode

  • Bouangeune, Daoheung;Choi, Sang-Sik;Cho, Deok-Ho;Shim, Kyu-Hwan;Chang, Sung-Yong;Leem, See-Jong;Choi, Chel-Jong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권4호
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    • pp.495-502
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    • 2014
  • Fast recovery diodes (FRDs) were developed using the $p^{{+}{+}}/n^-/n^{{+}{+}}$ epitaxial layers grown by low temperature epitaxy technology. We investigated the effect of electrostatic discharge (ESD) stresses on their electrical and switching properties using current-voltage (I-V) and reverse recovery time analyses. The FRDs presented a high breakdown voltage, >450 V, and a low reverse leakage current, < $10^{-9}$ A. From the temperature dependence of thermal activation energy, the reverse leakage current was dominated by thermal generation-recombination and diffusion, respectively, at low and high temperature regions. By virtue of the abrupt junction and the Pt drive-in for the controlling of carrier lifetime, the soft reverse recovery behavior could be obtained along with a well-controlled reverse recovery time of 21.12 ns. The FRDs exhibited excellent ESD robustness with negligible degradations in the I-V and the reverse recovery characteristics up to ${\pm}5.5$ kV of HBM and ${\pm}3.5$ kV of IEC61000-4-2 shocks. Likewise, transmission line pulse (TLP) analysis reveals that the FRDs can handle the maximum peak pulse current, $I_{pp,max}$, up to 30 A in the forward mode and down to - 24 A in the reverse mode. The robust ESD property can improve the long term reliability of various power applications such as automobile and switching mode power supply.

A Possible Path per Link CBR Algorithm for Interference Avoidance in MPLS Networks

  • Sa-Ngiamsak, Wisitsak;Varakulsiripunth, Ruttikorn
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.772-776
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    • 2004
  • This paper proposes an interference avoidance approach for Constraint-Based Routing (CBR) algorithm in the Multi-Protocol Label Switching (MPLS) network. The MPLS network itself has a capability of integrating among any layer-3 protocols and any layer-2 protocols of the OSI model. It is based on the label switching technology, which is fast and flexible switching technique using pre-defined Label Switching Paths (LSPs). The MPLS network is a solution for the Traffic Engineering(TE), Quality of Service (QoS), Virtual Private Network (VPN), and Constraint-Based Routing (CBR) issues. According to the MPLS CBR, routing performance requirements are capability for on-line routing, high network throughput, high network utilization, high network scalability, fast rerouting performance, low percentage of call-setup request blocking, and low calculation complexity. There are many previously proposed algorithms such as minimum hop (MH) algorithm, widest shortest path (WSP) algorithm, and minimum interference routing algorithm (MIRA). The MIRA algorithm is currently seemed to be the best solution for the MPLS routing problem in case of selecting a path with minimum interference level. It achieves lower call-setup request blocking, lower interference level, higher network utilization and higher network throughput. However, it suffers from routing calculation complexity which makes it difficult to real task implementation. In this paper, there are three objectives for routing algorithm design, which are minimizing interference levels with other source-destination node pairs, minimizing resource usage by selecting a minimum hop path first, and reducing calculation complexity. The proposed CBR algorithm is based on power factor calculation of total amount of possible path per link and the residual bandwidth in the network. A path with high power factor should be considered as minimum interference path and should be selected for path setup. With the proposed algorithm, all of the three objectives are attained and the approach of selection of a high power factor path could minimize interference level among all source-destination node pairs. The approach of selection of a shortest path from many equal power factor paths approach could minimize the usage of network resource. Then the network has higher resource reservation for future call-setup request. Moreover, the calculation of possible path per link (or interference level indicator) is run only whenever the network topology has been changed. Hence, this approach could reduce routing calculation complexity. The simulation results show that the proposed algorithm has good performance over high network utilization, low call-setup blocking percentage and low routing computation complexity.

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