• 제목/요약/키워드: Frequency Voltage Converter

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넓은 범위의 선형 출력 제어를 위한 5kW 플라즈마 전원장치 설계 및 반응기 커패시턴스 추정 알고리즘의 관한 연구 (A Study on Reactor Capacitance Estimation Algorithm and 5kW Plasma Power Supply Design for Linear Output Control of Wide Range)

  • 노현규;이준영;김민재
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.514-524
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    • 2016
  • This work suggests a study on 5 kW plasma power supply design and reactor capacitance estimation algorithm for a wide range of linear output control to operate a plasma reactor. The suggested study is designed to use a two-stage circuit and control the full-bridge circuit of the two-stage circuit using the buck converter output voltage of the single-stage circuit. The switching frequency of the full-bridge circuit is designed to operate through high-frequency switching and obtain maximum output using LC parallel resonance. Soft switching technique(ZVS) is used to reduce the loss caused by high-frequency switching, and duty control of the buck converter is applied to control a wide range of linear output. The internal capacitance of the reactor cannot easily be extracted, and thus, the reactor cannot be operated in an optimized resonant state. To address this issue, this work designs the internal capacitance of the reactor such that estimations can be performed with the developed reactor capacitance estimation algorithm applied to the internal capacitance of the reactor. A 5 kW plasma power supply is designed for a wide range of linear output control, and the validity of the study on the reactor capacitance estimation algorithm is verified.

평면 변압기를 이용한 자동차용 고압방전등 안정기 시스템 (Automotive HID Ballast System Using Planar Transformer)

  • 이재학
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권3호
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    • pp.22-27
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    • 2006
  • 본 논문에서는 새로운 제어방식과 평면 변압기(planar transformer)를 이용한 자동차용 35W급 메탈헬라이드 램프용 고효율 전자식 안정기의 제어시스템을 제안하였다. 본 논문에서는 밝기, 연색성, 광효율, 수명 등에서 기존의 할로겐 램프에 비해 우수한 특성을 가지고 있지만 복잡한 과도특성을 가지고 있는 메탈헬라이드 램프를 자동차에 적용하기 위해 마이크로컨트롤러에 의한 디지털 제어방식을 전자식 안정기에 적용하여 램프 요구조건 및 주변 환경에 최적으로 적용할 수 있도록 전자식 안정기를 설계하였다. 또한, 자동차의 밧데리 입력전압에 따라 안정기 컨버터(Flyback Converter)의 스위칭 주파수를 가변하여 안정기의 효율증대를 도모하였고, 컨버터의 고주파 스위칭 변압기를 평면 형태로 설계하여, 기존의 고주파 변압기에 비해 손실, 무게 등의 절감과 전체적인 크기를 축소하여, 밧데리라는 한정된 에너지와 한정된 공간을 갖는 자동차에서 효율적인 전력제어를 실현하였다. 개발된 안정기에 대한 동작특성을 실험을 통해 확인하였다.

승압형 컨버터를 활용한 비접촉식 전력변환 시스템 (contactless power conversion system using the Boost converter)

  • 이승준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.214-217
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    • 2003
  • The connectorless power supply system on that multi-contact causes confidence when the wiring reconstructed in the rear. As you see above, contact points between sets and indoor space cause inferior function of audio frequency so it needs to be eliminated. This paper explains the structure of connectorless power supply to supply the system with power crossing the air gap in the part of inductively in the connectorless power supply of both magnetic and electrical model. To get maximum output of electrical load, compensating capacitor compensates to show inter-inductance, lequeage-inductance reducing the track-inductance and access the conditions for resonance. At that time it accesses the maximum electric power. The small change of the value of compensating capacitor causes the changes of maximum electric power. Here the power electronics technology is used not only in the industrial machinery but also in the home appliances so the switching power supply is used to actualize the miniaturization, lightweight, and high efficiency. Generally the condenser input methods are widely used in the rectification circuit of switching power supply, but condenser input method generate great quantity of high frequency components because with this method the current flows in the power input filtering condenser only around value of peak of ac input voltage. To solve these problems, installation of power factor improve circuit on the front of filtering capacitence was considered. Several methods were suggested regarding, but the active filter method which makes smalliging and highly power factor possible are the produce main stream. IC for power factor improvement can be utilized by CMOS process proposing low power consumption. When the high power factor is considered seriously in the power factor improvement circuit, active filter method is selected. In the active filter method, the boost converter is used. Regarding this ·the boost converter is needed.

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Stacked Interleaved 방식의 50MHz 스위칭 주파수의 벅 변환기 (Stacked Interleaved Buck DC-DC Converter With 50MHz Switching Frequency)

  • 김영재;남현석;안영국;노정진
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권6호
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    • pp.16-24
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    • 2009
  • 본 논문에서는 인덕터와 커패시터를 집적화한 DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 출력전압의 리플크기를 줄이기 위해 stacked interleaved 방식을 이용하였고 변환기의 제어부는 전압모드 방식의 제어방법을 사용하여 설계하였다. 설계한 DC-DC 벅 변환기는 표준 $0.5{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작 중이며 전체면적은 $9mm^2$이다. 설계된 회로는 $3V{\sim}5V$의 입력전압에서 동작하며 LC 필터의 크기를 줄이기 위해 50MHz의 주파수로 동작하였다. 최대 250mA의 부하전류 구동이 가능하며 최대 71%의 전력변환 효율을 가졌다.

Real-Time HIL Simulation of the Discontinuous Conduction Mode in Voltage Source PWM Power Converters

  • Futo, Andras;Kokenyesi, Tamas;Varjasi, Istvan;Suto, Zoltan;Vajk, Istvan;Balogh, Attila;Balazs, Gergely Gyorgy
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권6호
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    • pp.1535-1544
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    • 2017
  • Advances in FPGA technology have enabled fast real-time simulation of power converters, filters and loads. FPGA based HIL (Hardware-In-the-Loop) simulators have revolutionized control hardware and software development for power electronics. Common time step sizes in the order of 100ns are sufficient for simulating switching frequency current and voltage ripples. In order to keep the time step as small as possible, ideal switching function models are often used to simulate the phase legs. This often produces inferior results when simulating the discontinuous conduction mode (DCM) and disabled operational states. Therefore, the corresponding measurement and protection units cannot be tested properly. This paper describes a new solution for this problem utilizing a discrete-time PI controller. The PI controller simulates the proper DC and low frequency AC components of the phase leg voltage during disabled operation. It also retains the advantage of fast real-time execution of switch-based models when an accurate simulation of high frequency junction capacitor oscillations is not necessary.

휴대무선인터넷 RF 하향 변환기 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on Wireless Broadband Internet RF Down Converter Design and Production)

  • 이창희;원영진;이종용;이상훈;이원석;나극환
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제45권1호
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    • pp.31-37
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    • 2008
  • 본 논문에서는 2.3GHz 주파수대역의 휴대무선인터넷 하향 주파수 변환기를 설계 및 제작하였다. 수신기에서 발생할 수 있는 문제점의 최소화 목적으로 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)를 부가하게 되었다. 또한, 2.3GHz 대역이 75MHz로 하향 과정에서 손실을 최소화하고, 변환 효율을 높이고, 안정적인 특성을 발휘할 수 있도록 우수한 주파수 특성을 가진 소자를 사용하였다. 휴대무선인터넷 중계기는 TDMA(Time Division Multiplexing Access)방식을 사용하기 때문에 RF 스위치가 사용되었다. 제작 사양인, 입력전압 +8V 에서 1.2A의 전류를 소비, 60dB의 이득과 2.5dB 이하의 잡음지수, 입출력 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio) 1.5이하, 혼변조 왜곡(Inter Modulation Distortion) 60dB 이상을 만족하였다. 환경 조건($-20^{\circ}C{\sim}70^{\circ}C$)에서 장시간의 신뢰성 시험을 통과하여, 제작된 휴대무선인터넷 RF 하향 변환기는 휴대무선인터넷 중계기에 적용 가능하다.

박막형 크로멜-알루멜 다중접합 열전변환기 (Thin Film Chromel-Alumel Multjunction Thermal Converter)

  • 정인식;김진섭;이정희;이종현;신장규;박세일;권성원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권9호
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    • pp.37-45
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    • 1999
  • 박막형 다중접합 열전변환기의 시간에 따른 출력 전압 변화를 감소시키기 위해 벌크의 저항온도계수가 매우 적은 EVANOHM-S 합금을 박막 히터재료로 사용하였고, 또한 Seebeck 계수차이가 비교적 작은 크로멜-알루멜 열전쌍을 박막 열전퇴(thermopile)의 열전요소로 하였다. EVANOHM-S 박막 히터의 저항온도계수는 약 $1.4 {\times} 10^4/^{\circ}C$ 였고, 크로멜-알루멜 박막 열전쌍의 Seebeck 계수차이는 약 $38 {\mu}V/K$였다. 열전변환기의 출력 전압 변화는 공기중에서 처음 120초 동안 약 0.06%였고, 약 5분간이상 히터의 예열후 출력전압 변화는 현저히 감소하였다. 10 Hz ~ 10 kHz의 주파수 범위에서 열전변환기의 교류-직류 전압 및 전류 변환 오차범위는 각각 ${\pm}$1.6 ppm 및 ${\pm}$0.7 ppm이었고, 10Hz 이하 또는 10 kHz 이상의 주파수에서는 교류-직류 변환오차가 크게 증가하였다.

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액티브 공진 콘덴서를 이용한 소프트 스위칭형 PWM 전력변환기에 관한 연구 (A study on PWM power conversion system by soft switching type using active resonant condenser)

  • 곽동걸;이현우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.174-176
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    • 2003
  • The power conversion system must be increased switching frequency in order to achieve a small size, a light weight and a low noise. This paper proposes a skillful and a concise PWM DC-DC converter employing both zero voltage and zero current high frequency switching(ZVCS) operation. The Proposal ZVCS circuit is composed with resonant circuit using active resonant condenser. And this circuit provides switches with ZVS and ZCS by quasi resonant only that switching transients appear. This operation results in reduction of stress and losses in the power devices and resonant components. Some simulation results are included to confirm the validity of the analytical results.

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HID 램프용 전자식 안정기 개발 연구 (A Study on the Development of the Electronic Ballast for HID Lamps)

  • 이호;오성철;위상봉
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1082-1084
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    • 2001
  • This paper presents a design techniques for an electronic ballast of HID lamps. An electronic ballast for HID lamps usually employs a high frequency resonant inverter and voltage-to-frequency converter to control the output and a half-bridge and series resonant circuit are chosen for the ballast. In this paper, the new lighting method for the stable ignition regardless of lamp types is designed. And this type of ballast has some useful functions such as surge protection, thermal protection, and dimmable function. Moreover the powerline communication skill is also used to transmit a dimming control signal.

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Redundant Multi-Valued Logic을 이용한 고속 및 저전력 CMOS Demultiplexer 설계 (Design of a High Speed and Low Power CMOS Demultiplexer Using Redundant Multi-Valued Logic)

  • 김태상;김정범
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.148-151
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    • 2005
  • This paper proposes a high speed interface using redundant multi-valued logic for high speed communication ICs. This circuit is composed of encoding circuit that serial binary data are received and converted into parallel redundant multi-valued data, and decoding circuit that convert redundant multi-valued data to parallel binary data. Because of the multi-valued data conversion, this circuit makes it possible to achieve higher operating speeds than that of a conventional binary logic. Using this logic, a 1:4 demultiplexer (DEMUX, serial-parallel converter) IC was designed using a 0.35${\mu}m$ standard CMOS Process. Proposed demultiplexer is achieved an operating speed of 3Gb/s with a supply voltage of 3.3V and with power consumption of 48mW. Designed circuit is limited by maximum operating frequency of process. Therefore, this circuit is to achieve CMOS communication ICs with an operating speed greater than 3Gb/s in submicron process of high of operating frequency.

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