JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제9권3호
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pp.160-165
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2009
A 12b 2 MS/s cyclic ADC processing 3.3 Vpp single-ended rail-to-rail input signals is presented. The proposed ADC demonstrates an offset voltage less than 1 mV without well-known calibration and trimming techniques although power supplies are directly employed as voltage references. The SHA-free input sampling scheme and the two-stage switched op-amp discussed in this work reduce power dissipation, while the comparators based on capacitor-divided voltage references show a matched full-scale performance between two flash sub ADCs. The prototype ADC in a $0.18{\mu}m$ 1P6M CMOS demonstrates the effective number of bits of 11.48 for a 100 kHz full-scale input at 2 MS/s. The ADC with an active die area of $0.12\;mm^2$ consumes 3.6 m W at 2 MS/s and 3.3 V (analog)/1.8 V (digital).
When referring to weight, volume, and efficiency, a SuperConducting Synchronous Generator (SCSG) is definitely superior to conventional generators as a large-scale wind power generation system. The SCSG is connected to a full power converter that transmits the energy from the SCSG to the power grid. To reduce the current stress and system cost, the SCSG which has nine-phase armature windings with three converters is used. This paper deals with a comparative analysis of 10 MW superconducting wind power generators with three-phase and nine-phase armature windings. The stator windings of SCSGs are of various types. Using the finite element method, SCSGs are analyzed and compared in terms of the weight and volume of SCSGs, the total length of the superconducting wire, harmonics, torque performance, and efficiency. The analyzed results will be effectively utilized to design large-scale superconducting generators for wind power generation systems.
Quickness and precision are the two most important requirements for an industrial scale used in production lines. In this paper, a new approach, "Mass-estimation algorithm by vibration-response measurement of dynamic balance", is presented to improve some of drawbacks in conventional scales. The system, consisted of velocity and displacement sensors, spring scale, analog-digital converter and microcomputer, is based on full utilization of dynamic mass measurement of velocity and displacement via microcomputer-assisted real time monitoring. The resulting system, when combined with appropriate mass estimation algorithm software, has shown its effectiveness in terms of two desirable characteristics required.
직접 변조 방식(direct modulation)을 사용한 Modular Multilevel Converter(MMC)의 6개의 암 캐패시터 전압의 자연균형화(Natural Balancing) 현상은 여러 연구 및 실험에서 관측되고 있다. 또한, 이러한 현상의 원리뿐만 아니라, 시스템 파라미터와 밸런싱 동특성사이의 관계가 수학적인 분석을 통하여 검증되었다. 직접 변조 방식은 간접 변조 방식(indirect modulation)과 달리, 입/출력 AC 및 DC 측 제어기 외에 암 캐패시터 전압 밸런싱을 위한 순환전류 제어기가 존재하지 않지만, 캐패시터 맥동 저감을 위해 일반적으로 캐패시터 2 고조파 맥동 제어기를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 직접 변조방식을 사용한 MMC의 2고조파 전압 맥동 제어기가 암 캐패시터 전압 자연 밸런싱에 미치는 영향을 고찰하고 분석한다. 또한, 2 고조파 전압 맥동 제어기의 유무에 따른 전압 자연 밸런싱의 동특성에 대한 비교를 400MW MMC full-scale 시뮬레이션을 통해 살펴보도록 한다.
VSC-HVDC system based on Modular Multilevel Converter (MMC) is an emerging technology since compared to the conventional VSC-HVDC system an MMC presents several advantages such as modularity, low dv/dt, low harmonics, and low switching losses. In this paper, a comprehensive control strategy of an MMC-based VSC-HVDC system is proposed. In contrast to the conventional system control strategy, the DC side of the MMC operates as a controlled voltage source by the proposed method, and the dynamics of the transmission line voltage and current can be actively controlled. Validity of the proposed strategy was verified by 201-level full-scale computer simulation.
전압형 컨버터의 다양한 전압 합성 방법을 구현하기 위해서, 옵셋 전압을 주입하는 방법이 널리 사용되고 있다. 즉, 전압 변조 방식(pulse width modulation; PWM)들은 교류 측 전압 지령에 적절한 옵셋 전압을 주입하는 것과 수학적으로 동일하다. 이러한 옵셋 전압을 이용한 AC 단 출력 전압 합성 방법에 따라 DC 단 전압의 전압 이용률이 달라지며, 이는 모듈형 다단 컨버터(modular multilevel converter; MMC) 시스템에서도 동일하다. 따라서, DC 단의 용량이 정해져 있는 고압 직류(high voltage DC; HVDC) 송전 시스템의 경우에도 AC 단에 옵셋 전압을 이용함에 따라 AC 단으로 공급 가능한 최대 무효 전력의 크기를 변화시킬 수 있다. 본 논문에서는 대표적인 전압 변조 방식을 적용한 옵셋 전압 주입 시 합성된 AC 측 출력 전압에 따라 MMC 시스템의 레그 에너지 맥동을 수학적으로 분석하였다. 또한, 이를 실제 스케일의 400MVA급 MMC 시스템 시뮬레이션을 통해 수학적 분석의 경향성을 검증하였다.
전기가 부족한 개발도상국 같은 많은 나라에서는 Off Grid 형태의 소형풍력발전이 전력공급 문제를 해결하기 위한 효율적인 핵심 솔루션이다. 몇몇 국가에서는 전력계통의 확장과 전기가 부족한 지역의 감소로 소규모 풍력을 도시의 도로 조명, 모바일 통신 기지국, 양식업 및 해수 담수 등의 분야에 이용하기도 한다. 이런 변화에 따라 소형 풍력 산업 규모는 대규모 풍력보다 큰 잠재력이 기대되고 있다. 소형 풍력발전의 경우 발전기는 가변 속도로 제어되는 특성이 있으며 발전기에서 발생하는 전압 및 전류에는 많은 고조파 성분을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 소형 풍력발전시스템의 직류전원 적용을 위한 운전제어 및 AC/DC 변환 통합장치를 제안하며 기존 AC to DC 컨버터는 단일 스위치를 갖는 3상 승압형 방식의 컨버터로서 인덕터 전류가 불연속모드로 제어되며, 입력전류의 고조파를 제거하여 단위역률을 갖는 특성을 갖는다. 제안된 컨버터는 입력단에 LCL 필터 및 3상 정류 승압형 컨버터, 계통연계를 위한 단상 풀브릿지 형태로 구성되어 있으며 에너지저장시스템(ESS) 기능이 부가된 제어 시스템으로 풍력발전을 이동 평준화 방식에 의해 급변하는 전력에 대해 계통 안정화를 추구할 수 있다.
Innovative daylighting systems in buildings in various climatic zones around the world have been developed under the IEA SHC Task21. The performance assessment were obtained by monitoring the most systems using full-scale test model rooms or actual buildings under real sky conditions. This study aims to analyze the configuration and monitoring system of the nine Mock-up models of the IEA SHC Task21 comparatively. For the purpose, the geometry of the test rooms (length, width, height, window area, glazed area and occupied), reflectance of walls, floor and ceiling, transmittance of glazing (transmittance for hemispherical irradiation, normal irradiation and U-value) were compared. And equipment for measurement (manufacturer, range, calibration, maximum calibration error, cosine response error, fatigue error), and data acquisition system (manufacturer, type, number of differential analogue input channels, A/D converter resolution in bits, data acquisition software) were also analyzed comparatively. Some findings of these experimental methodology of standard monitoring have been proven to be a valuable one for future assessment of advanced daylighting systems in our country.
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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제20권E2호
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pp.69-75
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2004
In this study, thin film gas sensor based on tin oxide was fabricated to examine its characteristics. Target gas is acetonitrile ($CH_3$CN) which is a blood simulant for the chemical warfare agent. Sensing materials are SnO$_2$ SnO$_2$/Pt, and Sn/Pt with thickness from 1000 to 3000 $\AA$. The sensor consists of a sensing electrode with inter-digit (IDT) type in front side and a heater in rear side. Resistance changes of sensing materials are monitored on real time basis using a data acquisition board with a 12-bit analog to digital converter. Sensitivities are measured at different operating temperatures also with different gas concentrations and film thickness. The high sensitivity is obtained for Sn (3000 $\AA$)/Pt (30 $\AA$) at 30$0^{\circ}C$ for 3 ppm. Response and recovery times were about 40 and 160 s, respectively. Repetition measurements showed very good results with $\pm$3% in full scale range.
최근 디지털 방송의 시행에 따라 평판디스플레이(FPD)의 수요가 증가하고 있다. 그 중에서도 PDP는 대화면, 고감도, 넓은 시야각, 얇은 두께 등의 장점을 가지기 때문에 다른 FPD 매체들에 비해 경쟁력이 있다. 그리고 최근 PDP 패널의 공정 간소화로 인해 PDP 패널의 제작 비용이 감소하는 추세에 있기 때문에 대화면용 PDP에 관심이 집중되고 있다. 따라서 본 논문에서는 넓은 영전압 스위칭 범위를 갖는 대화면용 PDP 유지전원단을 위한 고효율 전력 변환회로를 제안하고 여러 가지 구동 신호를 인가하여 제안된 회로의 동작을 분석하였다. 기존의 42" PDP는 낮은 부하조건에 대해서 ZVS가 이루어지지 않게 되는데 시간에 따라서 급격하게 변하는 PDP의 부하 특성 때문에 많은 열이 발생하게 된다. 그러나 제안된 60" PDP 회로의 경우, 부가적으로 ZVS를 위한 에너지를 공급해 줄 수 있는 회로를 달아주었기 때문에 넓은 ZVS 영역을 갖게 된다. 그리고 이러한 장점 때문에 스위칭 손실이 감소하여 기존의 컨버터에 비해서 높은 효율을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 심각한 열 문제가 없이 안정적인 조건에서 동작하는 것이 가능해 진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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