• 제목/요약/키워드: Loop Impedance

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가변 임피던스 정합 회로를 갖는 루프 안테나를 이용한 13.56 MHz 무선 전력 전송 시스템 (13.56 MHz Wireless Power Transfer System Using Loop Antennas with Tunable Impedance Matching Circuit)

  • 원도현;김희승;장병준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.519-527
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    • 2010
  • 본 연구에서는 가변 임피던스 정합 회로를 갖는 루프 안테나를 이용한 13.56 MHz 무선 전력 전송 시스템을 제안하였다. 일반적으로 무선 전력 전송 시스템은 공진기간의 이격 거리가 변함에 따라 결합계수가 변하게 되며, 이는 반사 임피던스에 의한 임피던스 부정합을 발생시킨다. 본 연구에서 제안한 방식은 varactor 다이오드를 갖는 가변 임피던스 정합 회로를 사용함으로써 루프 안테나 간의 이격 거리 변화에 따른 임피던스 부정합을 보상할 수 있다. 따라서, 안테나간의 거리가 가까워 결합계수가 큰 경우에도 우모드와 기모드의 발생을 최소화하여 중심 주파수의 변화 없이 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 13.56 MHz에서 동작하는 $30\;cm{\times}30\;cm$ 크기의 루프 안테나를 갖는 무선 전력 전송 시스템을 고정 임피던스 정합 회로와 가변 임피던스 정합 회로를 갖는 경우로 각각 설계하고, 거리에 따른 입력 임피던스, 입력 반사 계수 및 효율 변화를 측정하였다. 또한 가변 임피던스 정합 회로를 송신기와 수신기의 한 쪽에만 사용하는 경우와 양 쪽 모두에 사용하는 경우를 비교 측정하였다. 측정 결과, 고정 임피던스 정합 회로보다 가변 임피던스 정합 회로를 사용하는 것이 효율이 개선되며, 한 쪽에만 사용하는 경우보다 양 쪽 모두에 사용하는 것이 개선된 효율을 보임을 확인하였다.

Impedance-Based Stability Analysis of DC-DC Boost Converters Using Harmonic State Space Model

  • Park, Bumsu;Heryanto, Nur A.;Lee, Dong-Choon
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제7권2호
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    • pp.255-261
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    • 2021
  • This paper proposes impedance-based stability analysis of DC-DC boost converters, where a harmonic state space (HSS) modeling technique is used. At first, the HSS model of the boost converter is developed. Then, the closed-loop output impedance of the converter is derived in frequency domain using small signal modeling including frequency couplings, where harmonic transfer function (HTF) matrices of the open-loop output impedance, the duty-to-output, and the voltage controller are involved. The frequency response of the output impedance reveals a resonance frequency at low frequency region and frequency couplings at sidebands of switching frequency which agree with the simulation and experimental result.

3상 PWM 인버터의 단일루프 전압제어기 설계 (Design of Single Loop Output Voltage Controller for 3 Phase PWM Inverterl)

  • 곽철훈;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.561-568
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    • 2003
  • PWM 인버터의 출력전압을 제어하는 방식에는 2가지 제어기법이 있다. 첫 번째 방법은 전류제어기를 사용하여 출력전압을 제어하는 이중 제어루프를 갖는 제어방식이며, 두 번째 방법은 단일루프만으로서 출력전압을 제어하는 제어방식이다. 일반적으로 3상 PWM 인버터의 제어기는 각상 제어 PI제어기, 2상 정지좌표계 PI제어기, 동기 좌표계 PI제어기로 구성되며, 각상제어 PI제어기를 이용하여 3상의 독립된 출력측 전압 및 전류를 제어하도록 구성된다. 단일루프 전압제어기는 높은 출력 임피던스의 경우 이중제어루프 도다 더 낮은 성능을 나타내기만, 낮은 출력임피던스의 경우에는 또는 부하범위에서 좋은 제어성능을 나타낸다. 또한 시뮬레이션과 실험을 통하여 이를 검증하였다.

Online Parameter Estimation for Wireless Power Transfer Systems Using the Tangent of the Reflected Impedance Angle

  • Li, Shufan;Liao, Chenglin;Wang, Lifang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권1호
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    • pp.300-308
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    • 2018
  • An online estimation method for wireless power transfer (WPT) systems is presented without using any measurement of the secondary side or the load. This parameter estimation method can be applied with a controlling strategy that removes both the receiving terminal controller and the wireless communication. This improves the reliability of the system while reducing its costs and size. In a wireless power transfer system with an LCCL impedance matching circuit under a rectifier load, the actual load value, voltage/current and mutual inductance can be reflected through reflected impedance measuring at the primary side. The proposed method can calculate the phase angle tangent value of the secondary loop circuit impedance via the reflected impedance, which is unrelated to the mutual inductance. Then the load value can be determined based on the relationships between the load value and the secondary loop impedance. After that, the mutual inductance and transfer efficiency can be computed. According to the primary side voltage and current, the load voltage and current can also be detected in real-time. Experiments have verified that high estimation accuracy can be achieved with the proposed method. A single-controller based on the proposed parameter estimation method is established to achieve constant current control over a WPT system.

3상 PWM 인버터의 단일제어루프 전압제어기의 설계 및 제어 (Design and control of Single Loop Output Voltage Controller for 3 Phase PWM Inverter)

  • 강병희;고재석;조준석;최규하;곽철훈;김진홍
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.496-500
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    • 2001
  • There are two ways in the output voltage control method in PWM inverter. One is the double loop voltage control composed of inner current control loop and outer voltage control loop. Because it shows fast response and low steady state error, utilized in many application. The Other is single loop voltage control method composed of voltage control loop only. It's characteristics shows lower performance in case of high output impedance than double loop voltage control. But in low output impedance, it shows good control performance in all load range than double loop control. In this paper, single loop voltage control rule and gain was developed analytically, and these were verified through computer simulation and experiment.

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Characteristics of Loop Antenna Structure of RFID Tag Antenna

  • Kim, Yeon-Ho;Park, Young-Kwon;Lee, Kyung-Hwan;Kim, Goo-Jo;Chung, You-Chung
    • 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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    • 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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    • pp.353-356
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    • 2005
  • A loop RFID tag antenna and a dipole RFID antenna with a T-matching method have been designed. The characteristic of loop and dipole with T-matching antenna structures of RFID tag antennas have been studied. The impedance of different sizes of loop and dipole antenna structures are found. This paper shows parametric research of loop RFID antenna structure and RFID dipole antenna with T-matching method to match the impedance of commercially available RFID chips.

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LS Band용 원형 루프 배열 안테나의 제작 및 측정 (Development of Circular Loop Array Antenna for LS Band Operation)

  • 전중창;김태수
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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    • pp.290-292
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    • 2002
  • In this paper, we present a simple design method and measurement results for circular loop antenna arrays, which can be used for LS band operation, such as access point antennas in the wireless LAN system. It has been shown that the input impedance of a circular loop can be adjusted near 100 $\Omega$ using a short stub. The length of the stub can be immediately determined in the work place through the measurement of S11 with a network analyzer. Fabricated arrays show high antenna gains as much as 12.4㏈i and 15.1 ㏈i at the center frequency of 2.45 ㎓ for 4${\times}$l and 4${\times}$2 array, respectively. These types of loop arrays can be fabricated at a low cost.

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근거리에서 효율 향상을 위해 적응 주파수 제어 회로를 갖는 HF-대역 무선 전력 전송 시스템 (HF-Band Wireless Power Transfer System with Adaptive Frequency Control Circuit for Efficiency Enhancement in a Short Range)

  • 장병준;원도현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1047-1053
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    • 2011
  • 본 논문에서는 근거리에서 효율 향상을 위해 적응 주파수 제어 회로를 갖는 HF-대역 무선 전력 전송 시스템을 제안하였다. 일반적으로 무선 전력 전송 시스템은 공진기 간의 이격 거리가 가까워짐에 따라 결합 계수가 변하게 되며, 이는 반사 임피던스에 의한 임피던스 부정합을 발생시킨다. 본 연구에서 제안한 방식은 전압제어 발진기의 공진 주파수를 이격 거리에 따라 자동으로 가변함으로써 공진기 간의 거리가 가까워 임피던스 부정합이 큰 경우에도 전송 효율의 저하를 막을 수 있다. 적응 주파수 제어 회로는 방향성 결합기, 검파기 및 루프 필터로 구성된다. 본 논문에서 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 HF-대역에서 동작하는 30${\times}$30 $cm^2$ 크기의 루프 안테나를 갖는 무선 전력 전송 시스템을 설계하여 측정한 결과 근거리에서 효율이 개선됨을 확인하였다.

PI-SIR과 OLRR을 이용한 마이크로스트립 이중 대역 여파기의 설계 방법 (A Novel Design Method of Microstrip Dual-Band Filter Using PI-SIR and OLRR)

  • 임지은;이재현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.245-251
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    • 2011
  • 본 논문에서는 의사 인터디지털 계단형 임피던스 공진기(Pseudo-Interdigital Stepped Impedance Resonator: PI-SIR)와 개방 루프 링 공진기(Open-Loop Ring Resonator: OLRR)를 이용한 마이크로스트립 이중 대역 대역 통과 여파기를 제안한다. PI-SIR을 이용하여 이중 대역 여파기의 첫 번째 통과 대역과 두 번째 통과 대역을 설계하고, OLRR을 이용하여 두 번째 통과 대역 특성을 강화한다. PI-SIR 구조에서 특성 임피던스 비와 전기적 길이 비를 이용하면 첫 번째 통과 대역과 두 번째 통과 대역을 쉽고 정확하게 조정할 수 있다. 2.45 GHz와 5.8 GHz에서 동작하는 이중 대역 여파기의 설계 결과와 측정 결과로부터 제안된 여파기가 유용하다는 것을 알 수 있다.

직접 외란 추정을 통한 역구동성 유압 구동 시스템의 임피던스 제어 (Impedance Control of Backdrivable Hydraulic Actuation Systems with Explicit Disturbance Estimation)

  • 유선겸;정완균
    • 로봇학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.348-356
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    • 2019
  • The backdrivable servovalve is a desirable component for force and interaction control of hydraulic actuation systems because it provides direct force generation mechanical impedance reduction by its own inherent backdrivability. However, high parametric uncertainty and friction effects inside the hydraulic actuation system significantly degrade its advantage. To solve this problem, this letter presents a disturbance-adaptive robust internal-loop compensator (DA-RIC) to generate ideal interactive control performance from the backdrivable-servovalve-based system. The proposed control combines a robust internal-loop compensator structure (RIC) with an explicit disturbance estimator designed for asymptotic disturbance tracking, such that the controlled system provide stable and ideal dynamic behavior for impedance control, while completely compensating the disturbance effects. With the aid of a backdrivable servovalve, we show that the proposed control structure can be implemented based on a simplified nominal model, and the controller enables implementation without accurate knowledge of the target system parameters and disturbances. The performance and properties of the proposed controller are verified by simulation and experiments.