• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.54-61
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• 2009

본 논문에서는 강압형 DC-DC 컨버터의 성능 개선을 위한 스위칭 기법인 2차 SDSDM (Space Dithered Sigma Delta Modulation)방식을 제안한다. PWM (Pulse Width Modulation) 방식은 일정 스위칭 주파수 대역에서의 고조파로 인해 소음, 전자파 장애, 스위칭 손실 등을 유발한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 DSDM 방식의 일종인 1차 SDSDM은 랜덤 디더(Random Dither) 발생기가 1차 SDM의 양자화기(quatizer) 입력단에 위치하여 스위칭 주파수가 분산된다. 강압형 DC/DC 컨버터에 제안하는 2차 SDSDM의 방식을 적용한 실험 결과를 통해 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.287-297
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• 1998

RPWM(Random Pulse Width Modulation)은 인버터의 스위칭 주파수를 랜덤하게 변화 시킴으로써 전압, 전류의 고조파 및 소음의 스펙트럼을 광대역에 분산시키는 PWM 기법이다. 스위칭 주파수 또는 펄스의 위치를 랜덤하게 변화시켜 고조파의 불연속적인 이산치 성분을 넓은 영역에 분산시켜 EMI, 진동 등에 좋은 효과를 낼 수 있을 뿐만 아니라, 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있으므로 근래에 매우 각광 받고 있다. 본 연구에서는 펄스의 위치를 랜덤하게 함으로써 가청 스위칭 소음을 저감할 수 있는 새로운 RPPWM(Random Position Pulse Width Modulation) 방식의 제안 및 구현하였다. 제안된 방식은 각 3상 펄스들의 위치를 변조 구간 내의 임의의 위치에 랜덤하게 배치함으로써 RPWM을 구현하는 방식이다. 이를 위하여 16bit 공성능 마이크로 컨트롤러의 C167을 사용하여, 공각 벡터 변조에 의하여 각 변조 구간에서의 듀티비를 구한 후, 랜덤수 발생기를 이용하여 균일한 분포로 각 상의 펄스를 배치하였다. 그리고 제안된 RPPWM을 이용하여 실험한 결고, 전압, 전류 및 소음의 스텍트럼이 광대역화 되어 전력소자의 스위칭에 의해 발생하는 전동기의 가청 스위칭 소음이 현저히 저감 됨을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권5호
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• pp.2018-2030
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• 2015

A two stage ac drive configuration consisting of a single-phase line commutated rectifier and a three-phase voltage source inverter (VSI) is very common in low and medium power applications. The deterministic pulse width modulation (PWM) methods like sinusoidal PWM (SPWM) could not be considered as an ideal choice for modern drives since they result mechanical vibration and acoustic noise, and limit the application scope. This is due to the incapability of the deterministic PWM strategies in sprawling the harmonic power. The random PWM (RPWM) approaches could solve this issue by creating continuous harmonic profile instead of discrete clusters of dominant harmonics. Insufficient filtering at dc link results in the amplitude distortion of the input dc voltage to the VSI and has the most significant impact on the spectral errors (difference between theoretical and practical spectra). It is obvious that the sprawling effect of RPWM undoubtedly influenced by input fluctuation and the discrete harmonic clusters may reappear. The influence of dc link fluctuation on harmonics and their spreading effect in the VSI remains invalidated. A case study is done with four different filter capacitor values in this paper and results are compared with the constant dc input operation. This paper also proposes an ingenious RPWM, a ripple dosed sinusoidal reference-random carrier PWM (RDSRRCPWM), which has the innate capacity of suppressing the effect of input fluctuation in the output than the other modern PWM methods. MATLAB based simulation study reveals the fundamental component, total harmonic distortion (THD) and harmonic spread factor (HSF) for various modulation indices. The non-ideal dc link is managed well with the developed RDSRRCPWM applied to the VSI and tested in a proto type VSI using the field programmable gate array (FPGA).

• 한국철도학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.244-250
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• 2012

본 논문에서는 차세대 고속철도 구동 인버터 시스템의 고조파로 인한 전자기적 소음을 줄이기 위해 RCF-PWM(Random Carrier Frequency Pulse Width Modulation)을 적용한 인버터 구동시스템을 개발하였다. RCF-PWM 방식은 인버터 스위칭 주파수를 전력용 반도체의 최대 스위칭 주파수와 최소 스위칭 주파수 사이에서 임의적으로 변화시키며 PWM을 수행하는 방법이다. 본 연구의 타당성을 확인하기위해서 RCF-PWM이 적용된 차세대 고속전철 시스템을 설계하여 MATLAB/Simulink 기반의 시뮬레이터를 개발하고 이를 이용하여 일정한 스위칭 주파수를 사용하는 정규적인 SVPWM 방식과 RCF-PWM 방식의 시험결과를 비교 분석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.97-103
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• 2008

최근 가전제품에 브러시리스 직류 (Brushless DC) 전동기의 센서리스 드라이브를 적용시키는 사례가 증가하고 있다. 특히 사람들의 삶의 질이 향상 됨에 따라 가정에서 가장 밀접하게 연관되어 있는 냉장고, 에어컨과 같은 가전제품에 가청소음을 줄여 보다 편안하고 안락한 생활을 추구하고 있다. 본 논문에서는 브러시리스 직류전동기에 랜덤 PWM을 적용한 냉장고용 압축기의 저가형 센서리스 드라이브를 이용하여 기존 드라이브 보다 가격과 소음을 줄일 수 있음을 실험하였다. 이러한 실험으로 전자적 소음을 줄임으로써 소음에 질을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제9권5호
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• pp.667-678
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• 2009

The PWM (Pulse Width Modulation) control signals have a drawback in that their power spectrum tends to be concentrated around the switching frequency and the resulting harmonic spikes cause an EMI (Electromagnetic Interference) and switching losses in semiconductors, etc. The SDM (Sigma-Delta Modulation) is a type of switching modulation used to reduce these harmonic spikes, and several SDM schemes are investigated in this paper. In the DSDM (Dithered SDM), the SDSDM (Space-Dithered SDM) and TDSDM (Time-Dithered SDM), the signals are classified by the location of their random dither additions. In these schemes, the switching frequency is spread by a random dither generator placed on the input or the output parts. Experimental results are presented where the advantages of the new proposed CDSDM (Combined Dithered SDM) are confirmed by applying to a buck converter.

• 전력전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.67-74
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• 2017

This study proposes a novel random pulse-width modulation (PWM) technique with a constant switching frequency utilizing a random offset voltage. The proposed PWM technique spreads switching harmonics by varying the position of an active voltage vector without a switching frequency variation. The implementation of the proposed PWM technique is simple because it does not require additional hardware and complex algorithm. The proposed random PWM technique is compared with the conventional PWM technique on the factors of harmonic spectrum, total harmonic distortion, and harmonic spread factor to confirm the harmonic spread effect. The validity of the proposed method is verified by simulations and experiments on a three-phase inverter drive system.

• 대한전자공학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.67-79
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• 1982

가우스 잡음의 출현시 PWM 시스템의 안정도가 연구되었다. 일반 시스템은 종래의 서술 함수 방법을 이용할 때 비선형 소자와 선형 소자로 나누어진다. 등가 어드미턴스 개념이 이 시스템의 비선형 소자의 전달 특성을 구하는데 사용되었다. 이 논문에서는 가우스 잡음만이 존재하는 경우 자기 발진 조건이 유도되었고 그 결과를 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석하였다. The stability of general pulse-width modulation system with Gaussian random disturbance was discussed . General system is divided into nonlinear and linear elements using the conventional describing function method. The concept of the equivalent admittance was used to find the transfer characteristic of the nonlinear element of the system. In this paper the self-sustained oscillation condition in the autonomous system was derived and the results was analyzed with computer simulation.

• Journal of Power Electronics
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• 제10권1호
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• pp.51-57
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• 2010

This paper proposes a new random switching strategy using a DSP TMS320F2812 to reduce the harmonics spectra of single phase switched reluctance motors. The proposed method combines the random turn-on/off angle technique and the random pulse width modulation technique. A harmonic spread factor (HSF) is used to evaluate the random modulation scheme. In order to confirm the effectiveness of the proposed method an experiment was conducted. The experimental results show that the harmonic intensity of the output voltage for the proposed method is better than that for conventional methods.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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• pp.316-319
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• 1998

RPWM(Random Pulse Width Modulation) is a switching technique to spread the voltage and current harmonics on the wide frequency area. Using randomly changed switching frequency of the inverter, the power spectrum of the electromagnetic acoustic noise cab be spread to the wide-band area. The wide-band noise is much more comfortable and less annoying than the narrow-band one. So RPWM have been attracting an interest as an excellent method for the reduction of acoustic noise on the inverter drive system. In this paper a new RPPWM (Random Position PWM) is proposed and implemented. Each of three pulses is located randomly in each switching interval. Along with the randomization of PWM pulses, the space vector modulation is executed in the C167 microcontroller also. The experimental results show that the voltage and current harmonics were spread to wide band area and that the audible switching noise was reduced by proposed RPPWM method.