• 제목/요약/키워드: Small signal modeling

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$0.18-{\mu}m$ CMOS공정을 이용한 Ka 대역 근거리 무선통신용 전력증폭기 설계 (Ka-band Power Amplifiers for Short-range Wireless Communication in $0.18-{\mu}m$ CMOS Process)

  • 허상무;이종욱
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권4호
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    • pp.131-136
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    • 2008
  • [ $0.18-{\mu}m$ ] CMOS공정을 이용하여 근거리 무선통신(22-29 GHz)에서 응용할 수 있는 전력증폭기를 설계하였다. 전도성 기판에 의한 손실을 줄이기 위해서 기판 차폐된 두 가지 형태의 전송선로를 설계하고, 40 GHz 까지 측정 및 모델링하였다. 기판 차폐 microstrip line (MSL) 전송선로의 경우 27 GHz에서 약 0.5 dB/mm의 삽입손실을 나타내었다. 기판 차폐 MSL 구조를 이용한 전력증폭기는 0.83$mm^2$의 비교적 작은 면적을 차지하면서도 27 GHz에서 14.7 dB의 소신호 이득과 14.5 dBm의 출력을 나타내었다. 기판 차폐 coplanar waveguide (CPW) 전송선로의 경우 27 GHz에서 약 1.0 dB/mm 삽입손실을 나타내었으며, 이를 이용한 전력증폭기는 26.5 GHz에서 12 dB의 소신호 이득과 12.5 dBm의 출력을 나타내었다. 본 논문의 결과는 $0.18-{\mu}m$ CMOS공정을 이용한 저가격의 근거리 무선통신 시스템을 구현할 수 있는 가능성을 제시한다.

Extraction of Substrate Resistance Parameters for RF MOSFETs Based on Three-Port Measurement

  • Kang, In-Man;Shin, Hyung-Cheol
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.809-812
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    • 2005
  • In this work, a new method for extracting substrate parameters of RF MOSFETs based on 3-port measurement is presented using device simulation. A T-type substrate resistance network is used. 3-port Y-parameter analyses were performed on the equivalent circuit of RF MOSFETs. All the components in the RF MOSFETs when the device is turned off were extracted directly from the 3-port device simulation data. The small-signal output admittance $Y_{22}$ can be well modeled up to 40 GHz. From the 3-port simulation and modeling results, it was verified that the proposed equivalent circuit and parameter extraction method was more accurate than the single substrate resistance model.

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Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터의 전압 제어기 설계를 위한 소신호 모델링을 이용한 안정도 분석 (Stability Analysis using Small-Signal Modeling for Design of Voltage Controller in Battery Simulator based on Z-source Network)

  • 조진호;최성촌;김범준;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.379-380
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터의 전압 제어기 설계를 위한 소신호 모델링을 수행하고 보드선도를 이용한 안정도 분석을 통한 전압 제어기 설계 방법을 제안하였다. 이를 통하여 인덕턴스와 커패시턴스에 따라 변하게 되는 시스템의 주파수 응답 특성을 고려하여 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터가 안정적으로 동작하도록 하는 전압 제어기의 제어 이득값을 선정하였다. 제안한 방법은 MATLAB을 이용한 안정도 분석을 통하여 검증되었다.

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Grid-Connected Photovoltaic Inverter with Zero-Current-Switching

  • Choi Hang-Seok;Cho Y. J.;Kim J. D.;Cho B. H.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.251-255
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    • 2001
  • This paper presents a new zero current switching (ZCS) inverter for grid-connected photovoltaic system. The proposed circuit provides zero current switching condition for all the switches, which reduces switching losses significantly. It is controlled to extract maximum power from the solar array and to provide sinusoidal current into the mains. Analysis, small signal modeling and design procedure are presented. The validity of the proposed system is verified by experimental results from the 1.2kW prototype inverter operating at 40kHz.

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연료전지 시스템용 SEPIC-Flyback Converter의 설계 및 제어 (Design and control of the SEPIC-Flyback converter for Fuel Cell generator system)

  • 강구삼;장수진;이태원;김수석;원충연
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.467-472
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    • 2005
  • In this paper, design and control of the novel SEPIC-Flyback converter(SF converter) is developed as a possible converter for fuel cell system. This output characteristic of SF converter is similar to Buck-Boost converter in that it can step-up or step-down the voltage. With the small signal equivalent circuit modeling of SF converter, control-to-output transfer function is obtained. SF converter couples up the inductive type converter to capacitive type converter with one transformer, which has less ripple current than its respective one does. To verify the validity of the proposed converter, 500W, 100kHz converter is designed and tested. ZVS switching and active clamping are also tested in practice.

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PWM 스윗치를 이용한 햇빛발전 시스템용 부스트 컨버터 모델링 (PWM Switch Modelling of Boost Converter for Photovoltaic System)

  • 김효진;최주엽;유권종;정영석;최익;안현식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.341-348
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    • 2003
  • Photovoltaic systems normally use a maximum power point tracking (MPPT) technique ta continuously deliver the highest possible power to the load when variations in the insolation and temperature occur. A simple method of tracking the maximum power points (MPPs) and forcing the boost converter system to operate close to these points is presented through deriving small-signal model and transfer function of boost converter. This paper aims at modeling boost converter including equivalent series resistance of input reservoir capacitor by state-space-averaging method and PWM switch model with properly designed controller for maximum photovoltaic power tracking control.

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LCL 필터를 사용한 계통 연계형 3-레벨 인버터의 소신호 모델링 및 제어 (Small-Signal Modeling and Control of Three-Phase Grid-Connected 3-Level Neutral-Point-Clamped Inverter with a LCL Filter)

  • 정홍주;구남준;김래영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.376-377
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    • 2011
  • 본 논문에서는 LCL 필터를 사용한 계통 연계형 3-레벨 인버터의 소신호 등가모델을 유도하는 과정과 이 모델을 이용한 계통 전류 및 중성점 전류 제어기를 설계하는 내용을 소개한다. 소신호 등가모델은 평균화 과정, 변동과 선형화 과정을 통해 유도하였다. 특히, 중성점 전류 제어기 설계를 위한 DC 링크단의 소신호 모델은 새로운 스위칭 함수를 적용시킴으로써 유도하였다. 제안된 방식의 검증을 위하여 시뮬레이션을 실시하였고 또한, 소용량 프로토타입을 제작하여 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 모델링 및 제어기설계의 타당성을 입증하였다.

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Micro-Source의 운전 범위에 따른 Micro-Grid 시스템 의 안정도에 관한 연구 (A Study on the Stability of Micro-Grid System Considering Operating Range of Micro-Sources)

  • 손광명;이계병
    • 전기학회논문지
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    • 제56권5호
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    • pp.841-847
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    • 2007
  • This paper deals with the micro-grid consisting of micro-sources which adopt voltage sourced inverters with independent real and reactive power control capability for providing premium power quality. This paper presents dynamic modeling and the stable operating range of the micro-grid system varying the parameters of the micro-sources. The fundamental frequency model of the micro-source inverters are considered to form a dynamic model of the micro-grid system. Stability analysis is performed based on the linearized dynamic model of the micro-grid system. Case study results show the parameters affecting the stability of the micro-grid and the stable operating range of the micro-sources.

단상 계통 연계 태양광 인버터의 소신호 모델링 및 제어기 설계 (Small Signal Modeling and Control Design of a Single-Phase Grid-Connected Inverter for the Phoovoltaic System)

  • 이성준;배현수;최규식;조보형
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.604-606
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    • 2008
  • 본 논문에서는 단상 계통 연계 태양광 인버터의 소신호 모델링을 통한 체계적인 제어기 설계 방법을 제안한다. 계통 연계 태양광 인버터의 내부 전류제어기는 계통 전압과 동상이 되도록 계통 주입 전류를 제어하고, 외부 전압제어기의 태양전지 안정화 제어기를 통해 태양전지의 최대전력점 추적제어를 수행한다. 태양전지의 전 동작 영역에서 안정적인 동작 수행과 계통주입 전류 제어를 위한 태양전지 전압 제어기 및 인버터 전류제어기의 안정도 해석 및 설계 방법을 소신호 모델링을 통해 제시한다. 본 연구에 제안된 방법은 200W급 태양전지를 이용한 축소 시스템을 이용하여 검증한다.

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BCM PFC 플라이백 컨버터 회로의 모델링 및 설계 (Modeling and Design of Boundary Condition Mode 플라이백 Power-Factor-Correction Circuit)

  • 정영진;박규민;한상규;홍성수;노정욱;이상훈;이광일
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.231-233
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    • 2008
  • 본 논문은 전류경계영역(Boundary Conduction Mode:BCM) 역률개선(Power Factor Correction:PFC) 플라이백 Converter의 전류 대신호 모델을 제시하였다. 역률개선 플라이백 Converter의 Small Signal Model을 확립하였으며, 60W급 전원회로의 구현을 통해 제안된 모델링의 유용성을 검증하였다.

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