This paper describes design technique of switched-capacitor 1V delta-sigma modulator. To solve the incomplete switching operation at low voltage, bootstrapping technique is used. For PMOS input pair of 1V operational amplifier, simple common mode level down technique is used. Designed 2nd order single loop modulator has an oversampling ratio of 64 and obtains a peak SNR of 71dB, a dynamic range of 73 dB with the power consumption of 350uW at 1V power supply.
DC/DC switching power converters are commonly used to generate a regulated DC output voltages with high efficiencies from different DC input sources. The voltage mode DC/DC converter utilizes MOSFET, inductor, and a PWM (pulse-width modulation) controller with oscillator, amplifier, and comparator, etc. to efficiently transfer energy from the input to the output at periodic intervals. The fundamental boost converter and a buck converter containing a switched-mode power supply are studied. In this paper, the electrical characteristics of DC/DC power converters are simulated by program of SPICE. In addition, power efficiency is analyzed based on the specification of each component.
There have been many changes in Subway train types since SeoulMetro opened the Line No.1 in 1974. Propulsion control device has changed many times following the generations of control method from resistance control method which uses large resistor for the traction motor control to chopping control which uses power semiconductors and finally to inverter control. Railroad vehicle propulsion control device refers to devices such as converter/inverter which supply power for subway operation, power conversion equipment like small switching-mode power supply and traction motor. In this paper, we will analyze every part of railroad vehicle propulsion control device of SeoulMetro so we can find problems in the subway operation. And we will present propulsion control device model which makes minimized failures, efficient maintenance possible when replacing railroad vehicle later. By doing this, we hope to ensure stability and improve energy efficiency to the top.
This study introduces an LCC resonant converter operating on a continuous conduction mode. The LCC resonant converter has the advantage of improving system efficiency, especially under the rated load condition, because it can reduce conduction loss by improving the resonance current shape and switching loss by increasing the lossless snubber capacitance. The proposed LCC resonant converter is applied to various applications, including a 60 kW EV fast charger, a 24 kJ/s high-voltage capacitor charger, and a 20 kV, 20 kW high-precision DC power supply. Experimental results prove that the proposed LCC resonant converter topology can be effectively used as a converter topology for these applications.
본 논문에서는 하이브리드 자동차용 보조전원 공급이 목적인 DC-DC Converter에 대하여 기술하였다. DC-DC Converter는 차량 내의 헤드램프, 오디오, 각종 ECU등 전기/전자 부하에 전력을 공급하며 또한 12V 보조 배터리를 충전하는데 사용된다. 고주파 동작 조건하에서 유기되는 전자파 노이즈와 스위칭 손실을 저감하기 위하여 컨버터 토폴로지로 위상천이 영전압 풀브리지 방식을 적용하였으며 제어기의 용이한 보상 및 안정된 시스템 응답 특성을 위하여 슬로프 보상이 포함된 전류 모드 제어방식을 사용하였다 정전압/정전류 충전 제어 방식은 전기부하에 안정적인 전원공급과 보조 배터리의 안정적인충전을 보장한다. 초기의 회로 파라메타 설정 및 하드웨어 디버깅을 위하여 시뮬레이션 툴로 PSIM 6.0을 사용하였으며. DC-DC Converter에서 스위칭 소자의 발열문제는 Thermo Tracer 장비를 사용하여 개선하였다.
DC/DC switching power converters produce DC output voltages from different stable DC input sources regulated by a bi-polar transistor. The converters can be used in regenerative braking of DC motors to return energy back in the supply, resulting in energy savings for the systems containing frequent stops. The voltage mode DC/DC converter is composed of a PWM (Pulse Width Modulation) controller, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), an inductor, and capacitors, etc. PWM is applied to control and regulate the total output voltage. It is shown that the output of DC/DC converter depends on the variation of threshold voltage at MOSFET and the variation of pulse width. In the PWM operation, the missing pulses, the changes in pulse width, and a change in the period of the output waveform are studied by SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) and experiments.
To supply a power distribution network with stable power in a high-speed mixed mode system, simultaneous switching noise caused at the multilayer PCB and package structures needs to be sufficiently suppressed. The uni-planar compact electromagnetic bandgap (UC-EBG) structure is well known as a promising solution to suppress the power noise and isolate noise-sensitive analog/RF circuits from a noisy digital circuit. However, a typical UC-EBG structure has several severe problems, such as a limitation in the stop band's lower cutoff frequency and signal quality degradation. To make up for the defects of a conventional EBG structure, a partially located EBG structure with decoupling capacitors is proposed in this paper as a means of both suppressing the power noise propagation and minimizing the effects of the perforated reference plane on the signal quality. The proposed structure is validated and investigated through simulation and measurement in both frequency and time domains.
In this paper, UPS, with a built-in instantaneous sag drop compensation features, was developed to improve performance. The improved UPS, using instantaneous moving average method, compensates by quickly measuring the voltage and series inverter of half-bridge type, using line-interactive method that links with the voltage of the battery and power source, was developed. In addition, by developing a parallel inverter that uses a high-efficiency PWM switching method, overall UPS system was enhanced. To verify the performance of the proposed algorithm, single-phase 5[kVA] UPS systems were designed and the experimental system was constructed. The low-cost type of Cortex-M3 module CPU STM32F103R8T6 (32[bit]) is attached and the switching time of mode transfer was set within 4 [ms]. THD of the linear load operates in less than 3[%], and the stability of the output voltage operates in approximately ${\pm}2[%]$ range. The superior performance of the operations was confirmed with the system set as above.
This paper presents a novel single-stage high-power-factor electronic ballast for fluorescent lamps operating in critical conduction mode. The proposed topology is based on integration of boost converter as power factor corrector(PFC) and a half-bridge high frequency parallel resonant inverter into a single stage. The input stage of the boost converter is operating in critical conduction mode for positive and negative half cycle voltage respectively at line frequency(60Hz). So that a boost converter makes the line current follow naturally the sinusoidal line voltage waveform. The simulated and experimental results for 100W fluorescent lamps operating at 42kHz switching frequency and 220V line voltage have been obtained. This proposed inverter will be able to be practically used as a power supply in various fields as induction heating applications, fluorescent lamp and DC-DC converter etc.
This paper proposes a modified $\alpha$ conduction mode for controlling the output voltage magnitude of three-phase square-wave VSIs with an R-L load. From the viewpoint of both power capacity and switching losses, three-phase square-wave inverters are now used in most high power systems. When the square-wave VSI is driven with $\alpha$ conduction mode to control the magnitude of output voltages, interval over than half period is operated with $180^{\circ}$ conduction mode and the other interval with $120^{\circ}$ conduction mode. In $120^{\circ}$ conduction mode operation, two output terminals are connected to DC supply and the third one remains open. The potential of this open terminal will depend on the load characteristics and is unpredictable except the case of pure resistive loads. To cope this problem, we propose the modified α conduction mode.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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