In this paper, the development of a cost-effective active power filter/uninterruptible power supply (APF/UPS) system with seamless mode transfer is described. The proposed scheme employs a pulse-width-modulation (PWM) voltage-source inverter and has two operational modes. First, when the source voltage is normal, the system operates as an APF, which compensates for the harmonics and power factor while boosting the DC-link voltage to be ready for the disturbance, without an additional DC charging circuit. A simple algorithm to detect the load current harmonics is also proposed. Second, when the source voltage is out of the normal range (owing to sag, swell, or outage), it operates a UPS, which controls the output voltage constantly by discharging the DC-link capacitor. Furthermore, a seamless transfer method for the single-phase inverter between the APF mode and the UPS mode is also proposed, in which an IGBT switch with diodes is used as a static bypass switch. Dissimilar to a conventional SCR switch, the IGBT switch can implement a seamless mode transfer. During the UPS operation, when the source voltage returns to the normal range, the system operates as an APF. The proposed system has good transient and steady-state response characteristics. The APF, charging circuit, and UPS systems are implemented in one inverter system. Finally, the validity of the proposed scheme is investigated with simulated and experimental results for a prototype APF/UPS system rated at 3 kVA.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.8
no.8
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pp.1700-1704
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2004
In this paper a novel power converter for some notches generation in the point of common coupling is described. The magnitude, width, polarity, and position of the notches generated by the proposed scheme can be varied arbitrary with simple control. The scheme has good features of simple structure, high reliability, low cost, high efficiency, and the capability of arbitrary several notches generation. The converter can be used for the test of custom power devices such as UPS, DVR, active power filter, etc. The circuit operation is described and the usefulness of the scheme is verified through simulations.
This research describes the design of a fully integrated fractional-N frequency synthesizer intended for the local oscillator in IMT-2000 system using 0.18-$\mu\textrm{m}$ CMOS technology and 1.8-V single power supply. The designed fractional-N synthesizer contains following components. Modified charge pump uses active cascode transistors to achieve the high output impedance. A multi-modulus prescaler has modified ECL-like D flip-flop with additional diode-connected transistors for short transient time and high frequency operation. And phase-frequency detector, integrated passive loop filter, LC-tuned VCO having a tuning range from 1.584 to 2.4 ㎓ at 1.8-V power supply, and higher-order sigma-delta modulator are contained. Finally, designed frequency synthesizer provides 5 ㎒ channel spacing with -122.6 dBc/Hz at 1 ㎒ in the WCDMA band and total output power is 28 mW.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.3
no.2
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pp.339-346
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1999
A RF receiver section for INMARSAT-C external mounting unit was designed, fabricated and evaluated. Using a INA-03184, the high gain amplifier consists of matched amplifier type. Active bias circuitry can be used to provide temperature stability without requiring the large voltage drop or relatively high-dissipated power needed with a bias stabilization resistor. The bandpass filter was used to reduce a spurious level. As a result, the characteristics of the receiver section implemented here show 60 dB in gain, 44.83 dBc in a spurious level. The voltage standing wave ratios(VSWR)of input output port are less than 1.8:1, respectively.
Kim, Joo-Rak;Han, Moon-Seob;Kim, Yong-Ki;Kim, Jung-Hoon
Journal of the Korean Society for Railway
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v.12
no.2
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pp.254-259
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2009
DC transit system has been adopted in the metropolitan area, Korea since 1974. Electric multiple (EMU) in this system always reiterates that acceleration and retardation. When EMU decelerates using electric breaking, regenerative power occurs. Regenerative power can be consumed in vicinity EMU on the same line or in resistor. If DC transit system has inverter for reusing regenerative power, Energy efficiency in DC transit system and the replacement cycle of brake shoe in EMU will be increased and dust due to mechanical braking decreased. This paper present the developed inverter for regenerative power and its test equipment. Test for developed inverter is performed at test equipment and is divided into three items, which are regeneration mode, active filter mode, and system link test.
본 논문은 LCL 필터를 사용하는 계통연계형 인버터에 커패시터 전류 피드백 방식의 능동댐핑을 적용한 안정도 향상 방안를 분석하였다. 커패시터 전류 피드백 방식은 커패시터에 저항을 병렬 연결한 수동댐핑과 동일한 특성을 나타내며, 안정도 해석에 $1.5T_s$의 연산 및 PWM 시지연을 고려하였다. 주파수 응답 특성과 이산시간 영역에서 근궤적을 이용하여 안정도를 해석하며, 필터 공진을 저감시키기 위한 능동댐핑의 이득 $k_d$의 범위를 산정하였으며 PSIM 시뮬레이션과 5kW 계통연계형 실험을 통해 필터 공진에 대한 저감 효과를 검증하였다.
본 논문에서는 고조파 보상과 역율 보상을 실시하고, 전원 전압 불평형시 보상을 실시하는 직 병렬 능등전력필터에 관하여 연구하였다. 직렬형 능동전력필터에서는 고조파에 대한 보상 전압만을 발생하여 제어하고, 병렬형 능동전력필터에서는 역율에 대한 보상하는 전류만을 발생하여 제어한다. 또한, 불평형 전원 전압에 대한 보상은 직렬형 능동전력필터에서 실시하며, 고조파 보상과 역율 보상은 성능함수에 의해 계산되어지며, 불평형 전원 전압 보상은 대칭 좌표법을 이용하여 계산되어진다. 제시된 실험 결과들은 알고리즘의 타당성과 유효성을 검증한다.
본 논문에서는 비선형 단상부하에 의해 발생하는 전류 고조파를 보상하기 위한 단상능동전력필터의 제어방법을 제안한다. 정규의 단상에 시간지연을 주어 가상의 두 번째 상을 만들어 단상시스템을 두 축을 갖는 직교 좌표로 변환시킬 수 있다. 두 개의 상은 3상 2상 변환에서 사용하는 것과 같이 직교 좌표 시스템을 만들 수 있다. 이 것은 순시 무효전력을 계산하는 방법인 복소계산을 가능하게 한다. 고정 좌표계에서 순시무효전력이론을 적용한 기존의 방법 대신, 본 논문에서는 수정된 동기 좌표계를 이용하여 정상분과 역상분을 계산하여 보상전류 지령치를 결정하였다. 제안된 방법은 고조파저감과 PF개선에 있어 우수한 성능을 보여준다. 시뮬레이션 패키지(PSIM)를 사용하여 모의실험을 하였으며, 제안된 방법의 유효성을 입증하였다.
신재생 에너지원과 같은 인버터 기반 분산전원의 계통 연계가 활발히 이루어지고 있는 요즘, 인버터로 인한 고조파 발생이 중요한 전기 품질 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 PSCAD/EMTDC를 이용하여, 분산전원의 인버터 모델을 구현하여 고조파를 측정하였고, 이를 감소시키기 위한 수동 및 능동 필터를 모델링하였다. 또한 분산전원의 연계 기술기준 중 역률 및 고조파 제한규정을 만족하면서 동시에 능동 필터와 분산전원의 인버터 용량을 최소화 할 수 있는 역률 제어 기법을 제안하였으며, 이를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
최근 스위칭 전원장치를 사용하는 PC, UPS, 정류기 및 조명기기등 비선형부하의 증가에 따라 3상 4선식 배전계통에서 평형부하인 경우에도 중성선에 큰 고조파전류가 흘러 계통내 많은 문제를 야기하고 있다. 본 논문에서는 단상인버터에 의한 중성선전류 제어 기술 (6)로서 불평형하에서 기본파의 영상전류에 의해 필터장치에 과부하가 걸리는 것을 방지하기위한 새로운 제어기법을 제안하고 이론에 의한 분석과 모의실험 및 실험에 의하여 타당성을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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