• 제목/요약/키워드: amplitude distortions

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변곡점 추정을 이용한 전력선 신호의 이상현상 검출 (Power Disturbance Detection using the Inflection Point Estimation)

  • 임병관
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.710-715
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    • 2021
  • 전력선 신호는 다양한 원인으로 인하여 이상 현상을 보일 수 있다. 대표적인 이상 현상으로는 일시적인 진폭의 증가 혹은 감소(swell/sag), 클립핑에 따른 진폭의 일시적인 평탄화(flat top), 고조파 왜곡(harmonic distortion) 등이다. 고품질의 전력 신호를 위하여는 이러한 이상 현상의 검출 및 대응이 필요하다. 본 연구에서는 변곡점 검출법을 활용하여 전력선 신호의 이상 현상을 검출한다. 변곡점은 국부적인 최대값/최소값 그리고 기울기가 변하는 지점으로 정의된다. 전력선 신호는 정현파이기 때문에 최대값과 최소값 부근에서 변곡점이 존재하며 이상 현상이 발생하는 곳에서 추가적인 변곡점이 발생한다. 본 연구에서는 대상 신호에서 검출된 변곡점과 정상 신호의 변곡점을 비교하여 이상 현상을 판단한다. 아울러 비용함수를 정의하여 이상 현상이 발생하는 시점을 추정한다. 컴퓨터 모의실험으로 다양한 이상 현상에 대한 제안된 방법의 유용성을 검증한다. 일시적인 진폭의 증가/감소의 경우, 변곡점의 위치는 정상 신호와 동일하며, 변곡점에서의 진폭에서만 차이가 발생한다. 고조파 왜곡이나 평탄화된 진폭의 경우 추가적인 변곡점이 발생하여 비용함수가 큰 값을 보인다. 이러한 이상 현상 간의 차이를 이용하여 이상 현상을 분류할 수 있다.

메탄/공기 예혼합화염의 동역학적 거동과 정상초음파의 교반 (Agitation Effects of an Ultrasonic Standing Wave on the Dynamic Behavior of Methane/Air Premixed Flame)

  • 서항석;이상신;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.16-23
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    • 2012
  • 정상초음파의 교반이 메탄/공기 예혼합화염의 동역학적 거동에 미치는 영향을 규명하는 실험 결과를 본 연구에서 제시한다. 슐리렌 기법을 이용하여 전파하는 화염을 가시화하였고, 이미지 후처리를 통해 정상초음파 유무에 따른 화염선단의 전파속도를 상세히 관찰하였다. 전파속도는 이론당량비에서 정상 초음파가 교반하는 경우에 크게 증가하였으며, 당량비가 연소 상한계 혹은 연소 하한계로 벗어남에 따라 교반의 효과는 감소하였다. 정상초음파장은 화염 구조의 왜곡을 동반하고, 그 변이 형상은 교반하는 초음파장의 특성에 전적으로 종속하였다.

A Novel Modulation Method for Three-Level Inverter Neutral Point Potential Oscillation Elimination

  • Yao, Yuan;Kang, Longyun;Zhang, Zhi
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권2호
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    • pp.445-455
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    • 2018
  • A novel algorithm is proposed to regulate the neutral point potential in neutral point clamped three-level inverters. Oscillations of the neutral point potential and an unbalanced dc-link voltage cause distortions of the output voltage. Large capacitors, which make the application costly and bulky, are needed to eliminate oscillations. Thus, the algorithm proposed in this paper utilizes the finite-control-set model predictive control and the multistage medium vector to solve these issues. The proposed strategy consists of a two-step prediction and a cost function to evaluate the selected multistage medium vector. Unlike the virtual vector method, the multistage medium vector is a mixture of the virtual vector and the original vector. In addition, its amplitude is variable. The neutral point current generated by it can be used to adjust the neutral point potential. When compared with the virtual vector method, the multistage medium vector contributes to decreasing the regulation time when the modulation index is high. The vectors are rearranged to cope with the variable switching frequency of the model predictive control. Simulation and experimental results verify the validity of the proposed strategy.

계통 불평형시 과도 응답 특성이 개선된 고압 이중여자 유도형 풍력발전 시스템의 제어 전략 (Control Strategy of Improved Transient Response for a Doubly Fed Induction Generator in Medium Voltage Wind Power System under Grid Unbalance)

  • 한대수;서용석
    • 전력전자학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.91-103
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    • 2015
  • This paper investigates control algorithms for a doubly fed induction generator with a back-to-back three-level neutral-point clamped voltage source converter in a medium-voltage wind power system under unbalanced grid conditions. Negative sequence control algorithms to compensate for unbalanced conditions have been investigated with respect to four performance factors: fault ride-through capability, instantaneous active power pulsation, harmonic distortions, and torque pulsation. The control algorithm having zero amplitude of torque ripple indicates the most cost-effective performance in terms of torque pulsation. The least active power pulsation is produced by a control algorithm that nullifies the oscillating component of the instantaneous stator active and reactive power. A combination of these two control algorithms depending on operating requirements and depth of grid unbalance presents the most optimized performance factors under generalized unbalanced operating conditions, leading to a high-performance DFIG wind turbine system with unbalanced grid adaptive features.

고속 ATC 기능을 갖는 버스트-모드 제한 증폭기 (A Burst-Mode Limiting Amplifier with fast ATC Function)

  • 기현철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권10호
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    • pp.9-15
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    • 2009
  • 본 논문에서는 고속 ATC(Automatic Threshold Control) 회로 구조를 고안하고 이를 이용하여 고속 ATC 기능을 갖는 버스트 모드 제한증폭기를 설계하였고, $0.8{\mu}m$ SiGe BiCMOS 상용 파운드리 기술을 이용하여 제작하였다. 제작된 버스트 모드 제한증폭기는 $PRBS=2^7-1$에서 무에러(error free)의 아이를 보였고, 160ps이내의 지터 특성과 95ps이내의 상승/하강시간을 보였다. ATC특성 측정결과 버스트 데이터의 신호의 초기부터 안정되게 파형을 잘 잡아낼 정도로 빠른 ATC동작이 이루어지고 있어 고안한 ATC회로의 고속특성을 확인할 수 있었다. 그러나 버스트 초기에서 듀티사이클 왜곡이 발생했고, 입력 신호의 크기가 커짐에 따라 듀티사이클이 59%까지 증가하는 특성을 보였다. 그러나 10 사이클이 지난 후에는 모든 입력 신호의 크기에 대해 듀티사이클이 52% 이내로 안정화되고 있음을 확인하였다

Design of Next Generation Amplifiers Using Nanowire FETs

  • Hamedi-Hagh, Sotoudeh;Oh, Soo-Seok;Bindal, Ahmet;Park, Dae-Hee
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제3권4호
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    • pp.566-570
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    • 2008
  • Vertical nanowire SGFETs(Surrounding Gate Field Effect Transistors) provide full gate control over the channel to eliminate short channel effects. This paper presents design and characterization of a differential pair amplifier using NMOS and PMOS SGFETs with a 10nm channel length and a 2nm channel radius. The amplifier dissipates $5{\mu}W$ power and provides 5THz bandwidth with a voltage gain of 16, a linear output voltage swing of 0.5V, and a distortion better than 3% from a 1.8V power supply and a 20aF capacitive load. The 2nd and 3rd order harmonic distortions of the amplifier are -40dBm and -52dBm, respectively, and the 3rd order intermodulation is -24dBm for a two-tone input signal with 10mV amplitude and 10GHz frequency spacing. All these parameters indicate that vertical nanowire surrounding gate transistors are promising candidates for the next generation high speed analog and VLSI technologies.

위성통신용 고출력 증폭기의 비선형성 보상을 위한 데이터 Predistorter의 설계 (A Design of a Data Predistorter for the Compensation of Nonlinearities in High Power Amplifiers for Satellite Communication)

  • 이제석;조용수;임용훈;이대희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1518-1526
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    • 1993
  • 위성통신 채널에서 고출력 신호 발생을 위한 증폭기는 일반적으로 비선형성에 의한 왜곡이 존재하며, 이는 시스템의 성능을 크게 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 비선형 왜곡을 보상해 주기 위해 LMS 알고리듬을 이용한 새로운 데이타 predistortion 방법을 제안한다. 16-QAM 방식의 경우, constellation 각각의 심볼들에 predistorter를 개별적으로 달아 주어 처리했던 기존의 방식과는 달리, 같은 크기를 갖는 심볼들에 대해서는 동일 메모리를 사용하여 크기차와 위상차에 의해 고출력 증폭기의 입력을 사전왜곡 하므로써 적은 수의 디지탈 메모리(3개의 predistorter)와 빠른 수렴 속도를 갖는 보다 향상된 적응 데이터 predistorter를 제안하였다. 기존의 방법과 비교하므로써 본 논문에서 제안된 방법의 우수성을 보인다.

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Minimization of Active Power and Torque Ripple for a Doubly Fed Induction Generator in Medium Voltage Wind Power Systems under Unbalanced Grid Conditions

  • Park, Yonggyun;Han, Daesu;Suh, Yongsug;Choi, Wooyoung
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권6호
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    • pp.1032-1041
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    • 2013
  • This paper investigates control algorithms for a doubly fed induction generator with a back-to-back three-level neutral-point clamped voltage source converter in medium voltage wind power systems under unbalanced grid conditions. Three different control algorithms to compensate for unbalanced conditions have been investigated with respect to four performance factors; fault ride-through capability, instantaneous active power pulsation, harmonic distortions and torque pulsation. The control algorithm having a zero amplitude of torque ripple shows the most cost-effective performance concerning torque pulsation. The least active power pulsation is produced by the control algorithm that nullifies the oscillating component of the instantaneous stator active and reactive powers. A combination of these two control algorithms depending on the operating requirements and the depth of the grid unbalance presents the most optimized performance factors under generalized unbalanced operating conditions leading to high performance DFIG wind turbine systems.

A Novel Method for Compensating Phase Voltage Based on Online Calculating Compensation Time

  • Wang, Mingyu;Wang, Dafang;Zhou, Chuanwei;Liang, Xiu;Dong, Guanglin
    • Journal of Power Electronics
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    • 제19권2호
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    • pp.333-343
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    • 2019
  • Dead time and the nonideal characteristics of components all lead to phase voltage distortions. In order to eliminate the harmful effects caused by distortion, numerous methods have been proposed. The efficacy of a method mainly depends on two factors, the compensation voltage amplitude and the phase current polarity. Theoretical derivations and experiments are given to explain that both of these key factors can be deduced from the compensation time, which is defined as the error time between the ideal phase voltage duration and the actual phase voltage duration in one Pulse Width Modulation (PWM) period. Based on this regularity, a novel method for compensating phase voltage has been proposed. A simple circuit is constructed to realize the real-time feedback of the phase voltage. Utilizing the actual phase voltage, the compensation time is calculated online. Then the compensation voltage is derived. Simulation and experimental results show the feasibility and effectivity of the proposed method. They also show that the error voltage is decreased and that the waveform is improved.

미지 호흡운동에 의한 MRI 아티팩트의 수정 (MRI Artifact Correction due to Unknown Respiratory Motion)

  • 김응규
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권5호
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    • pp.53-62
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    • 2004
  • 본 연구에서는 화상평면내 미지 호흡운동에 의한 MRI 아티팩트를 수정하기 위한 개선된 후처리 기법을 제안한다. 호흡운동은 2차원의 선형확대축소 운동으로 모델화 된다 신체조직을 비압축성 유체모양의 물질로 가정할 때 촬상 대상물체에 대한 단위체적당 푸로톤 밀도는 일정하다고 가정한다. 적용한 모델에 의하면 호흡운동은 위상오차와 불균일 표본화 및 진폭변조왜를 MRI 데이터에 부여한다. 운동파라메타가 알려져 있거나 추정가능하다고 할 때 양선형 중첩법에 기초한 재구성 알고리즘이 MRI 아티팩트를 수정하기 위해 사용된다. 운동 파라메타가 미지인 경우 스펙트럼 이동법을 적용해서 호흡변동함수와 x 방향 확대계수 및 x 방향 확대중심을 추정한다. 다음으로 에너지 최소법을 이용해서 y 방향 확대계수 및 y 방향 확대중심을 추정한다. 최종적으로 시뮬레이션된 체동화상을 통해서 제안한 본 방법의 유효성을 확인한다.