• 제목/요약/키워드: auxiliary circuit

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플라나변압기와 SiC 기반의 전기자동차용 3kW 고전력밀도 DC-DC 컨버터 개발 (Development of Planar Transformer and SiC Based 3 kW High Power Density DC-DC Converter for Electric Vehicles)

  • 김상진;석채영;라마단;최세완;유병우;박상훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.112-119
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    • 2021
  • This study proposes a design method of high-power-density and high-efficiency low-voltage DC-DC converters using SiC MOSFET and the optimized planar transformer design procedure based on the figure-of-merit. The secondary rectifying circuit of the phase-shifted full-bridge converter is compared to achieve high power density and high efficiency, and the phase-shifted full bridge converter with a current-doubler rectifier is selected. The planar transformer is designed by the proposed optimized design procedure and verified by FEA simulation. To validate the proposed design method, experimental results from a 3 kW prototype are provided. The prototype achieved 95.28% maximum efficiency and a power density of 2.98 kW/L.

진공차단기용 전자식 센서의 선정 및 노이즈 시험에 관한 연구 (A Study on the selection and noise test of elelctronic sensor for Vacuum Circuit Breaker)

  • 이기선;박정철;추순남
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.2503-2508
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    • 2014
  • 본 연구는 진공차단기 기계식 보조접점(MOC)의 구조적인 취약성을 해결하기 위해 전자식 센서 기술을 이용한 전자식 보조접점(EOC) 개발에 선행되어야할 센서의 선정 및 노이즈 시험에 관한 것으로, 기존 기계적 보조접점(MOC)에서 발생하는 반복적인 떨림 및 반동 현상에 의한 접점 오동작을 최소화하는 제품을 개발하는 것을 최종 목표로 하였다. 실험 결과, 차단기 투입 및 개방시 개방시의 써지전압 상승속도가 투입시 보다 4.2배 빠른 것으로 측정되었고, 소음크기는 각각 120dB, 110dB로 측정되었다. 상용주파과전압 60kV를 인가하였을 때 진공차단기 투입 및 개방시 센서에서 출력되는 파형은 일그러짐이 없이 정상적으로 동작됨을 알 수 있었다. 그리고 150kV $1.2{\times}50{\mu}s$의 충격파를 인가하였을 때 센서의 투입 및 개방측 출력접점의 전압파형이 일그러짐이 없이 정상상태를 유지하였으며, 2500A의 전류를 인가하였을 때 자계 잡음을 측정한 결과, 전압파형이 일그러짐이 없이 정상적으로 동작하였다.

대각선 방향으로 분할된 압전 진동 에너지 수확 장치의 성능 연구 (Performance Study of Diagonally Segmented Piezoelectric Vibration Energy Harvester)

  • 김재은
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권8호
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    • pp.983-989
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    • 2013
  • 본 연구에서 제안한 압전 진동 에너지 수확 장치는 기존 외팔보의 직사각형 면이 대각선을 따라 분할되어 2 개의 에너지 수확 단위로 구성되어 있다. 부 구조물은 주 구조물이 진동 에너지 원에 부착되는 방향과 반대 방향으로 주 구조물의 끝단에 부착되어 있으며, 각 에너지 수확 단위는 폐회로 상태의 고유 진동수가 일치하도록 설계되었다. 동일한 고유 진동수를 갖는 2 개의 구조물이 연결될 때 관찰되는 일반적인 현상과 달리, 제안된 구조에서는 고유 진동수 분리가 작으며, 1 차 및 2 차 모드의 순서가 바뀌어 나타난다. 이로 인해 출력 전력 역시 특정 주파수 근처에서 집중 생성된다. 상용 유한 요소 해석 소프트웨어를 사용하여 제안된 진동 에너지 수확 장치의 최대 생성 전력이 동일한 설치 영역 및 끝단 질량을 갖는 기존 외팔보 형태의 장치에 비해 실질적으로 향상됨을 보였다.

Antifuse Circuits and Their Applicatoins to Post-Package of DRAMs

  • Wee, Jae-Kyung;Kook, Jeong-Hoon;Kim, Se-Jun;Hong, Sang-Hoon;Ahn, Jin-Hong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제1권4호
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    • pp.216-231
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    • 2001
  • Several methods for improving device yields and characteristics have been studied by IC manufacturers, as the options for programming components become diversified through the introduction of novel processes. Especially, the sequential repair steps on wafer level and package level are essentially required in DRAMs to improve the yield. Several repair methods for DRAMs are reviewed in this paper. They include the optical methods (laser-fuse, laser-antifuse) and the electrical methods (electrical-fuse, ONO-antifuse). Theses methods can also be categorized into the wafer-level(on wafer) and the package-level(post-package) repair methods. Although the wafer-level laser-fuse repair method is the most widely used up to now, the package-level antifuse repair method is becoming an essential auxiliary technique for its advantage in terms of cost and design efficiency. The advantages of the package-level antifuse method are discussed in this paper with the measured data of manufactured devices. With devices based on several processes, it was verified that the antifuse repair method can improve the net yield by more than 2%~3%. Finally, as an illustration of the usefulness of the package-level antifuse repair method, the repair method was applied to the replica delay circuit of DLL to get the decrease of clock skew from 55ps to 9ps.

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태양광 발전 시스템을 위한 무접점 전원장치 (A Contact-less Power Supply for Photovoltaic Power Generation System)

  • 이현관;공영수;김윤호;이기식;강성인;정봉근;김은수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.216-223
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    • 2006
  • 태양광 발전 시스템을 위한 무접점 변압기 적용 고효율 Full-bridge LLC 공진컨버터를 제안하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 직렬 커패시터와의 직렬공진을 위해 무접점 변압기의 누설인덕턴스와 자화인덕턴스를 이용하였다. 제안된 LLC 공진컨버터는 공진주파수 보다 높은 스위칭영역에서 연속 공진전류로 동작하는 기존 직렬공진 컨버터와는 달리 공진주파수 아래의 좁은 주파수 범위에서 불연속 공진전류로 동작한다. 이러한 불연속모드 공진전류 때문에 제안된 컨버터는 어떤 보조회로 없이 무접점 변압기 1차측 주스위칭 소자의 영 전압 스위칭(ZVS)과 2차측 다이오드의 영 전류 스위칭(ZCS)을 얻을 수 있고, 높은 전압이득특성을 갖는다. 본 논문에서는 무접점 변압기 적용 Full-bridge LLC 공진컨버터를 이용한 무접점 전원장치에 대한 이론적 해석 및 시뮬레이션을 통해 150W급 시제품을 제작하여 태양광 발전 전원시스템에 적용 실험한 결과를 서술했다.

CS-PDM Series Resonant High Frequency Inverter for Copy Machine

  • Sugimura, Hisayuki;Eid, Ahmad Mohamad;Hiraki, Eiji;Kim, Sung-Jung;Lee, Hyun-Woo;Nakaoka, Mutsuo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1066-1071
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    • 2005
  • This paper presents the two lossless auxiliary inductors-assisted voltage source type half bridge (single ended push pull: SEPP) series resonant high frequency inverter for induction heated fixing roller in copy and printing machines. The simple high-frequency inverter treated here can completely achieve stable zero current soft switching (ZCS) commutation for wide its output power regulation ranges and load variations under its constant high frequency pulse density modulation (PDM) scheme. Its transient and steady state operating principle is originally described and discussed for a constant high-frequency PDM control strategy under a stable ZCS operation commutation, together with its output effective power regulation characteristics-based on the high frequency PDM strategy. The experimental operating performances of this voltage source SEPP ZCS-PDM series resonant high frequency inverter using IGBTs are illustrated as compared with computer simulation results and experimental ones. Its power losses analysis and actual efficiency are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results. The feasible effectiveness of this high frequency inverter appliance implemented here is proved from the practical point of view.

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하프 브릿지 듀얼 컨버터를 위한 새로운 능동형 무손실 스너버 (A New Active Lossless Snubber for Half-Bridge Dual Converter)

  • 한상규;윤현기;문건우;윤명중;김윤호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.419-426
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    • 2002
  • 전류원 하프브릿지 듀얼 컨버터(이하 '듀얼 컨버터')를 위한 새로운 능동형 무손실 스너버가 제안된다. 제안된 능동형 무손실 스너버는 주 스위치의 턴 오프 시 변압기 누설 인덕터로 인해 발생되는 스위치 양단 전압 서지를 흡수해줄 뿐만 아니라 주 스위치 및 부가된 보조스위치의 턴 온 시 영전압 스위칭까지 보장해 주기 때문에 스위칭손실을 거의 무시할 수 있으며, 고 효율 및 고속 스위칭에 매우 유리한 장점을 가져 높은 전력밀도를 가진 고성능승압형 컨버터의 구현을 가능하게 한다. 또한 영전압 스위칭을 위해 별도의 인덕터 없이 변압기의 누설 인덕터만으로 그 구현이 가능하며 보조 스위치의 구동신호가 주 스위치와 교대로(complementary) 온 오프 되므로 별도의 PWM IC가 필요 없는 간단한 구조를 가지며, 제작 시 단가 절감 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 바 있는 듀얼 컨버터에 제안된 능동형 무손실 스너버를 적용하여 그 동작 원리, 영전압스위칭 조건, 그리고 설계방법 등에 대해 살펴보고 최종적으로 제시된 이론적인 분석결과 및 동작의 유효성 검증을 위해 24V/DC 입력에 200V/DC 출력을 갖는 200W급 축소모델을 제작하여 100kHz로 구동한 실험 결과를 제시한다.

Series Load Resonant High Frequency Inverter with ZCS-PDM Control Scheme for Induction-Heated Fusing Roller

  • Sugimura, Hisayuki;Kwen, Soon-Kurl;Koh, Kang-Hoon;Lee, Hyun-Woo;Nakaoka, Mutsuo
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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    • pp.415-420
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    • 2005
  • This paper presents the two lossless auxiliary inductors-assisted voltage source type half bridge (single ended push pull: SEPP) series resonant high frequency inverter for induction heated king roller in copy and printing machines. The simple high-frequency inverter treated here can completely achieve stable zero current soft switching (ZCS) commutation for wide its output power regulation ranges and load variations under its constant high frequency pulse density modulation (PDM) scheme. Its transient and steady state operating principle is originally described and discussed for a constant high-frequency PDM control strategy under a stable ZCS operation commutation, together with its output effective power regulation characteristics-based on the high frequency PDM strategy. The experimental operating performances of this voltage source SEPP ZCS-PDM series resonant high frequency inverter using IGBTs are illustrated as compared with computer simulation results and experimental ones. Its power losses analysis and actual efficiency are evaluated and discussed on the basis of simulation and experimental results. The feasible effectiveness of this high frequency inverter appliance implemented here is proved from the practical point of view.

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Modified Modular Multilevel Converter with Submodule Voltage Fluctuation Suppression

  • Huang, Xin;Zhang, Kai;Kan, Jingbo;Xiong, Jian
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권4호
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    • pp.942-952
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    • 2017
  • Modular multilevel converters (MMCs) have been receiving extensive research interest in high/medium-voltage applications due to its modularity, scalability, reliability, high-voltage capability, and excellent harmonic performance. Submodule capacitors are usually rather bulky because they have to withstand fundamental frequency voltage fluctuations. To reduce the capacitance of these capacitors, this study proposes a modified MMC with an active power decoupling circuit within each submodule. The modified submodule contains an auxiliary half bridge, with its capacitor split in two. Also, the midpoints of the half bridge and the split capacitors are connected by an inductor. With this modified submodule, the fundamental frequency voltage fluctuation can be suppressed to a great extent. The second-order voltage fluctuation, which is the second most significant component in submodule voltage fluctuations, is removed by the proper control of the second-order circulating current. Consequently, the submodule capacitance is significantly reduced. The viability and effectiveness of the proposed new MMC are confirmed by the simulation and experimental results. The proposed MMC is best suited for medium-voltage applications where power density is given a high priority.

입력전원의 변화에 따른 X선 기기의 특성평가 (Characteristic of X-ray Equipment according to the Input Power Condition)

  • 김영표;김태곤;천민우;박용필
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.773-775
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    • 2010
  • 의료용 X-선 고전압발생장치는 작동 시 높은 용량의 입력전원이 필요하며, 만약 전원환경이 적합하지 않을 경우 X-선 고전압발생장치를 사용하지 못하거나 불안정한 작동으로 인해 원활한 작동이 불가능해 진다. 전원환경에 따라 제품이 불안정 할 경우 환자 진료에 지장이 생길 수 있는 것을 감안하여 상용전원을 사용하지 않고 의료용 X-선 고전압발생장치를 작동 할 수 있는 전원장치를 배터리를 활용하도록 하였다. 전원회로를 설계한 후 시제품을 제작하여 본 논문에 제시된 방법에 따라 상용전원과 배터리 전원을 각각 비교하여 의료용 X-선 고전압발생장치가 입력전원방식에 따라 어떤 특성과 효율을 가지고 있는지 확인하였다.

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