휴대용 전자기기들의 소비전력 증가에 따라 2차전지에 비해 에너지 밀도가 높은 연료전지를 이용한 충전기의 필요성이 부각되고 있다. 대다수의 충전기는 On-Grid 방식으로 벅타입 컨버터를 이용한 감압 방식이었으나, 연료전지를 이용할 경우 승압식 컨버터를 통한 배터리의 충전이 요구된다. 또한 배터리는 일반 저항부하와 달리 큰 커패시턴스 성분을 가지고 있기 때문에 컨버터의 출력단에 인덕터가 없는 경우 큰 출력 리플전류를 유도하게 되어 시스템의 효율과 배터리의 수명에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 또한 이를 해결하기 위해 절연형 감압 컨버터를 사용하는 경우 변압기 사용에 의한 부피 증가와 부가 소자의 사용에 따른 가격 상승을 피하기 어렵다. Cuk 컨버터는 주스위치의 ON/OFF 동작에 관계없이 출력으로 에너지가 항상 전달되며, 이상적으로 리플이 거의 존재하지 않아 충전용으로 적합하다. 또한, 승압 및 감압이 자유롭기 때문에 배터리의 정격전압에 상관없는 범용 충전기의 설계도 가능하다. 따라서 본 논문에서는 Cuk 컨버터를 이용하여 배터리 충전기를 설계하고, 그의 상태공간 모델링, 주파수 특성 해석 및 제어기 설계에 대해 기술한다. 제안된 제어 방식은 소형 연료전지 스택을 이용하여 실제 배터리를 대상으로 한 정전류 및 정전압 제어를 실행하여 그 성능 및 안정성을 검증한다.
This research presents an approach to simultaneously detect the faults and measure the length of the electric cables. This approach is easy to use and inexpensive. Moreover, it can be applied to any kinds and sizes of the electric cable. This paper uses 750V $4{\times}4$ Sq.mm. cables. The concept is to send the 2 kHz pulse into the electric cable. When the pulse bumps into the fault, it bounces back. Then, the total time the pulse travels back and forth and the shape of the pulse after bumping are inspected using the pulse detector and pulse converter. Next, the signal obtained is modulated with 10 MHz carrier pulse to segregate into several small pulses before sending to 8-bit counter. The length of the electric cable can be obtained using microcontroller and the location of the faults can be seen on the LCD screen. This approach can be used to inspect the electric cables with the length of at least 15 m.
The grid-connected energy storage systems, which could increase the reliability, efficiency, and cleanliness of the grid is presently restricted by the high cost of batteries. This problems could be solved by batteries retired from automotive services. These batteries can provide a low-cost system for energy storage and other applications such as residential applications and renewable energy integration. This paper gives an overview of technical requirements for the re-use of the electric vehicle batteries in energy storage systems.Firstly, the motivation of research is introduced. Secondly, the technologies needed for the re-use of the battery are introduced such asidentification of the battery characteristics, grading of the aged batteries, identification of the state-of-charge and state-of-health of the battery and suitable power electronic converter topologies. In addition the control strategy to maximize the battery lifespan and bypass the faulty batteries is presented and one-stop solution to implement the above mentioned technologies are also given.
기존 자가발전 운동기구용 컨버터의 경우, 운동레벨을 조절하기 위한 입력임피던스 조절기능이 없거나, 조절기능을 추가하는 경우 복잡한 topology를 동반되는 경우가 일반적이다. 또한 복잡한 회로를 추가하게 되면 회로의 전체적인 부피가 증가하고, 원가가 상승할 뿐만 아니라, 회로의 신뢰성도 현저하게 저하시키는 등 회로 상용화를 어렵게 만든다. 본 논문에서는 입력 전압 및 전류 제어 방식을 이용하지 않고, 컨버터 구조 자체로 입력 임피던스를 제어하는 방식을 제안한다. 제안 방식은 입력전압, 입력전류 두 가지의 제어를 실행하지 않음으로써 복잡한 피드백 제어 단의 삭제가 가능하며, 이를 통해 회로의 높은 신뢰성 및 부피, 원가 감소 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 Flyback 컨버터를 이용하여, 이론적 특성 분석과 200W급 시작품을 통한 실험적 분석을 통해 그 타당성을 검증한다.
In the dissertation, a power conversion system for fuel cell is composed of a PWM inverter with LC filter in order to convert fuel cell voltage to a single phase 220[V], In addition, new insulated DC-DC converters are proposed in order that fuel cell voltage is boosted to 380[V]. In this paper, it requires smaller components than existing converters, which makes easy control. The proposed DC-DC converter controls output power by the adjustment of phase-shift width using switch S5 and S6 in the secondary switch, which provides 93-97[%] efficiency in the wide range of output voltage. Fuel cell simulator is implemented to show similar output characteristics to actual fuel cell. Appropriate dead time td enables soft switching to the range where the peak value of excitation current in a high frequency transformer is in accordance with current in the primary circuit. Moreover, appropriate setting to serial inductance La reduces communication loss arisen at light-load generator and serge voltage arisen at a secondary switch and serial diode. Finally, TMS320C31 board and EPLD using PWM switching technique to act a single phase full-bridge inverter which is planed to make alternating current suitable for household.
Lee Jae-Young;Shrestha Bhanu;Lee Jeiyoung;Kennedy Gary P.;Kim Nam-Young
Journal of electromagnetic engineering and science
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제5권1호
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pp.8-13
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2005
The InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT) monolithic voltage-controlled dielectric resonator oscillator(VCDRO) is first demonstrated for a Ku-band low noise block down-converter(LNB) system. The on-chip voltage control oscillator core employing base-collector(B-C) junction diodes is proposed for simpler frequency tuning and easy fabrication instead of the general off-chip varactor diodes. The fabricated VCDRO achieves a high output power of 6.45 to 5.31 dBm and a wide frequency tuning range of ]65 MHz( 1.53 $\%$) with a low phase noise of below -95dBc/Hz at 100 kHz offset and -115 dBc/Hz at ] MHz offset. A]so, the InGaP/GaAs HBT monolithic DRO with the same topology as the proposed VCDRO is fabricated to verify that the intrinsic low l/f noise of the HBT and the high Q of the DR contribute to the low phase noise performance. The fabricated DRO exhibits an output power of 1.33 dBm, and an extremely low phase noise of -109 dBc/Hz at 100 kHz and -131 dBc/Hz at ] MHz offset from the 10.75 GHz oscillation frequency.
본 논문은 전력전자회로에서 많이 사용되고 있는 가장 범용적이고 강력한 시뮬레이터인 PSPICE와 MATLAB에 적용하여 소자를 모델링하여 보다 쉽게 이해하고, 다양한 제어기술을 적용시킬 수 있도록 미시적인 IGBT, 거시적인 IGBT, PWM 발생기 그리고 유도 전동기를 라이브러리화 하여 모델링의 타당성을 해석하였다. 미시적인 IGBT 모델의 소자특성을 실험을 통해 모델링의 정확성을 입증하였으며, 거시적인 IGBT모델은 사이클로 컨버터와 유도 전동기의 부하를 가진 전압형 PWM 인버터에 적용시켜 시뮬레이션 하였다.
Scribing the transparent conductive oxide(TCO) is an essential technology for the large scaled dye-sensitized solar cell(DSC) and the commercialization of the DSC. Laser systems are most used for scribing technology due to their precision. However, it is difficult to generalize systems because most systems are large and heavy. In this study, we tried to simplificate the Nd:YAG laser system for scribing TCO of the DSC by using switched mode power supply(SMPS) technique. The continuous conduction mode booster converter topology is applied and MC34262 power factor controller is used for the variable frequency control. Finally, SMPS circuit which specifications are 400W of capacity, 400V DC output and 98% of efficiency is fabricated. And it is demonstrated that the scribing TCO is completed by the Nd:YAG laser using this SMPS circuit.
산업화로 인버터, 컨버터, 스위칭 전원공급기, 모터와 같은 비선형 장치들이 늘어가고 있다. 그러나 컴퓨터와 전기장치 등과 같은 전력품질에 민감한 부하의 사용이 빠르게 확산되어 왔다. 게다가 전력품질 문제와 실시간 전력품질 모니터링은 산업과 빌딩에서 시스템의 지능제어로써 관심이 증대되고 있는 문제 중에 하나이다. 그중 하나인 전력선통신을 이용한 전력품질 모니터링 시스템은 새로운 선로가 없이도 전력품질 정보를 보내고 받을 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 IEEE Std. 1159의 분류에 따라 전력품질 문제를 측정하는 알고리즘의 개발과 보드를 제작하고 이를 전력선통신을 이용하여 모니터링하는 시스템을 구현하였다.
Park, Chang-Byung;Choi, Bo-Hwan;Cheon, Jun-Pil;Rim, Chun-Taek
Journal of Power Electronics
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제14권2호
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pp.226-236
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2014
A new active LED driver with high power factor (PF) and low total harmonic distortion (THD) compatible with a rapid-start ballast is proposed. An LC input filter is attached to the ballast to increase PF and reduce THD. A boost converter is then installed to regulate the LED current, where an unstable operating region has been newly identified. The unstable region is successfully stabilized by feedback control with two zeroes. The extremely high overall system of the 10th order is completely analyzed by the newly introduced phasor transformed circuits in static and dynamic analyses. Although a small DC capacitor is utilized, the flicker percentage of the LED is drastically mitigated to 1% by the fast controller. The proposed LED driver that employs a simple controller with a start-up circuit is verified by extensive experiments whose results are in good agreement with the design.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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