In this paper, pulse-width modulation (PWM) control strategy of various topologies of matrix converters is presented, which is based on direct duty ratio PWM (DDPWM). Because the DDPWM method has the characteristics of the inherent per-phase modular structure, it can be effectively applied to single-phase, two-phase and three-phase four-leg matrix converters as well as the common three-phase to three-phase matrix converter. Also, this paper treats command generation method in each matrix converter. The feasibility and validity of the proposed method are verified by experimental results.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제3권2호
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pp.86-90
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2003
A flat conversion loss in microwave mixer is hard to achieve if integrating with an image rejection filter(IRF). This is due to the change of termination condition with respect to the LO and IF frequency at RF port where the filter has 50 ohm termination property only in the RF band. This paper describes a flatness maintenance in the down mixer concerning a diode matching condition as well as an electrical length of embedding line at RF port. The implemented single balance diode mixer is suitable for a 23 ㎓ European Terrestrial Radio. RF, LO and fixed IF frequency chosen in this paper are 21.2∼22.4 ㎓, 22.4∼23.6 ㎓ and 1.2 ㎓, respectively. The measured results show a conversion loss of 8.5 ㏈, flatness of 1.2 ㏈ p-p, input P1㏈ of 7㏈m, IIP3 of 15.42 ㏈m with nominal LO power level of 10㏈m. The return loss of RF and LO port are less than - 15 ㏈ and - 12 ㏈, respectively and IF port is less than - 6 ㏈. LO/RF and LO/IF isolation are 18 ㏈ and 50 ㏈, respectively. This approach would be a helpful reference for designing up/down converter possessing a filtering element.
태양광 패널의 큰 기생 커패시턴스에 기인하는 과도한 누설 전류를 피하기 위한 단상 태양광 인버터 중에 부스트 컨버터와 하프브리지 인버터를 종속적으로 결합하는 방식은 가장 단순하면서 누설 전류가 가장 작다. 하지만 직류단 전압이 높아 스위칭 소자의 정격 전압이 높고 스위칭 손실이 크다. 본 논문은 부스트 컨버터를 제거하는 대신에 하프브리지 인버터의 출력 측에 2개의 양방향 스위치를 추가함으로써 벅부스트 인버터로 동작할 수 있는 새로운 회로 토폴로지를 제안한다. 고전압 직류단을 거치는 두 단계의 전력 변환을 한 단계로 줄인 덕분에 전력 손실을 절감할 수 있으며 비용 및 누설 전류는 증가하지 않는다. 제안된 회로 토폴로지의 타당성은 컴퓨터 시뮬레이션 및 전력 손실 계산을 통해 검증한다.
실세계에서 발생하는 물리적인 신호는 센서를 통하여 전기적 신호로 바뀌어 전자회로에 입력된다. 입력된 전기적 신호는 아날로그 형태인데 디지털 신호처리를 위해서 아날로그-디지털 변환기 (ADC Analog-Digital Converter)를 사용하여 디지털 신호로 변환시켜야 한다. 실리콘 마이크로 센서와 결합되어 사용되는 신호처리 회로 및 ADC는 단일칩에 구현되기 용이하도록 저전력 및 소면적으로 설계되어야 한다. 본 논문에서는 실리콘 마이크로센서와 단일칩에 구현하기 적합하도록 실리콘 사용 면적을 대폭 줄인 전하재분배 방식의 ADC를 설계하였다. 설계된 방식은 4 비트 변환을 두 차례 수행하여 8 비트 변환을 하는 방식으로 기존 방식에 비해 커패시터 어레이의 면적을 1/16로 줄였다. 연적을 줄인 대신 변환에 사용된 클럭의 수는 2배 정도 증가되었으나 압력센서의 신호는 고속 변환이 요구되지 않으므로 압력센서에 적합하다고 할 수 있다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제10권1호
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pp.55-60
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2010
For battery-powered device applications, which grow rapidly in the electronic market today, low-power becomes one of the most important design issues of CMOS VLSI circuits. A multi-VDD system, which uses more than one power-supply voltage in the same system, is an effective way to reduce the power consumption without degrading operating speed. However, in the multi-VDD system, level converters should be inserted to prevent a large static current flow for the low-to-high conversion. The insertion of the level converters induces the overheads of power consumption, delay, and area. In this paper, we propose a new level converter which can provide the level up/down conversions for the various input and output voltages. Since the proposed level converter uses only one power-supply voltage, it has an advantage of reducing the complexity in physical design. In addition, the proposed level converter provides lower power and higher speed, compared to existing level converters.
본 논문은 마그네트론 대체를 위한 반도체 전력 발진기 모듈 설계에 관련된 내용을 기술하였다. 300급 LDMOS 단일 전력 증폭기의 특성을 확인하였고 두 개를 결합하여 모듈을 구성하였다. 결합된 모듈에 delay-line feedback loop을 구성하고 위상 천이기를 이용하여 위상을 조절하여 발진기를 구동시켰다. 발진기 모듈 측정 결과 주파수 2.327 GHz에서 출력 800 W, 효율 58 %로 측정되었다. 이 결과는 시뮬레이션 결과와 유사한 특성을 보여준다.
This paper presents the application of a single phase AC-to-DC converter using a three-phase series parallel (SPRC) resonant converter to variable speed dc-drive. The improved power quality converter gives the input power factor unity over a wide speed range, reduces the total harmonic distortion (THD) of ac input supply current, and makes very low ripples in the armature current and voltage waveform. This soft-switching converter not only possesses the advantages of achieving high switching frequencies with practically zero switching losses but also provides full ranges of voltage conversion and load variation. The proposed drive system is the most appropriate solution to preserve the present separately excited de motors in industry compared with the use of variable frequency ac drive technology. The simulation and experimental results are presented for variable load torque conditions. The variable frequency control scheme is implemented using a DSP- TMS320LF2402. This control reduces the switching losses and current ripples, eliminates the EMI and improves the efficiency of the drive system. Experimental results confirm the consistency of the proposed approach.
본 논문에서는 집적 가능한 전력변환기 제작을 위하여 자화 소자가 없는 전력용 직류-직류 변환기를 제안하였다. 자화 소자가 없는 대신, 압전 트랜스듀서의 유도성 임피던스 구간을 사용함으로써 에너지 저장 및 소프트 스위칭을 위한 공진파형을 구현하였다. 압전소자는 권선이 없고 전극을 사용하여 전력을 전달하므로, 반도체 공정을 통한 대량생산이 가능한 장점이 있다. 본 논문에서는 압전 트랜스듀서를 적용가능한 승압형 공진형 직류-직류 변환 회로를 제안하고, 동작모드 및 주파수 제어 특성을 분석하였다. 또한, 단일 컨버터를 확장한 다중 직렬형 토폴로지를 살펴보고, 동일하게 주파수 제어 특성을 분석하였다. 분석 결과를 검증하기 위하여 10W 출력 직류-직류 전력변환기 하드웨어를 제작하였다. 또한 확장형 다중 직렬 컨버터 하드웨어를 제작하여 검증하였다. 단일 컨버터와 동일하게 주파수 제어 특성을 보였으며, 전력변환기로 매우 우수한 효율 성능을 보임을 알 수 있었다.
A gate-turn-off thyristor (GTO) that has a fuction of self-commutation is a device that can be turned on like a thyristor with a single pulse of gate current and turned-off by injecting a negative gate current pulse. GTOs have been in existence almost from the beginning of thyristor era, recently are these devices being developed with large power-handling capabilities and improved performance, and they are gaining popularity In conversion equipment. In this paper, the effects of internal parameters of GTO model using a circuit containing two transistors and three resistors the switching operation and the turn-off snubber characteristics is investigated using SPICE program.
An improved single-phase full-bridge zero-voltage-switching inverter using a subtractive coupled magnetics is proposed in this paper. The proposed topology overcomes several drawbacks of the conventional ARCPI zero-voltage-switching inverter including two bulky capacitors which can cause problems such as the need for a protection circuit and voltage fluctuation of split capacitors. Also the proposed topology can reduce the number of devices required for ZVS through a simplified auxiliary circuit, thus achieving low cost and small volume and is applicable a modified unipolar PWM scheme. Detail mode analysis and design considerations are provided for optimal efficiency. In the end, the effectiveness and feasibility of the proposed topology are verified experimentally under various conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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