Circuit breakers are a crucial factor in ensuring the safety of a Direct Current (DC) grid. One type of DC circuit breaker, the Z-source DC circuit breaker (ZCB), uses a thyristor, which is a type of semiconductor switch. In the event of a fault in the circuit, the ZCB isolates the fault by generating a zero crossing current in the thyristor. The thyristor quickly and actively isolates the fault while generating a zero crossing current, but thyristor switch cannot control turn-off and the allowable current is lower than the current of the mechanical switch. Therefore, it is best to use a mechanical switch with a high allowable current capacity that is capable of on/off control. Due to the slow reaction time of mechanical switches, they may not isolate the fault during the zero crossing current time interval created by the existing circuit. In this case, the zero crossing current time can be increased by using the property that hinders the rapid change in the current of the inductor. This paper will explore whether adding system inductance to increase the zero crossing current time interval is a solution to this problem. The simulation of changing inductor and capacitor (LC) of the circuit is repeated to find an optimal change in the zero crossing current time according to the LC change and provides an inductor and capacitor range optimized for a specific load. The inductor and capacitor range are expected to provide optimization information in the form LC values for future applications of ZCB's using a mechanical switch.
교류 전압의 위상을 검출하여 제어하는 시스템의 경우 아날로그 제어방식에서는 검출한 위상에 대해 필터링에 의한 위상 offset 부분을 보상하여 제어에 응용하고 있다. 그러나, 디지털 제어방식에서는 이러한 위상 검출을 이용하여 제어할 경우 마이크로프로세서 혹은 마이크로 컨트롤러의 동작 주파수와 입력 위상 시간과의 오차로 인하여 정밀한 제어를 이룰 수가 없다. 일반적으로 사용하는 방식이 일정한 시간이 되면 누적된 오차를 임의로 보상하여 맞추어주는 방식인데 이러한 경우 보상하기 전까지는 오차를 지속적으로 가지고 갈 수밖에 없는 상황이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 실시간으로 영점을 검출하여 마이크로프로세서의 동작 주파수에 맞도록 보상하는 방법이 필요하게 된다. 따라서 이러한 오차를 줄이면서 정밀한 디지털 제어에 응용하기 위해 본 논문에서 수행하고자 하는 연구는 다음과 같다. 1) 시뮬레이션 모델링을 통해 Zero Crossing Detection 알고리즘을 구현하여 영점을 검출을 통하여 동작 주파수에 맞도록 보상하는 방법에 관해 연구. 2) Microcontroller를 이용한 Zero Crossing Detection 설계를 통하여 실시간으로 영점을 검출하여 마이크로프로세서의 동작 주파수에 맞도록 보상하는 방법에 관해 연구. 3) Zero Crossing Detection 회로를 활용하여 BLDC 전동기의 회전자 위치 추정 연구.
Zero-crossing analysis techniques have been applied to speech recognition. Zero-crossing rate, level-crossing rate and differentiated zero-crossing rate in time domain we used in analyzing speech signals. Speech samples could be stored in memory buffer in real time.
In this study, a zero-crossing spike current issue in a totem-pole bridgeless power factor correction (PFC) converter is comprehensively investigated for the first time. Spike current occurs when input voltage crosses zero, becomes a noise source, and causes severe common mode emission issues. A generation mechanism for electromagnetic interference (EMI) is presented to investigate the EMI problem caused by zero-crossing issue, and a noise spectrum due to this issue is predicted by a theoretical analysis based on the Fourier coefficient of an approximate spike current waveform. Furthermore, a noise reduction method is proposed and then improved to reduce the spike current. Experimental measurements are implemented on a GaN-based totem-pole bridgeless PFC converter, and the spike current can be effectively suppressed through the proposed method. Furthermore, the noise spectrums measured without and with the reduced zero-crossing spike current are compared. Experimental results validate the analysis of the noise spectrum caused by the zero-crossing spike current issue.
This paper proposes a frequency detection method based on an advanced zero-crossing technique. Zero-crossing method for detecting frequency is one of the most widely used methods today. Although it is simple to apply, it requires extra hardware in implementation due to its limitations in accuracy. The proposed method models the error generated during zero crossing linearization and compensated for it in real time which makes it simple and accurate. The validity of the method and its applicability in anti-islanding detection of distributed generators was confirmed through simulation.
In this paper, we propose a modified watershed algorithm to obtain exact edge of region. The proposed method adjusts priority at zero-crossing point of gradient in order to make the point of region decision time postponed. We compare the proposed method with a previous method and prove that this method can extract more correct edge of region.
A fixed off-time controlled high power factor ac-dc LED driver is proposed in this paper, which employs a novel zero-crossing-compensation (ZCC) circuit based on a fixed off-time controlled scheme. Due to the parasitic parameters of the system, the practical waveforms have a dead region. By detecting the zero-crossing boundary, the proposed ZCC circuit compensates the control signal VCOMP within the dead region, and is invalid above this region. With further optimization of the parameters KR and Kτ of the ZCC circuit, the dead zone can be eliminated and lower THD is achieved. Finally, the chip is implemented in HHNEC 0.5μm 5V/40V HVCMOS process, and a prototype circuit, delivering 7~12W of power to several 3-W LED loads, is tested under AC input voltage ranging from 85V to 265V. The test results indicate that the average total harmonic distortion (THD) of the entire system is approximately 10%, with a minimum of 5.5%, and that the power factor is above 0.955, with a maximum of 0.999.
본 논문에서는 QPSK 방식을 채용하는 고속 무선 전송 시스템에 적용될 수 있는 Zero-Crossing IF-level QPSK 복조기에 대해서, 복조기에 소요되는 알고리즘들을 고찰하고 이를 구현하기 위한 H/W구조에 대해서 언급한다. Zero-Crossing IF-level QPSK 복조기를 구현하기 위해서, 비트 동기를 포착하는 심볼 동기부와 반송파 동기를 포착하는 반송파 동기부가 구현되어야 하는데, 심볼 동기부로는 Gardner 알고리즘을, 반송파 동기부로는 빠른 반송파 포착을 위한 Decision-Directed 동기화 알고리즘을 적용하여 설계, 구현하였다. 설계한 QPSK복조기를 Altera 사의 Design Compiler를 이용하여 CPLD-FLEX10K 칩에 합성해 본 결과 약 2.6 Mbps의 전송속도까지 복조 가능하였다. 설계된 Zero-Crossing IF-level QPSK 복조기를 ASIC으로 구현할 경우 CPLD속도의 5∼6 이상 고속화가 가능하므로 약 10 Mbps급 Zero-Crossing IF-level QPSK 복조가 가능하다.
Among the conventional time-scale modification (TSM) methods, the synchronized overlap and add (SOLA) method is widely used due to its good performance relative to computational complexity But the SOLA method remains complex due to its synchronization procedure using the normalized cross-correlation function. In this paper, we introduce a computationally efficient SOLA method utilizing 3 level center clipping method, as well as zero-crossing and level-crossing information. The result of subjective preference test indicates that the proposed method can reduce the computational complexity by over 80% compared with the conventional SOLA method without serious degradation of synthesized speech quality.
This study presents a method for reducing current distortion that occurs when a dual-buck inverter generates reactive power. Dual-buck inverters, which are only capable of unity power factor operation, can generate reactive power capabilities by modifying a modulation technique. However, under non-unity power factor conditions, current distortion occurs at zero-crossing points of grid voltage and output current. This distortion is caused by parasitic capacitors, dead-time, and discontinuous conduction mode operation. This study proposes a modified modulation method to alleviate the current distortion at zero-crossing point of the grid voltage. A repetitive controller is applied to reduce this distortion of the output current. A 1 kVA prototype is built and tested. Simulation and experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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