전압형 PWM 컨버터의 전압 센서리스 제어

허태원,신동률,안인모,우정인 동아대학교 정보기술연구소 2000 情報通信硏究所論文誌 Vol.8 No.1

This paper presents a control scheme for a three-phase PWM converter system without any voltage sensors. Two input currents and one load current are measured. In a general PWM converter system, the required AC input and DC output voltage values in order to control the converter are estimated using the differential equations of the converter from the measured input currents and load current values in the switch modes of the converter circuit. The PI controller is used as DC voltage controller and sinusoidal tracking controller which tracks directly AC input current is used as input current controller. The proposed method is verified by simulations. This paper describes the estimation method and configuration of the controller, and discusses steady state and transient performances of the converter.

불연속 전류모드로 동작하는 Interleaved 승압형 역률보상 컨버터의 입력전류 리플개선

허태원,박지호,노태균,김동완,박한석,우정인 한국조명전기설비학회 2003 조명·전기설비학회논문지 Vol.17 No.1

본 논문에서는 SMPS의 교류 입력측 역률을 개선시킬 수 있는 전치 레귤레이터로서 interleaved 승압형 컨버터를 관하여 연구하였다. Interleaved 승압형 역률보상 컨버터(IBPFC)는 입력전류를 두 개의 스위칭 소자에 의하여 50%씩 나누어져 흐르게 함으로써, 내부 전류제어 루프 얼이 전압제어 루프만으로 제어계를 구성하여 입력전류 리플을 줄일 수 있다. 즉, IBPFC를 구성하는 각각의 부스트 컨버터 cell을 불연속 전류모드로 동작시키더라도 전체적인 입력전류의 파형은 연속이 되어 입력전류 리플이 감소하게 된다. 불연속 전류모드로 동작하는 IBPFC를 해석하기 위하여 스위칭 상태에 따라서 6개의 모드로 구분하여 상태방정식을 구하였다. 또한, 각 상태방정식을 상태공간 평균화법을 이용하여 모델링하고, 미소변동분을 고려한 소신호 해석을 통하여 제어전달함수를 구할 수 있다. 또한, 제어전달함수를 이용하여 단일 전압제어 루프를 가지는 제어계를 설계하였으며, 이러한 해석 및 설계를 바탕으로 실험을 통하여 IBPFC의 역률개선 및 리플저감을 확인하였다. In this paper, interleaved boost converter is applied as a pre-regulator in switched mode power supply. The pre-regulator plays a role to improve power factor. Interleaved Boost Power Factor Corrector(IBPFC) can reduce input current ripple as a single voltage control loop only without inner current loop, because input current is divided each 50% by two switching devices. Each converter cell is also operated in discontinuous current mode and inductor current of each converter is discontinuous. Total input current which is composed by each converter cell is continuous current. Thus, IBPFC is able to improve input current ripple. IBPFC operating in discontinuous current mode can be classified as six modes from switching state and be carried out state space averaging small signal modeling. A control transfer function is obtained according to the modeling. Single voltage control loop is also constructed by the control transfer function. From experimental result, improvement of power factor and input current ripple are verified.

Efficient Fabrication of Gold Tips by Electrochemical Etching for Tip-Enhanced Raman Spectroscopy

허태원,안효석,한규범,반우진 한국정밀공학회 2017 International Journal of Precision Engineering and Vol.18 No.2

Tip-enhanced Raman Spectroscopy (TERS) is a powerful tool for analyzing physical and chemical properties of material at the nanoscale. The most widely used probes for TERS have metal(Au or Ag)-coated AFM tips. However, the durability of metal-coated AFM tips are limited because the coating layers can be easily worn out during the measurement. Furthermore, the Ag-coated tip is oxidized when it is exposed to air. To overcome these limitations, we propose a method of fabricating a Au tip for TERS with a Au wire by electrochemical etching. Pulse waves generated by pulse width modulation was applied to an electrochemical etching system, and it was optimized by controlling etching parameters (voltage, duty cycle, frequency and immersion depth) to achieve a smoothly etched surface with a tip radius of around 20 nm. With optimized etching parameters, a Au probe tip having a desired tip radius was successfully fabricated with a yield rate of approximately 85 %. Finally, a tuning fork-based Au probe for TERS was fabricated by attaching the Au tip to a tuning fork, and its operation was confirmed by obtaining a topographical image and Raman maps of carbon-nanotubes (CNTs).

H.264/AVC의 효율적인 부호화 모드 결정에 관한 연구

허태원,Hur, Tae-Won 한국컴퓨터산업학회 2005 컴퓨터産業敎育學會論文誌 Vol.6 No.5

H.264/AVC는 부호화 효율을 크게 향상시킨 비디오 부호화에 대한 표준이다. ITU-T와 MPEG는 가변블록의 움직임, 다중참조화면, l/4 화소 움직임 추정/보상기법과 비트율-왜곡 최적화 기법 등 다양하고 복잡한 부호화 기법들을 적용했다. H.264 참조 모델은 비트율-왜곡 최적화 기법에 기반을 둔 복잡한 부호화 모드 결정 기법을 채택했는데, 이는 부호화기의 높은 복잡성을 요구한다. 본 논문에서는 매크로 블록 부호화 모드의 순서에 대한 비트율-왜곡의 비용 값의 분포에 기초한 효율적인 부호화 모드 결정 기법을 제안하였다. 실험결과는 제안한 방법이 부호화 시간에 있어 34%를 감소시켰으며, 비트율-왜곡의 계산 량을 82% 줄였음을 보여준다. H.264/AVC is the international video coding standard which has significant improvements of coding efficiency. ITU-T(International Telecommunication Union-Telecommunication standardization sector) and MPEG(Moving Picture Experts Group) adopts various complex coding tool such as variable block size motion, multiple reference frames, quarter-pel motion estimation/compensation (ME/MC) and rate-distortion(RD) optimization, etc. H.264 reference model employs complex mode decision technique based on RD optimization which requires high computational complexity. In this paper, we propose an efficient coding mode decision based on the cost distribution of RD in the macroblock coding mode sequence. Simulation results show that the proposed method reduces encoding time by 34% on average and save the number of computing RD cost by 82%.

웹기반 학업상태모니터링시스템의 구현

허태원,Hur Tae-Won 한국공학교육학회 2005 공학교육연구 Vol.8 No.4

컴퓨터를 활용한 다양한 교육 훈련의 형태는 교육방법과 학습효과에 폭넓은 영향을 미치고 있으며, 산업 및 직업 구조의 변화에 따른 다양한 교육 훈련 형태가 출현하여 학습자 중심의 교육을 가능하게 하고 있다. 인터넷을 활용한 원격교육 및 학습자료 제공 등은 학습자의 수준에 맞는 개별화 교육을 가능하게 하고 있다. 온라인 교육의 경우, 학습자에게 다양한 정보를 즉시, 또는 지속적으로 제공하는 것이 용이하지만, 오프라인 학습의 경우, 출석, 과제, 시험 성적 등의 학업 상태와 관련된 정보를 학습자에 제공하는데 있어서 온라인 방식에 비해 비효율적인 것이 사실이다. 특히, 실습이 많은 전문대학의 공학교육에 있어서 실습결과의 평가에 대한 정보를 제공하는 것이 학업에 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 학업상태에 대한 다양한 정보들을 학습자 및 교수자, 지도교수 등에게 다양한 형태로 제공하는 시스템을 구현하고자 한다. 또한 다른 학습자와 비교하여 본인의 학업 상태를 비교하여 모니터할 수 있도록 하여 학습자의 학습의욕을 높이고 교수자 또는 지도교수가 학생의 학사지도나 진로지도에 활용할 수 있는 정보를 제공할 수 있도록 한다. 과목 담당 교수자의 경우 해당 과목의 전체적인 학업상태 및 개별 학습자의 학업상태 정보를 제공하여 수업의 효율을 높이도록 하고 학습자의 상담 또는 지도교수에게는 학습자가 학습한 모든 정보를 모니터할 수 있도록 하여 학사 지도 및 졸업 후 취업을 위한 기초자료로 활용할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. Computer based teaming system has considerable influence upon teaching technique and teaming efficiency. It is possible to make a learner-oriented teaching in the online learning system. In this case, it can provide easily and immediately learner with various information that relate to class status, for example, attendance, examination score and so on. In the case of conventional off-line education, however, it is inefficient to provide the information of class status for learners compared with on-line system. In this paper, we propose a monitoring system of class status which can provide various information of teaming status for learners, instructors and advisors. It is useful to advise student's course work and job. The main purpose of this system is to prepare a monitoring system of class status on a web based e-class system. It achieves self-monitoring systems which provide a feedback data as a result of class for students.

Interleaved 승압형 역률 전치보상 컨버터의 해석 및 제어기 설계

허태원,최선필,노태균,안인모,박한석,우정인 동아대학교 정보기술연구소 2002 情報技術硏究所論文誌 Vol.10 No.1

In this paper, interleaved boost converter is applied as a pre-regulator in switch mode power supply. Interleaved Boost Power Factor Preregulator(IBPFP) can reduce input current ripple as a simple voltage control loop only without inner current loop, because input current is divided each 50% by two switching devices. IBPFP can be classified as three cases from duty ratio condition in continuous current mode and be carried out state space averaging small signal modeling. According to modeling, the PID controller is applied and voltage control loop is constructed for suitable design condition. From frequency domain analysis, it is verified that control system is satisfied with design condition of switch mode power supply.

입력전류추정에 의한 전압형 PWM 컨버터의 정현추종제어

허태원,박지호,신동률,김춘삼,우정인 한국조명전기설비학회 2000 조명·전기설비학회논문지 Vol.14 No.4

본 논문에서는 입력전류 추정에 의한 전밥형 PWM 컨버터의 정상상태 및 과도상태 특성을 개선하기 위하여 정현추종제어기를 제안한다. 그리고, 입력전류의 추정방법과 제어기의 구성에 대해서 논의된다. DC 출력전압은 PI제어기로 제어되며, AC 입력전류를 직접추총 제어하는 정현추종 전류제어기가 입력전류 제어기로 사용된다. 정현추종 전류제아기는 좌표변환 알고리즘 없이 사용가능 하므로 제어계를 간소화 할 수 있다. 입력전류 제어계의 전달함수로부터 입력전류의 정상상태오차가 0이 되고, 입력전압의 동에 대해서도 제안한 제어계는 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 아울러 제안한 방법에 대한 타당성이 시뮬레이션 및 부하, 입력 전압 변동에 대한 실험결과로부터 확인할 수 있다. This paper presents the sinusoidal tracking controller in error to eliminate the steady state control error and to improve the transient characteristics for input current in voltage source PWM converter with input current estimation. The estimation method of input current values and configuration of controller are described. DC output voltage is controlled by PI controller, and sinusoidal tracking current controller which tracks directly AC input current is used as input current controller. The sinusoidal tracking current controller can be used without any coordinate transformation algorithms.It is proved that the steady state deviation of input current reduces to zero and the proposed control system is not affected by input voltage from transfer functions of input current control system. The validity of proposed scheme is verified by simulations and experimental results for load resister and input voltage variation.

움직임 추정 오차 분포를 이용한 H.263 부호화기의 진보 예측 모드의 동적 선택

허태원,이근영 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.5

In this paper, we proposed a dynamic selection scheme of advnaced prediction mode(DAPM), which reduces computational cost and improves coding efficiency. We can select the mode between default prediction mode (DPM) and advanced prediction mode (APM) according to motion componenets in a frame dynamically. For this purpose, we defined error distribution of motion estimation (EDME) as sum of absolute difference(SAD) for each searching points. This distribution region is divided to four subregions. We calculate minimum values in each subregions and then, we determine whether block motion estimation is performed or not depending on the results. As a result, we reduced computational complexity to 30% without degradation of image quality compared to fixed APM(FAPM) by selecting DPM for linear movement.

움직임 추정 오차 분포를 이용한 H.263 부호화기의 진보 예측 모드의 동적선택

許泰元,李根泳 성균관대학교 1998 학술회의지원논문목록집 Vol.1998 No.-

본 논문은 H263 부호화기에서 진보 예측 모드(Advanced Prediction Mode, APM)를 동적으로 적용하여 계산량을 줄이고 부호화 효율을 높일 수 있는 APM의 동적 선택(Dynamic APM, DSPM)방법을 제안하였다. 화면내에 존재하는 움직임 성분을 분석하고, 그 성격에 따라 기본 예측모드(Default Prediction Mode,DPM)와 APM을 동적으로 적용할 수 있도록 하였다. 이를 위하여 매크로 블록 단위로 추정된 각 탐색점에서의 예측 오차로 구성된 움직임 추정 오차 분포(Error Distribution of Motion Estimation, EDME)를 구성하고, 이 분포를 네 개의 영역으로 분할한 다음, 각 분할 영역의 최소 예측 오차와 매크로 블록 단위로 추정된 예측 오차와의 비를 구하여, 블록 단위의 움직임 추정을 수행할 것인가를 결정하였다. 선형 움직임이 대부분인 화면에 대해서는 DPM으로 부호화 하도록 하여, 부분적으로 예측 효율이 떨어지는 것을 막을 수 있었으며, 고정된 APM(Fixed APM,FAPM)으로 부호화 하는 경우에 발생하는 계산량을 30%정도로 줄이면서, 평균적으로 으로 부호화 된 화질과 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. In this paper, we proposed a dynamic selection scheme of advanced prediction mode(DAPM), whish reduces computational cost and improves coding efficiency. We can select the mode between default prediction mode(DPM) and advanced prediction mode(APM) accoding to motion components in a frame dynamically. For this purpose, we defined error distribution of motion estimation(EDME) as sum of absolute difference(SAD) for each searching points. This distribution region is divided to four subregions. We calculate minimu, values in each subregions and then, we determine whether block motion estimation is performed of not depending on the results. As a result, we reduced computational complexity to 30% without degradation of image quality compared to fixed APM(FAPM) by selecting DPM for linear movement.

3상 전압형 PWM 컨버터의 전류제어

우정인,고성현,진해중,허태원 東亞大學校 附設 情報通信硏究所 1998 情報通信硏究所論文誌 Vol.6 No.1

This paper presents a novel current control system in order to eliminate the steady state control error for three-phase voltage source PWM converters. A general mathematical model of the converter which is represented as a state-space model is estabblish. The state-space model is used for simulations of the converter with the proposed tracking control system of sinusoidal current. In this system, a novel current control which do not require coordiante transformations using internal principle of PI controller is described. It is iproved that the steady state deviation reduce to zero from the transfer function fo source current control system. Finally, simulations show good source current control characteristics by means of the simplified control algorithm which do not require coordinate transformations.