새로운 A급 바이폴라 $CCII{\pm}$와 이를 이용한 출력 전류 제어 가능한 CCII+ 설계

차형우,Cha, Hyeong-Woo 대한전자공학회 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.11

전기적인 조정(tuning) 시스템에 사용하기 위해, 차동출력을 갖는 새로운 A급 $CCII{\pm}$와 이를 이용한 출력 전류 제어가능한 CCII+를 설계하였다. 설계한 $CCII{\pm}$는 종래의 CCII+와 상보적인 교차 전류원으로 구성된다. 또한, 출력 전류 제어가능한 CCII+는 제안한 $CCII{\pm}$와 단일 출력을 갖는 전류 이득 증폭기로 구성된다. 시뮬레이션 결과 $CCII{\pm}$는 $1.9{\Omega}$의 전류 입력단자의 임피던스와 우수한 전압 및 전류 폴로워 특성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 제안한 CCII+는 $100{\mu}A$에서 10mA의 바이어스 제어 전류 범위에서 10MHz의 3-dB 주파수을 갖고 있으며, 출력 전류 제어 범위는 4-디케이드(decade)이다. CCII+의 전력소비는 ${\pm}2.5V$ 공급전압에서 4.5mW이다. Novel class-A bipolar current conveyor($CCII{\pm}$) with differential current output and its application to output current controllable CCII+ for electronic tuning systems are designed. The $CCII{\pm}$ is consists of conventional CCII+ and complementary cross current sources. The CCII+ with controllable the output current consists of the $CCII{\pm}$ and a current gain amplifier with single-ended current output. The simulation result shows that the $CCII{\pm}$ has current input impedance of $1.9{\Omega}$ and a good linearity for voltage and current follower. The proposed CCII+ has 3-dB cutoff frequency of 10MHz for the range over bias control current $100{\mu}A$ to 10mA. The range of output current control is four decade. The power dissipation of the CCII+ is 4.5mW at supply voltage of ${\pm}2.5V$.

셔터방식의 쵸퍼를 이용한 정지 및 이동인체 감지 모듈 개발

차형우(Hyeong-Woo Cha),이원호(Won-Ho Lee) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.2

셔터방식의 쵸퍼를 이용한 정지 및 이동인체 감지 모듈을 개발하였다. 감지 모듈은 프레넬 렌즈(Fresnel lens), 초전형적외선(pyroelectric infrared : PIR) 센서, 센서 인터페이스 회로, MCU(micro control unit) 그리고 경보 LED(light emitting diode)로 구성된다. 정지 인체 감지 원리는 PIR 센서에서 나오는 신호를 카메라 셔터를 이용하여 인체의 열을 쵸핑하여 감지하는 방식이다. MCU에서 인터럽트 함수를 제어하는 알고리즘을 통해 정지 및 이동 인체 신호를 감지하게 하였다. 개발한 감지 모듈은 기구부와 PCB(print circuit board)를 일체화함으로써 종래의 상용화되고 있는 이동인체 감지 모듈을 대체 가능하다. 실내상온에서의 실험 결과, 감지거리는 약 7.0m, 감지각도는 110°로 측정되었다. 이런 조건에서 감지률은 100%이였고 모듈의 소비전력는 100mW이였다. Sensing module of standing and moving human body using shutter method was developed. The module consists of Fresnel lens, pyroelectric infrared (PIR) sensor, interface circuit of the PIR, micro control unit(MCU), and alarm light emitting diode(LED). The principle for standing human body is chopping the thermal of human body using camera shutter. The human sensing signal in MCU by algorithm of interrupt function is detected. By unifying an apparatus and print circuit board(PCB), the developed module can be replaced as commercial moving human body detector. Experiment results show that sensing distance is about 7.0m and sensing angles is about 110° at room temperature. In these condition, sending ratio was 100% and the power dissipation of the module was 100mW.

A급 바이폴라 전류 콘베이어(CCII)

차형우(Hyeong-Woo Cha),김종필(Jong-Pil KIM),박상렬(Sang-Yeal Park),박지만(Mi-Mann Park),정원섭(Won-Sup Chung) 대한전자공학회 1997 대한전자공학회 학술대회 Vol.1997 No.11

PVMAX 모듈을 이용한 직 · 병렬 10.8kW 태양광 발전 시스템에 대한 연구

차형우(Hyeong-Woo Cha),이영희(Yeonghee Lee),진천덕(Chun-Duck Jin) 대한전자공학회 2021 대한전자공학회 학술대회 Vol.2021 No.6

A new 10.8kW solar power generation system using a PVMAX module using a DC-DC converter with MPPT function for all PV panels was proposed. In this system configuration, The 12 modules of the 300W PVMAX are made into 3.6kW as a serial string, and 3kW serial strings are configured as 3 parallel strings and implemented as 10.8kW. In the case of shadows on two PVMAX modules in each serial string PVMAX module, as a result of comparing and verifying the conventional power generation method using the PSIM tool, the proposed system has a high power generation efficiency of 14%. In addition, in the 7.8kW series-parallel solar power generation demonstration system, the power generation efficiency was high of 16%, and the temperature of the hot spot in the shadowed area was maintained at 45.3℃.

새로운 A급 바이폴라 CCII±와 이를 이용한 출력 전류 제어 가능한 CCII+ 설계

차형우(Hyeong-Woo CHA) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.11

전기적인 조정(tuning) 시스템에 사용하기 위해, 차동출력을 갖는 새로운 A급 CCⅡ±와 이를 이용한 출력 전류 제어가능한 CCⅡ+를 설계하였다. 설계한 CCⅡ±는 종래의 CCⅡ+와 상보적인 교차 전류원으로 구성된다. 또한, 출력 전류 제어가능한 CCⅡ+는 제안한 CCⅡ±와 단일 출력을 갖는 전류 이득 증폭기로 구성된다. 시뮬레이션 결과 CCⅡ±는 1.9Ω의 전류 입력단자의 임피던스와 우수한 전압 및 전류 폴로워 특성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 제안한 CCⅡ+는 100㎂에서 10㎃의 바이어스 제어전류 범위에서 10MHz의 3-dB 주파수을 갖고 있으며, 출력 전류 제어 범위는 4-디케이드(decade)이다. CCⅡ+의 전력소비는 ±2.5V 공급전압에서 4.5㎽이다. Novel class-A bipolar current conveyor(CCⅡ±) with differential current output and its application to output current controllable CCⅡ+ for electronic tuning systems are designed. The CCⅡ± is consists of conventional CCⅡ+ and complementary cross current sources. The CCⅡ+ with controllable the output current consists of the CCⅡ± and a current gain amplifier with single-ended current output. The simulation result shows that the CCⅡ± has current input impedance of 1.9Ω and a good linearity for voltage and current follower. The proposed CCⅡ+ has 3-dB cutoff frequency of 10MHz for the range over bias control current 100㎂ to 10㎃. The range of output current control is four decade. The power dissipation of the CCⅡ+ is 4.5㎽ at supply voltage of ±2.5V.

모든 PV에 MPPT를 사용한 PVMAX 모듈에 대한 연구

차형우(Hyeong-Woo Cha),김준엽(Jun-Yeop Kim),박주영(Ju-Yong Park),이영희(Yeonghee Lee),진형준(Hyeong-Jun Jin) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.8

We proposed a new distributed power generation system using a PVMAX module with an MPPT controller attached to all PV modules. The system is composed of PVMAX and inverter, and this inverter does not require MPPT function. This system implemented 300W PVMAX module with 10 series strings and implemented 3kW. When shadows were applied to two PV modules, they were compared and verified with a conventional power generation system using PSIM tools. As a result, the proposed power generation system was 9.6% higher. In the future, the proposed 3kW series string will be connected in parallel to two or three to realize 6kW and 9kW power generation systems.

완전-차동 선형 OTA를 사용한 새로운 계측 증폭기 설계

차형우(Hyeong-Woo Cha) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.1

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 완전-차동 선형(fully-differential linear operational transconductance amplifier : FLOTA)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 한 개의 FLOTA, 두 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp로 구성된다. 동작 원리는 FLOTA에 인가되는 두 입력 전압의 차가 각각 동일한 차동 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 단일 출력 전압을 구하는 것이다. 제안한 IA의 동작 원리를 확인하기 위해 FLOTA를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 FLOTA를 사용한 전압-전류 특성은 ±3V의 입력 선형범위에서 0.1%의 선형오차와 2.1uA의 오프셋 전류를 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항 값 변화로 -20dB∼+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 10MHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ±5V 공급전압에서 105mW이였다. A novel instrumentation amplifier (IA) using fully-differential linear operational transconductance amplifier (FLOTA) for electronic measurement systems with low cost, wideband, and gain control with wide range is designed. The IA consists of a FLOTA, two resistor, and an operational amplifier(op-amp). The principal of the operating is that the difference of two input voltages applied into FLOTA converts into two same difference currents, and then these current drive resistor of (+) terminal and feedback resistor of op-amp to obtain output voltage. To verify operating principal of the IA, we designed the FLOTA and realized the IA used commercial op-amp LF356. Simulation results show that the FLOTA has linearity error of 0.1% and offset current of 2.1uA at input dynamic range ±3.0V. The IA had wide gain range from-20dB to 60dB by variation of only one resistor and -3dB frequency for the 60dB was 10MHz. The proposed IA also has merits without matching of external resistor and controllable offset voltage using the other resistor. The power dissipation of the IA is 105mW at supply voltage of ±5V.

전류-컨베이어(CCII)를 사용한 새로운 계측 증폭기 설계

차형우(Hyeong-Woo CHA),정태윤(Tae-Yun Jeong) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.12

저가, 광대역, 그리고 넓은 이득 제어 범위를 갖는 전자 계측 시스템을 실현하기 위한 정극성 전류 컨베이어(positive polarity current-conveyor : CCII+)를 사용한 새로운 계측 증폭기(instrumentation amplifier : IA)를 설계하였다. 이 IA는 두 개의 CCII+, 세 개의 저항 그리고 한 개의 연산 증폭기(operational amplifier : op-amp)로 구성된다. 동작 원리는 두 입력 전압의 차가 전압 및 전류 폴로워(follower) 사용되는 두 개의 CCII+에 의해 각각 동일한 전류로 변환되고 이 전류는 op-amp의 (+)단자의 저항기와 귀환 저항기를 통과시켜 출력 전압을 구하는 것이다. IA의 동작 원리를 확인하기 위해 AB급 CCII+를 설계하였고 상용 op-amp LF356을 사용하여 IA를 구현하였다. 시뮬레이션 결과 CCII+를 사용한 전압 폴로워는 ±4V의 선형범위에서 0.21mV의 오프셋 전압을 갖고 있었다. IA는 1개의 저항기의 저항값 변화로 -20dB∼+60dB의 이득을 갖고 있으며, 60dB에 대한 -3dB 주파수는 400kHz이였다. 제안한 IA의 외부의 저항기의 정합이 필요 없고 다른 저항기로 오프셋을 조절할 수 있는 장점을 갖고 있다. 소비전력은 ±5V 공급전압에서 130mW이였다. A novel instrumentation amplifier(IA) using positive polarity current-conveyor(CCII+) for electronic measurement systems with low cost, wideband, and gain control with wide range is designed. The IA consists of two CCII+, three resistor, and an operational amplifier(op-amp). The principal of the operating is that the difference of two input voltages applied into two CCII+ used voltage and current follower converts into same currents, and then these current drive resistor of (+) terminal and feedback resistor of op-amp to obtain output voltage. To verify operating principal of the IA, we designed the CCII+ and used commercial op-amp LF356. Simulation results show that voltage follower used CCII+ has offset voltage of 0.21mV at linear range of ±4V. The IA had wide gain range from -20dB to 60dB by variation of only one resistor and -3dB frequency for the gain of 60dB was 400kHz. The IA also has merits without matching of external resistor and controllable offset voltage using the other resistor. The power dissipation of the IA is 130mW at supply voltage of ±5V.

자동 8자 직조가 가능한 알곤 용접토치 및 제어장치의 개발

차형우(Hyeong-Woo CHA) 대한전자공학회 2022 전자공학회논문지 Vol.59 No.12

알곤 용접 토치를 탑재한 자동 8-자 직조 장치 및 그 제어 장치를 개발하였다. 용접 토치는 자동 와이어 공급, 8-자 직조 장치, 기존 토치 및 제어 스위치로 구성된다. 아두이노(Arduino) 보드를 이용한 제어 시스템은 초기 설정, 전선 공급, 8-자 직조 및 용접 시작/중지를 제어할 수 있다. 또한, 8-자 직조기의 고정구, 전선 공급 장치 및 제어 시스템도 설계 및 개발하였다. 이 시스템에서 용접와이어 공급 속도와 8자 직조 속도는 각각 10∼20mm/s와 5∼20rpm으로 가변할 수 있다. 또한, 용접제어는 아크발생(용접시작), 아크종료(용접정지)의 2단으로 하였고 용접비드형상과 용접 접합부 결함은 ±5% 이하의 성능을 갖고 있다. An automatic 8-style weaving device equipped with an argon welding torch and its control unit was developed. Welding torch consists of automatic wire feed, 8-style weaving device, conventional torch and control switch. A control system using an Arduino board can control initial setup, wire feed, 8-style weaving and start/stop welding. The fixtures, wire feeders, and control systems for the 8-style weaving device were also designed and developed. In this system, the welding wire supply speed and figure 8 weaving speed could be varied at 10∼20mm/s and 5∼ 20rpm, respectively. In addition, welding control was performed in two stages : arc generation(welding start) and arc termination(welding stop), and the weld bead shape and weld joint defects had a performance of ±5% or less.

새로운 순환-병렬 애널로그 디지틀 변환기

차형우(Hyeong-Woo Cha),김광호(Kwang-Ho Kim),정원섭(Won-Sup Chung) 대한전자공학회 1990 대한전자공학회 학술대회 Vol.1990 No.11