소프트 스타터 모터 제어 기술로 에너지 효율성과 성능 개선

소프트 스타터 모터 제어 기술로 에너지 효율성과 성능 개선

우수한 기동 방식의 로드는 기동/중단 프로필을 적용하고 에너지 소비 절감 및 비용 절약 엔지니어는 장비에 소모되는 에너지가 운영 예산에 미치는 부담을 항상 느끼고 있다. 특히 펌프.컴프레셔, 팬과 같은 장비와 관련하여 모터를 가동하기 위한 에너지만을 사용하면서 진단 데이터를 제공하고 가동 중단 시간을 줄일 수 있는 효율적인 모터 제어 기술에 항상 관심을 갖고 있다. 지난 몇 년간 모터 스타터의 보급이 확산되면서, 모터 스타터 기술도 함께 발전하였으며, 효율성 극대화를 위해 엔지니어들이 모터 제어 옵션에 대해 새로운 시각을 갖게 되었다. 일반적인 모터 스타터 기술에는 ‘Across-theline’ 컨택터와 소프트 스타터 그리고 가변 주파수 드라이브(VFD; Variable Frequency Drive)가 포함된다. 이들 각각의 기술은 비용에 따라 그리고 어플리케이션마다 성능이 다르다. 컨택터는 가장 기본적인 모터 스타터 기능을 제공하며, Direct On Line (DOL) 기동에는 컨택터와 경제형 혹은 고급형의 과부하 계전기가 필요하다. 지난 20년간 급속도로

자동차 인포테인먼트의 최적화된 전력 관리를 통한 차량 효율 향상

그림 1. 전압 조정기 소자를 사용해 여러 전압 레일을 공급할 경우 부품의 개수와 솔루션의 크기가 모두 증가한다

직장 동료들, 소셜 미디어의 친구, 가족, 스마트 가전제품에 이르기까지 일상 생활의 모든 것이 네트워크를 통한 상시 연결성에 점점 더 많이 의존하게 됨에 따라 원활한 연결성에 대한 열망이 자동차 인포테인먼트 시스템의 변화를 주도하고 있다. 애널리스트들의 전망에 따르면 최신의 디지털 라이프스타일에 적합하면서도 스타일리쉬하고 운전자의 주의를 떨어뜨리지 않는 새롭고 개선된 차동차내 기기 수요가 늘어남에 따라 인포테인먼트 시스템 시장은 2020년까지 미화 350억 달러 이상 성장 가능 할 것으로 보인다. 설계의 관점에서 본다면 인포테인먼트 기기는 점점 더 복잡해지고 있다. 간단한 DIN 규격 크기의 라디오/CD 플레이어를 사용하던 시절은 이미 끝났지만 인터넷 접속, 스마트폰 연결, 보조 관성 항법 센싱을 통한 위성 항법, 카메라 피드, 그래픽 터치 스크린, 운전자 이외의 다른 탑승자를 위한 멀티 디스플레이 출력 등 여러 가지 추가 기능들을 하나로 통합 지원하는 기기 안에 여전히 이러한 기존

1차측 조정 플라이백 컨버터의 평균 모델 구축

그림 26 온세미컨덕터의 NCP1365를 사용하는 PSR 기판을 조립했다. 5 V 및 출력 전류 최대 2 A까지 공급한다.

글. 얀 바게떼 (Yahn Vaguette), 온세미컨덕터   AC 분석에 관한 자료들은 업계에서 인기있는 TL431과 같은 션트 조정기와 관련된 옵토커플러를 포함하는 고전적인 플라이백 토폴로지에 관한 문헌에 잘 나와 있다. 그러나 스마트폰과 다른 태블릿, 어댑터 시장을 지나 이제는 여행용 어댑터 시장이 출현함에 따라 메인에 연결되는 이 “블랙 박스”의 크기와 비용이 줄어들기 시작했다. 이러한 추세에 어떻게 부응해야 하는가? 한 가지 방법은 피드백 체인을 단순화시키고 1차측 조정 형태의 구조를 채택하는 것이다. 1차측 권선을 통한 조정 원리가 잘 알려져 있지만, 전반적인 정확도의 향상 및 실제로 측정하지 않고 출력 전류를 제어할 수 있는 능력과 같은 몇 가지 개선 사항이 최근 업계에 도입되었다. 이러한 1차측 조정 (PSR) 컨트롤러는 현재 다양한 애플리케이션에서 사용되며 기존의 옵토커플러 기반 설계와 경쟁 중이다. 그렇지만 PSR 토폴로지 관련 문헌에서는 이에 따른 보상 이슈를 전혀 다루지

동기식 벅 컨버터에서 게이트 드라이버 강도에 따른 영향

그림 3: 게이트 드라이버 강도에 따른 효율 비교

동기식 벅 컨버터에서 위상 노드 VPH의 피크 전압은 컨버터 신뢰성을 좌우하는 중요한 사양 중 하나이다. 대개 개발자들은 위상 노드 링잉을 MOSFET 데이터 시트의 절대 최대 정격의 85%~90%가 되도록 한다. 회로가 넓은 주변 온도 범위(-40°C~+85°C)에서 안전하게 동작해야 하기 때문에 컨버터의 장기적 신뢰성을 위해서 이 정도의 마진은 필요하다. 드라이버 측에서 위상 노드 링잉에 기여하는 주된 요인은 상단 MOSFET FETUPPER의 턴온 시의 게이트 드라이버 강도이다. 각기 다른 게이트 드라이버 저항값을 사용해서 컨버터에 미치는 영향을 살펴보자. 그림 1은 상단 MOSFET 게이트 드라이버 부분을 포함한 동기식 벅 컨버터를 보여준다. FETUPPER를 작동시키기 위해서는 전하가 필요하다. 이 전하는 부트 커패시터인 CBOOT로부터 제공된다. 충전 경로는 CBOOT에서 시작해서 RBOOT, 풀업 드라이버 P-MOSFET(DUP), FETUPPER 입력 커패시터를 거쳐서, 다시 CBOOT로 돌아온다.   비교를 쉽게 하기 위해서 편의상, RBOOT는 단락이고 MOSFET DUP가 FETUPPER 턴온 시에 선형적

볼륨 시장 요구사항을 충족하는 MEMS 마이크 기술

그림 3. 마이크 전문가들이 선택한 최적의 MEMS 마이크 키트

글. 마사히토 카나야 (Masahito Kanaya), 제품 마케터, 온세미컨덕터   스마트 폰 및 태블릿 기기를 사용하는 사용자들은 계속해서 자신의 제품을 새로운 방식으로 사용할 수 있기 원하면서도 고성능의 작동도 기대하는데 온보드 오디오 기능이 이러한 대표적인 예이다. 사람들은 모임, 음악 공연을 녹화하면서 정확하고 생생한 재생을 기대하거나 야외 활동이나 이동시에도 잡음 없이 고품질의 음성 통화를 하기 원한다. 마이크를 통한 녹음을 할 때에도 당연하게 고음질을 기대한다. 이러한 트랜드에 부응하기 위해서는 고성능 마이크의 사용이 필요한데 일부 스마트 폰은 비디오 모드에서 잡음 제거 또는 3D 사운드 기능을 제공하고 있다. 게다가, 사용자의 목소리에 반응하는 지능형 디지털 보조 장치의 출현으로 인해 사용자가 컴퓨터와 상호 작용하는 방식이 변화되어 향후 웨어러블 및 IoT 기기와 같은 고성능 오디오 시스템 구축이 가능하게 되었다. 이에 따라 휴대용 기기에 사용하기 적합한 소형의 고성능 하이파이를 제공하는 MEMS(초소형 정밀 기계 체계)

[기술백서] VICOR 기반의 Small cell용 48V Bus PoL 전원 강압 솔루션

바이코 DCDC 컨버터

기술 백서 다운로드 이벤트 파워일렉트로닉스 매거진은 바이코와 함께 ’VICOR기반의 Small cell용 48V Bus PoL 전원 강압 솔루션’에 대한 기술백서 다운로드 이벤트를 진행합니다. 아래 기술백서를 다운로드 받으신 분 중에서 10분을 선정하여 다음 기념품을 보내드립니다.(샤오미 파워 보조배터리 1개) 파워일렉트로닉스 매거진 독자 여러분의 많은 관심과 참여를 기대합니다. 이벤트 기간: 2017년 4월 1일 ~ 5월 1일까지 당첨자 선정: 5월 2일 (웹공지 및 개별통보)     제목: VICOR 기반의 Small cell 용 48V Bus PoL 전원 강압 솔루션   (다운로드 기간이 종료되었습니다.)   소형 기지국의 전력밀도의 요구 사항이 증가하면서 이를 위한 전원 설계 과제는 새로운 도전에 직면하고 있다. 전원부 효율 및 동작 주파수 개선 및 효율적인 방열 설계의 향상만으로는 날로 높아지는 현재 소형 기지국의 기술적 요구를 만족시킬 수 없으므로 전반적인 전원공급 아키텍처에 대한 혁신만이 전력 밀도 요구 사항을 근본적으로 해결할 방안이다. 전체 시스템 체적을 빠르게 줄일 수

에머슨, 석탄 연소 발전소를 바이오매스 발전소로 전환 프로젝트 실행

영국 Lynemouth 플랜트

영국 Lynemouth 플랜트, 바이오매스 발전소로 전환 영국의 Lynemouth 플랜트는 저탄소 전력 생산을 통해 재생 가능한 에너지원을 늘리고 오염을 감소시키려는 유럽의 목표를 위해 44년된 석탄 연소 발전소를 새로운 바이오매스 연료로 가동되는 발전소로 탈바꿈하기 위해 에머슨과 계약을 체결했다.   유럽을 중심으로 하는 원자력 발전소에 대한 퇴출 계획에 이어서 이제는 석탄 화력발전소에 대한 신재생에너지로의 전환을 위한 노력이 이어지고 있다. 영국의 Lynemouth 플랜트는 에머슨과 함께 기존의 석탄 화력 발전소 설비를 바이오매스 발전소로 전환하는 프로젝트를 추진중이다. 2017년말 프로젝트가 완료되면, 영국 뉴캐슬 근처에 위치한 이 플랜트는 연간 약 140만톤의 폐목재를 연료로 사용해 최대 390MW의 저탄소 전기를 영국 전역에 공급하게 된다. 이 프로젝트는 온실가스 배출을 줄이고 재생 가능한 에너지 및 에너지 효율성을 향상하고자 하는 EU의 전략에 따른 것이기도 하다. 프로젝트의 전반적인 부분을 모두 수행할 수 있는 에머슨은 프로젝트 실행에 있어 작업

DC-DC 모듈로 구동되는 무인 항공기 전원 솔루션

UAV (무인항공기) 이미지

기술 백서 다운로드 이벤트 파워일렉트로닉스 매거진은 바이코와 함께 ’전자통신과 데이터 통신에 적합한 400V DC 마이크로 그리드 소형 스케일 데모 시스템’에 대한 기술백서 다운로드 이벤트를 진행합니다. 아래 기술백서를 다운로드 받으신 분 중에서 10분을 선정하여 다음 기념품을 보내드립니다.(파카 조터 볼펜  1개 세트) 파워일렉트로닉스 매거진 독자 여러분의 많은 관심과 참여를 기대합니다. 이벤트 기간: 2016년 7월 10일 ~ 8월 5일까지 당첨자 선정: 8월 16일 (웹공지 및 개별통보) (다운로드 기간이 종료되었습니다.)     제목: DC-DC 모듈로 구동되는 무인 항공기 전원 솔루션   (다운로드 기간이 종료되었습니다) 무인 항공기 (Unmanned Aerial Vehicle: UAV)가 여러 응용분야에 걸쳐 인기를 끌며 속속 등장하고 있다. 이에 따라 무인 항공기 설계에는 크기 및 중량 뿐 아니라 전원 밀도, 중량 대비 전력 비율, 효율성, 열 관리, 유연성과 복합성 등에 대해 세심한 검토가 필요하게 되었다. 소형의 가벼운 중량을 가진 고성능 밀도(SWaP)은 무인 항공기가 보다 많은 적재량을

전자 통신과 데이터 통신 애플리케이션에 적합한 400V DC 마이크로그리드 소형 스케일 데모 시스템

전자 통신과 데이터 통신 애플리케이션에 적합한 400V DC 마이크로그리드 소형 스케일 데모 시스템

  제목: 전자통신과 데이터 통신에 적합한 400V DC 마이크로 그리드 소형 스케일 데모 시스템   (다운로드 클릭) [다운로드 이벤트 기간이 종료되었습니다]   이 400V DC 전원 공급 에코 시스템의 실시간 데모에서 이전에 개념적으로 설명한 내용의 타당성을 검증한다. 이 데모는 380V DC에서 작동하고, 기존의 기술과 여러 주요 벤더에서 제공하는 구성 요소를 사용한다. 제공된 솔루션은 높은 End to end 효율성을 활용하고, 현장의 배선 비용과 48V DC를 많이 절감한다.   전원 공급 장비의 전원 공급 장치에 바이코의 이퀄라이저 개념을 사용하면 260V – 400V DC의 ETSI EN 300 132-3-1 일반 서비스 전압 범위를 지원할 시 효율성이 감소하지 않는다. “이퀄라이저” 블록을 사용하면 고전압 버스 컨버터를 장비 프런트 엔드 요소로 사용하여 변환 효율성에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.   바이코는 고객이 DC 분산에서 부하 지점까지 전력을 효율적으로 변환하고 관리할 수 있도록 편의를 제공한다. 바이코는 전체 전력 체인에 성능에

AC에서 부하 지점(PoL)으로 적용되는 바이코의 VIA PFM 파워 부품 설계 방법론

VICOR, VIA PFM and AIM

  제목: AC에서 부하 지점(PoL)으로 적용되는 바이코의 VIA PFM 파워 부품 설계 방법론   (다운로드 이벤트 기간이 종료되었습니다)     초기의 전자 시스템 시대에 설계 엔지니어들은 단일 ”실버 상자”에서 필요한 모든 전압을 공급하거나 프레임 공급 장치를 여는 중앙 집중식 전원 아키텍처(CPA)를 사용해야만 했었다. 그러나 전원 시스템의 수요, 특히 저전압과 고전류 공급이 필요한 프로세서와 FPGA 등의 반도체 부하가 발생함에 따라 엔지니어들은 시스템에 컨버터와 레귤레이터를 배치했다. 따라서 부하 지점(POL: Point Of Load) 컨버터는 해당 부하에 가까운 전압 스텝-다운 조정을 제공하여 저전압 부품에 필요한 더 높은 전류를 사용할 수 있는 옵션이 되었다. 바이코의 파워 부품 설계 방법론(Power Component Design Methodology, PCDM)은 전원 시스템을 각각 특정 역할 에 최적화된 여러 개의 개별 부품으로 나누는 방법이다. 이러한 전력 부품은 매우 우수한 융통성을 제공하면서도 전력 체인의 다른 부품과 완벽히 연결되어 있으므로 복잡한 시스템을 빠르고도 쉽게 설계,