Why always me?! - 왜 맨날 나만 안돼?!

Buck Converter : 기본적으로 듀티비를 이용하여 전압을 제어하며 입력 전압대비 출력 전압이 낮다는 특징을 가진다. 회로는 아래와 같다. 회로의 동작 과정은 아래와 같다. \(V_{i}=50V\) - 과도상태 1. 스위치 ON 상태로 DC 50V가 인가되기 시작하는 순간, 인덕터 양단의 전압은 50V 이다. 2. 인덕터 전류 \( i_{L}\)이 커패시터 전류 \(i_{C}\)와 출력 전류 \(i_{o}\)로 분리되어 인가된다. 3. 커패시터 전압이 상승하며 인덕더 양단 전압차가 하강한다. 4, 커패시터 전압이 50V가 되면 인덕터 양단의 전위차는 없어진다. 이때 인덕터 전류 값은 최대치이며 점차 하강한다. 5. 인덕터 전류가 하강하는 과정이지만 전류는 계속 흐르고 있어 커패시터의 충전이 계속되..

직류 전원 변환기 ( DC-DC Converter ) : 임의의 직류 전원을 부하가 요구하는 형태의 직류 전원으로 변환시키는 전력변환기. 전력변환의 방식으로는크게 출력전압과 입력전압의 비를 이용하는 Duty Ratio 방식, 전력반도체 소자를 이용한 방식, 컨버터를 구성하는 방식이 있다. 모두 각기다른 특징을 지니지만 입력 전력과 출력 전력의 차이를 줄이는 것이 목표이다. 과도상태 : 전압 전류의 파형이 안정적이지 못하고 값이 변하고 있는 상태. 정상상태 : 전압 전류의 파형이 안정적인 상태. 듀티비 ( Duty Ratio ) : 스위치를 통해 전력의 차단, 공급을 반복함으로써 평균적인 전압을 조절하는 방식. $$V_{o}=\frac{1}{T}[DT \cdot V_{i}+(1-D)T\cdot 0]=DV_..

비정현 주기파 ( Non-Sinusoidal Periodic Wave ) : 여러 정현파들의 합으로 표현 가능한 신호. 보통의 경우 기본 주파수의 정현파인 기본파와 기본 주파수의 정수배의 주파수를 갖는 정현파인 고조파로 구성된다. 비정현 주기파는 푸리에 급수를 통해 표현될 수 있다. 스위칭을 통한 기본파를 생성하는 과정에서 필연적으로 고조파가 생성된다. 이 경우 원하는 것은 기본파 뿐이라 고조파를 없애는 것이 중요하다. 푸리에 급수 ( Fourier Series ) : 주기를 갖는 비정현 주기파는 일반적으로 아래와 같이 표현할 수 있다. $$ f(t)=a_{0}+\sum_{n=1}^{\infty }(a_{n}cosnwt+b_{n}sinnwt)=DC+AC$$ 계수들은 아래와 같이 표현할 수 있다. $$a_..

전력 삼각형 ( Power Triangle ) : 전력을 구성하는 요소들의 관계를 삼각형으로 표현하면 아래 그림과 같다. $$(V=v_{rms},I=i_{rms}$$ 단상회로 전력전달 ( Power Transfer of Single Phase Circuit ) : 회로간의 연결된 도선은 두 가닥이지만 둘 중 하나의 가닥을 그라운드로 사용하여 선간전압이 상전압과 동일한 회로. 해당 회로의 순시전력은 \(p(t)=v(t)i(t)\) 이다. 주기가 T인 주기파의 경우 평균 전력은 아래와 같이 표현할 수 있다. $$=\frac{1}{T}\int_{0}^{T}p(t)dt=\frac{1}{T}\int_{0}^{T}vidt$$ 전압과 전류가 정현파인 경우 \(v(t)=\sqrt{2}Vsinwt, i(t)=\sqrt{..

스위칭을 통한 전력변환 방식의 경우 리플이 발생한다. 이를 줄여주기 위해서 인덕터와 커패시터를 이용해 전압차를 줄여준다. 기본 공식 ( Basic Equation ) : $$v_{L} = \frac{d\lambda }{dt} = L\frac{di_{L}}{dt}, i_{c} = \frac{dq}{dt} = C\frac{dv_{c}}{dt}$$ $$i_{L} = \frac{1}{L}\int_{t_{0}}^{t}v_{L}(\tau )d\tau + i_{L}(t_{0}),v_{c} = \frac{1}{C}\int_{t_{0}}^{t}i_{c}(\tau )d\tau + v_{c}(t_{0})$$ 인덕터의 경우에서는 전류가, 커패시터의 경우는 전압이 에너지가 얼마나 저장되어있는가에 대한 지표이다. 인덕터의 경우 ..

* PWM을 생각하면서 이 파트를 이해하면 편하다. 평균값 ( Mean Value ) : 시간 영역에서 전체 구간의 전류의 모든 값을 더한 뒤 해당 시간으로 나누면 전류의 평균값을 구할 수 있다. 주기함수의 경우 한 주기동안의 평균값이 전체 시간의 평균값이 된다. $$_{T_{1}}==\frac{1}{T_{1}}\int_{0}^{T_{1}}i(t)dt$$ 1. 단일 펄스 ( Single Pulse ) 만약 주기 전체에서 값이 존재하는 것이 아닌 주기의 일부만 존재하는 경우는 값들의 합을 전체 주기로 나눠주어야 한다. 이는 평균값으로 아래와 같이 표현이 가능하다. $$\begin{align*} _{T}& = \frac{1}{T}\int_{0}^{T}i(t)dt = \frac{1}{T}(\int_{0}^{T..

전력변환 ( Power Converter ) : 전력 전체가 아닌 전류와 전압을 변경하여 P=IV 공식에 의해 전력을 변환한다. AC 변환의 경우 크기와 주파수를 변환하며, DC 변환의 경우 크기만 변환한다. 전력처리시스템 : 전력의 흐름을 제어하고 형태를 변환하는 기능을 하는 시스템. 이론적으로는 권선지 조절을 통해 직류도 변환가능한 변압기이다. 하지만 실제로는 권선비가 일정하기 때문에 직류는 처리 불가능하며, 주파수 또한 변동 불가능하여 어디서든 60Hz이다. 신호처리 시스템의 경우 입력정도를 출력정보로 변환하는데 전력을 사용하는 시스템이다. 예시로 ADC, DAC 등이 있다. DC성분의 경우 주파수가 0이기 때문에 LPF(Low Pass Filter)를 통해, AC성분의 경우 HPF(High Pas..

수학적 표현 ( Mathematical Modeling ) : 현실의 상황을 컴퓨터가 분석할 수 있도록 수학적으로 표현하는 방법. System의 경우 적분을 이용한 계산은 어렵기 때문에 미분을 이용한 계산을 진행하며, Laplace 방정식을 통해 시간영역의 미분 방정식을 주파수영역으로 변환하여 대수적으로 해결할 수 있도록 한다. 이 경우 System을 부분적으로 표현이 가능하며, 복잡한 System도 부분 System Model 간의 입출력을 통해 표현 가능하다. 자동제어에서의 Laplace 변환 ( Laplace Transform in Automatic Control ) : Laplace 변환의 경우 -무한대 ~ 무한대의 구간을 가졌으나, 자동제어에서 t

제어 ( Control ) : 원하는 성능의 출력을 얻기 위해 프로세스 (process = plant, system)의 입력을 조절하는 행위. 트레이서에 대입해 보면 아래와 같다. Input : 이상적인 트레이서와 판에서의 Target Velocity. Output : 여러 요인들로 인해 측정된 트레이서의 Current Velocity. System의 출력을 통해 System의 동작을 분석한다. System의 경우 두가지 응답의 종류가 있다. 두 응답을 원하는데로 제어하는 것이 목표이다. 과도응답 ( Transient Response ) : System의 상태가 변화중인 경우의 응답이다. 정상상태 ( Steady_State Response ) : 움직이지 않는 정적인 상태의 응답이다. 이상적인 Syste..

8월 13일 개최된 단국대학교 라인트레이서 경진대회 라인트레이서 STEP 트레이서 부문에 참가하였고, 사회자를 맡았습니다. - STEP - STEP 트레이서 부문에서 3등을 하게되어 충남대 대회의 아쉬움을 덜었지만, 그럼에도 아쉬움이 남는 대회였습니다. 지난 대회에서 모터 드라이버의 출력을 높여 2400에서의 주행이 가능하도록 하였으나 실전에서 발휘하지 못해 아쉬웠습니다. 예선의 경우 높은 속력에서는 탈조로 인해 2100 2차로 본선에 진출하였고 본선에서는 2200 2차가 실패하여 아쉽게 2200 1차로 아쉬운 3등을 기록하였습니다. 특히 2200 2차의 경우 성공하였다면 2등도 바라볼 수 있는기록이었기에 더욱 아쉬움이 남습니다. 하드웨어적인 문제점이 있는지 다시 확인하고 소프트웨어적인 결함또한 잡아내고..