• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.255
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• pp.76-83
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• 1998

대용량 파워일렉트로닉스기기의 보다 대용량화$\cdot$소형경량화 및 저손실화 요구에 응하기 위하여 조지전압 4.5KV, 가제어전류 4KA의 고내압$\cdot$대용량 CGT(gate commutated turn-off : 게이트 전류형 턴오프) 사이리스터를 개발하여 상품화하였다. GCT사이리스터는 대용량 파워일렉트로닉스기기의 키파트로서 폭넓게 사용되고 있는 GTO(Gate turn-off)사이리스터와 Turn-on동작이 같고 gto사이리스터의 이점이 저On전압특성을 그대로 갖는 한편 턴오프동작은 ''턴오프 게인이 1''인 새로운 원리에 기초하고 있으며 턴오프특성에서는 GTO사이리스터에 비해 다음과 같은 특징을 갖고있다. (1)GTO사이리스터응용에서 턴오프시 dv/dt를 억제하기 위하여 필요한 스나버회로가 없어도 턴오프동작이 가능하다. (2)축적시간을 종래 GTO사이리스터의 약 1/10로 저감할 수 있다. (3)게이트축적전하를 종래의 GTO사이리스터의 약 1/2로 저감할 수 있다. 이러한 턴오프특성에 의하여 GCT사이리스터는 대용량 파워 일렉트로니스기기에 스나버회로 손실발생의 억제에 의한 손실의 저감, 고속동작화, 직병렬접속 응용에 의한 대용량화의 용이성, 게이트구동회로의 용량을 반감하는 등 많은 메리트를 가져다 준다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.44 no.9
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• pp.54-58
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• 2007

Development of high performance LTPS TFTs contributed to open up new SOP technology with various digital circuits integrated in display panels. This work introduces the current mode logic(CML) gate design method with which one can replace slow CMOS logic gates. The CML inverter exhibited small logic swing, fast response with high power consumption. But the power consumption became compatible with CMOS gates at higher clock speed. Due to small current values in CML, layout area is smaller than the CMOS counterpart even though CML uses larger number of devices. CML exhibited higher noise immunity thanks to its non-inverting and inverting outputs. Multi-input NAND/AND and NOR/OR gates were implemented by the same circuit architecture with different input confirugation. Same holds for MUX and XNOR/XOR CML gates. We concluded that the CML gates can be designed with few simple circuits and they can improve power consumption, chip area, and speed of operation.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1010-1011
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• 2015

최근 고효율 전력변환을 위해 LLC 공진형 하프브릿지 컨버터의 동기정류기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존 일반적인 다이오드 정류기를 사용하는 경우 출력전류에 비례하는 전력손실이 커서 대전력용으로 사용하기에는 적합하지 않다. 따라서 스위치를 이용한 동기정류기가 검토되고 있는데 동기정류기의 스위치를 구동시키기 위해서는 스위치를 구동시킬 수 있는 구동용 IC가 이용되고 있다. 동기정류기 구동 IC의 단점으로는 약 50%의 중부하 이하에서는 동작되지 않는 단점이 있어 이를 보완하기 위하여 변압기 1차측 전류를 검출하여 게이트 전압을 만들어 스위치를 구동시키는 회로를 제안하였다. 본 논문의 실험 결과 저전력 지점에서 동기정류기가 구동되었고 따라서 전력변환 효율은 기존의 다이오드 정류기에 비해 우수하며 효율개선효과가 있다는 것을 실험으로 보였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.33-35
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• 2018

본 논문에서는 Quasi-Watkins-Johnson(qWJ) 인버터를 제안한다. 단상 qWJ 인버터는 기존의 Watkins-Johnson(WJ) 인버터에서 간단한 회로 수정을 통해 제안되며, 기존의 WJ 인버터의 모든 장점을 유지한다. 제안한 인버터는 모든 능동 스위치가 비절연형 게이트 구동을 하므로 게이트 구동회로의 부담을 덜어주고 기존 방식에 비해 적은 비용과 작은 크기로 구현할 수 있다. 또한, 제안한 인버터는 기존의 하프-브릿지 인버터의 출력전압보다 더 큰 출력전압을 가진다. 3상 qWJ 인버터는 출력전압이 입력전압의 2배까지 승압이 가능하다. 계통연계형 태양광 시스템에 적용 시, 기존의 3상 전압형 인버터는 누설전류로 인해 안정성에 문제가 생길 수 있지만, 제안한 인버터는 누설전류에 의한 문제가 생기지 않는다. 그러므로 제안한 인버터는 누설전류를 줄이기 위한 추가적인 회로가 필요하지 않고 적은 비용과 작은 사이즈로 계통연계형 태양광 인버터 시스템을 구현할 수 있다. 이러한 장점들은 3상 qWJ 인버터에서 더욱 현저하게 드러난다. 1kW의 시제품을 제작하여 제안한 인버터의 성능을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.11a
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• pp.20-22
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• 2004

유기 EL(Organic Light Emitting diode : OLED)은 자체발광 소자로서 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)에 비해 빠른 응답속도, 넓은 시야각 등의 뛰어난 화질 표현이 가능하다. 구동 박막 트랜지스터(TFT)의 전류가 OLED의 휘도를 결정하므로, 고품질의 영상을 위해 미세한 TFT 전류 조절 능력이 매우 중요하다. 비정질 실리콘(a-Si) TFT는 그레인 구조를 갖는 다결정 실리콘(poly-Si) TFT에 비해 균일한 전기적 특성을 나타내지만, 장시간 구동에 따른 문턱전압의 열화가 발생한다. 본 논문에서는 상기의 문제점을 최소화하기 위하여 positive bias에 의한 열화를 negative bias로 어닐링하는 구동방법을 제안하였다. 본 회로는 2개의 게이트 선택 신호와 6개의 a-Si TFT로 이루어져 있다. 실험 결과를 통해 추출된 소자 parameter를 바탕으로 제안된 회로의 simulation을 수행 및 검증하였다. 본 회로는 a-Si TFT에서 발생하는 문턱전압 열화 등의 신뢰성 문제를 감소시킨다.

• Journal of IKEEE
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• v.20 no.3
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• pp.220-225
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• 2016

In this paer, low on-resistance and high-power trench gate MOSFET (Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor) incorporating current sensing FET (Field Effect Transistor) is proposed and evaluated. The trench gate power MOSFET was fabricated with $0.6{\mu}m$ trench width and $3.0{\mu}m$ cell pitch. Compared with the main switching MOSFET, the on-chip current sensing FET has the same device structure and geometry. In order to improve cell density and device reliability, self-aligned trench etching and hydrogen annealing techniques were performed. Moreover, maintaining low threshold voltage and simultaneously improving gate oxide relialility, the stacked gate oxide structure combining thermal and CVD (chemical vapor deposition) oxides was adopted. The on-resistance and breakdown voltage of the high density trench gate device were evaluated $24m{\Omega}$ and 100 V, respectively. The measured current sensing ratio and it's variation depending on the gate voltage were approximately 70:1 and less than 5.6 %.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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• pp.612-615
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• 2013

Hub BLDC(Brushless Direct Current) motor, called wheel-in motor is a outer rotor type high efficient direct driving motor which have a multi-pole permanent magnet type rotor as a driving wheel. This study shows a hub BLDC motor speed controller design methode using PIC micro controller to drive 2 wheels or 3 wheels driving body having hub motor driving shaft. The motor driver unit consists of six discrete MOSFET switching devices and the gate driving module is directly designed for high economy.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.2061-2062
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• 2006

a-Si(amorphous silicon) TFT(thin film transistor)는 TFT-LCD(liquid crystal display)의 화소 스위칭(switching) 소자로 폭넓게 이용되고 있다. 현재는 a-Si을 이용하여 gate drive IC를 기판에 집적하는 ASG(amorphous silicon gate) 기술이 연구, 적용되고 있는데 이때 가장 큰 제약은 문턱 전압(Vth)의 이동이다. 특히 고온에서는 문턱 전압의(Vth) 이동이 가속화 되고, Ioff current가 증가 하게 되고, 저온($0^{\circ}C$)에서는 전류 구동능력이 상온($25^{\circ}C$) 상태에서 같은 게이트 전압(Vg)에 대해서 50% 수준으로 감소하게 된다. 특히 ASG 회로는 여러 개의 TFT로 구성되는데, 각각의 TFT가 고온에서 Vth shift 값이 다르게 되어 설계시 예상하지 못 한 고온에서의 화면 무너짐 현상 즉 고온 노이즈 불량이 발생 할 수 있다. 고온 노이즈 불량은 고온에서의 각 TFT의 문턱전압 및 $I_D-V_G$ 특성을 측정한 결과 고온 노이즈 불량에 영향을 주는 인자가 TFT의 width와 기생 capacitor비 hold TFT width가 영향을 주는 것으로 실험 및 시뮬레이션 결과 확인이 되었다. 발생 mechanism은 ASG 회로는 AC 구동을 하기 때문에 Voff 전위에 ripple이 발생 되는데 특히 고온에서 ripple이 크게 증가 하여 출력 signal에 영향을 주어 불량이 발생하는 것을 규명하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.46 no.2
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• pp.1-6
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• 2009

The experimental results of exposing IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) samples to gamma radiation source show shifting of threshold voltages in the MOSFET and degradation of carrier mobility and current gains. At low total dose rate, the shift of threshold voltage is the major contribution of current increases, but for more than some total dose, the current is increased because of the current gain degradation occurred in the vertical PNP at the output of the IGBTs. In the paper, the collector current characteristics as a function of gate emitter voltage (VGE) curves are tested and analyzed with the model considering the radiation damage on the devices for gate bias and different dose. In addition, the model parameters between simulations and experiments are found and studied.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.4
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• pp.1789-1796
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• 2012

In this paper, a new high-efficiency CMOS bridge rectifier for driving RFID tag chips is designed and analyzed. The input stage of the proposed rectifier is designed as a cascade structure connected with two NMOSs for reducing the gate capacitance by circuitry method, which is the main path of the leakage current that is increased when the operating frequency is increased. This gate capacitance reduction technique using the cascade input stage for reducing the gate leakage current is presented theoretically. The output characteristics of the proposed rectifier are derived analytically using its high frequency small-signal equivalent circuit. For the general load resistance of $50K{\Omega}$, the proposed rectifier shows better power conversion efficiencies of 28.9% for 915MHz UHF (for ISO 18000 -6) and 15.3% for 2.45GHz microwave (for ISO 18000-4) than those of 26.3% and 26.8% for 915MHz, and 13.2% and 12.6% for 2.45GHz of compared other two existing rectifiers. Therefore, the proposed rectifier may be used as a general purpose rectifier to drive tag chips for various RFID systems.