플리주마 디스플레이는 시야각이 매우 넓으며 비선형성이 우수하고 수동 행렬 구동이 가능하다. 제조방법이 다른 표시 장치보다 간단하고 대형화가 용이하기 때문에 42인치 이상 대형 표시 장치로 많은 회사에서 플라즈마 디스플레이를 개발 및 상용화 하고 있다. 플라주마 디스플레이는 초기에는 PMD(Pulse Momory Drive) 및 NOA(Nomally On Anode) 방식으로 구동하는 DC PCP를 중심으로 개발되었으나, DC PDP의 소비 전력이 매우 크고 패널의 수명이 짧기때문에 더 이상 개발되지 않고 현재 AC PDP를 중심으로 개발 및 상용화가 되고있다. AC PDP를 구동하는 방법으로 어드레스 구간과 유지 방전구간이 완전히 분리된 ADS(Address Display Seperation) 방식과 유지방전이 진행하는 동나 어드레스를 하는 AWD(Address While Display) 방식이 있다. 그러나, ADS 나 AWD 방식으로 고해상도 고휘도의 PDP를 구동하기가 어렵기 때문에 고해상도의 PDP를 구동할 수 있는 ALiS, MAoD, MASS 방식 등이 개발되었다. 그리고, AC PDP는 유지 방전할 때, 패널에 고전압을 충전하고 방전하기 때문에 패널에서 소모하는 전력이 많아 이를 줄이기위해 에너지 회수 회로를 사용하여 전력 소모를 줄이고 있다. 본 논문에서는 PDP의 구조 및 동작원리에 대해서 설명하고, 계조를 표시하기 위한 구동 방법, 전력 소모를 감소기키기 위한 에너지 회수회로 및 구동회로에 대해서 기술하였다.
전자 액츄에이터의 일종인 LPM(linear pulse motor)은 직선왕복 운동을 필요로 하는 모든 응용기기의 구동에 적합한 선형 전동기로서 직접구동(direct drive)방식을 채택함으로써 회전형 전동기를 사용하는것과는 달리 감속장치, 동력전달 기구가 불필요하여 전체시스템의 구성에서 부품의 수를 줄일 수 있기 때문에 제품의 신뢰성이 향상되고 소형경량화 할 수 있다. 또한 LPM은 기계적 구조가 간단하고 비접속 직접구동이 가능하므로 기기의 특성 변화가 적고 보수성이 우수한 성능을 가지고 있다.
최근 PC의 성능이 향상되면서, 고성능의 전원공급 장치가 요구되고 있다. 특히 CPU에 대전력을 공급하는 싱크로너스 벅 컨버터는 파워 MOSFET을 구동하기 위해 별도의 구동 IC가 필요하다. 본 논문은 adaptive 지연을 이용하여 파워 MOSFET을 구동하는 싱크로너스 벅 구동 IC를 설계하였다. 고정밀도의 밴드캡 기준회로와 비교기를 이용하여 30 ns의 adaptive 지연을 생성하며, 전력소모를 줄이기 위해 저전압에서 동작하는 UVLO(under voltage lock out)를 설계하였다. 또한 상단 파워 MOSFET을 구동하기 위하여 부트스트랩 방식을 이용하며, 부트스트랩 다이오드를 IC 내부에 내장하여 컨버터의 설계비용을 줄였다. 설계한 구동 IC의 동작 전압 범위는 8 V - 15 V이며, 출력 전류는 최대 2A이다. 싱크로너스 벅 구동 IC는 $0.5\;{\mu}m$ BiCMOS(Bipolar-CMOS) 공정 파라미터를 사용하여 설계되었으며, 시뮬레이션은 Cadence사의 Spectre를 이용하였다.
본 연구에서는 전방항성 초음파 액추에이터의 제작, 시뮬레이션, 구동 드라이버 제작, 제어 방법에 대하여 연구하였다. 우선, 시뮬레이션 툴인 ATILA를 사용하여 전방향성 초음파 액추에이터를 설계하였고 구동 주파수, 어드미턴스 특성 그리고 액추에이터의 움직임을 분석하여 최적의 구동 주파수 영역을 파악하였다. 실제 구동을 확인하기 위하여 액추에이터 스테이지와 구동 드라이버를 개발 하였다. 전방항성 액추에이터 스테이지의 구조는 액추에이터와 4개의 볼 베어링이 알루미나 볼을 압착하는 형태이며 세라믹에 인가되는 사인파의 위상차에 의하여 4개의 방향으로 구동 할 수 있다. 또한, 액추에이터를 위치 제어를 위하여 로터리 엔코더 두 개를 사용하여 구의 움직임을 파악하였고 PID 제어기법을 사용하여 액추에이터의 움직임을 제어하였다. 스테이지 구조상 엔코더의 $70^{\circ}$ 내에서만 구동 가능하며, 실험 결과를 통하여 전방향성 초음파 액추에이터는 약 $1.2^{\circ}$의 분해능을 가지고 구동영역 내 원하는 좌표로의 이동이 가능했고, 향후 고 정밀 관절 및 인공 눈에 응용 가능할 것으로 사료된다.
본 논문에서는 압전 변압기의 병렬 구동에 대해 연구하였다. 병렬 구동을 함으로서 단일 구동시에 대해 $\sqrt{2}$정도의 출력 전압을 얻었다. 적외선 온도계를 이용하여 압전 변압기의 온도 상승률을 측정한 결과 단일 구동시보다 병렬 구동에 진동 손실 에너지의 감소를 얻을 수 있어 온도 상승률을 억제할 수 있었다. 또한 병렬로 구동함으로서 압전 변압기의 출력 임피던스를 감소시키므로 단일 구동시보다 최대 효율을 나타내는 부하 저항이 감소하였고 100[$k\Omega$]에서 91[%]정도를 나타내었다.
본 논문은 대면적 Poly-Si TFT-LCD 구동회로의 면적을 줄이기 위한 효율적인 구동방식을 제안한다. 구체적으로 화소의 충전 시간을 줄이기 위한 화면 수평 분할 구동방식과 데이터 라인 프리차징 방식을 제안한다. 또한 수평분할 구동을 위한 Bit-Reduced R-DAC를 제안한다. 마지막으로 본 논문에서는 제안하는 구동 방식을 14 1" XGA 6-bit 일체형 디지털 Poly-Si TFT-LCD 구동회로에 적용하여 효용성을 검증한다 시뮬레이션 결과 계조별 평균 구동오차는 14mv로서 1/2 LSB(${\risingdotseq}$23mV) 정확도 요구 조건을 만족한다. 데이터 드라이버의 폭은 상 하단 각각 약 6mm이며 이는 기존 설계에 비해 66% 감소한 값이다.
본 논문에서는 전기자전거 및 전기스쿠터에 적용할 수 있는 독립여자권선 3상 영구자석 전동기의 구동제어 시스템 구현 및 특성파악을 수행하였으며, 역기전력에 대한 상전류의 위상각을 조정하는 진상각 제어법(홀센서가 부착된 위치센서 보드의 미세 조정)의 적용을 통해 상전류의 파형개선과 출력 및 토크향상을 기하였다. 또한, 기존 허브타입 전동기의 단점을 개선시킨 Spoke타입 독립여자권선 영구자석 전동기를 내장한 하이브리드 구동장치를 설계하여 적용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통해 광범위한 속도영역에서 본 구동제어 시스템의 출력 및 효율개선 특성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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