• 제목/요약/키워드: 전력특성변화 시뮬레이션

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10 nm 이하의 낸드 플래시 메모리 소자의 셀 간섭에 의한 전기적 특성 변화

  • 유주태;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.301.1-301.1
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    • 2014
  • 모바일 전자기기 시장의 큰 증가세로 인해 플래시 메모리 소자에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 특히, 저 전력 및 고집적 대용량 플래시 메모리의 필요성이 커짐에 따라 플래시 메모리 소자의 비례축소에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 10 nm 이하의 게이트 크기를 가지는 플래시 메모리 소자에서 각 셀 간의 간섭에 의한 성능저하가 심각한 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 10 nm 이하의 낸드 플래시 메모리 소자에서 인접한 셀 간의 간섭으로 인해 발생하는 전기적 특성의 성능 저하를 관찰하고 메커니즘을 분석하였다. 4개의 소자가 배열된 낸드플래시 메모리의 전기적 특성을 3차원 TCAD 시뮬레이션을 툴을 이용하여 계산하였다. 인접 셀의 프로그램 상태에 따른 측정 셀의 읽기 동작과 쓰기 동작시의 전류-전압 특성을 게이트 크기가 10 nm 부터 30 nm까지 비교하여 동작 메커니즘을 분석하였다. 게이트의 크기가 감소함에 따라 플로팅 게이트에 주입되는 전하의 양은 감소하는데 반해 프로그램 전후의 문턱전압 차는 커진다. 플래시 메모리의 게이트 크기가 줄어듦에 따라 플로팅 게이트의 공핍영역이 차지하는 비율이 커지면서 프로그램 동작 시 주입되는 전하의 양이 급격히 줄어든다. 게이트의 크기가 작아짐에 따라 인접 셀 과의 거리가 좁아지게 되고 이에 따라 프로그램 된 셀의 플로팅 게이트의 전하가 측정 셀의 플로팅 게이트의 공핍영역을 증가시켜 프로그램 특성을 나쁘게 한다. 이 연구 결과는 10 nm 이하의 낸드 플래시 메모리 소자에서 인접한 셀 간의 간섭으로 인해 발생하는 전기적 특성의 성능 저하와 동작 메커니즘을 이해하고 인접 셀의 간섭을 최소로 하는 소자 제작에 많은 도움이 될 것이다.

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기판 집적 도파관 기술을 이용한 위성 통신용 4분기 전력 분배기 (4-Way Power Divider Based on Substrate Integrated Waveguide for Satellite Communications)

  • 서태윤;이재욱;이택정;조춘식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.721-728
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기판 집적 도파관(Substrate Integrated Waveguide: SIW) 기술을 이용한 위성통신용 전력 분배기를 제안하였다. 출력 구형 도파관의 크기를 변화시키지 않고, 가이딩 포스트의 위치를 조절하여 등분 비등분의 전력 분배 비율을 조절하였다. 또한, 방사형 도파관의 기본적인 특성과 입력부, 전력 분배의 과정을 자세히 설명하였다. 방사형 도파관의 신호 여기 방법으로 전류 프로브를 사용하여 동축 케이블로 구현하였으며, 출력부는 마이크로스트립 선로를 천이 구조를 이용하여 SMA 커넥터를 이용하였다. 설계된 4분기 전력 분배기는 등분/비등분으로 동작할 수 있으며, 설계 결과를 시뮬레이션과 제작으로 검증하였다. 등분/비등분 전력 분배기의 측정된 결과는 VSWR 2:1을 기준 대역특이 약 2.1 GHz와 3 GHz이다.

X-대역 GaN HEMT Bare-Chip 펄스-전압 펄스-RF 수동 로드-풀 측정 (Pulsed-Bias Pulsed-RF Passive Load-Pull Measurement of an X-Band GaN HEMT Bare-chip)

  • 신석우;김형종;최길웅;최진주;임병옥;이복형
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.42-48
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    • 2011
  • 본 논문에서는 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor) bare-chip을 이용하여 X-대역에서 수동로드 풀(Passive load-pull)을 수행하였다. 열로 인한 특성 변화가 최소화 된 동작 조건을 얻기 위해 드레인 바이어스 전압과 입력 RF 신호를 펄스로 인가하였다. 전자기장 시뮬레이션과 회로 시뮬레이션을 병행하여, 와이어 본딩 효과를 고려하여 드레인 경계면에서의 정확한 임피던스 정합 회로를 구현하였다. 임피던스를 변화시키기 위해 마이크로스트립 라인 스터브의 길이가 조절 가능한 회로를 설계하였다. 펄스 로드 풀 실험 결과 8.5 GHz에서 9.2 GHz 대역에서 최대 42.46 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 58.7%의 드레인 효율 특성을 얻었다.

W-CDMA 단말기용 Balanced 전력증폭기의 Load Insensitivity 분석 (Load Insensitivity Analysis of Balanced Power Amplifier for W-CDMA Handset Applications)

  • 김운하;강성윤;천동영;권영우;김정현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.68-75
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    • 2012
  • W-CDMA 단말기에 적용 가능한 balanced 전력증폭기의 load insensitivity 특성을 분석하였다. Balanced 전력증폭기 내부에 있는 두 평형(parallel) 증폭기의 부하 임피던스가 출력 부하 임피던스의 부정합(load impedance mismatch)에 따라 어떻게 변화하는지를 수식적으로 계산하였고, 이를 통해 선형성이 가장 취약한 반사 계수 위상을 조사하였다. 이 위상에서 balanced 전력증폭기는 출력단의 트랜지스터 면적을 적절히 증가시킬 경우 선형성이 개선될 수 있음을 제안하였고, 트랜지스터 면적이 서로 다른 복수개의 1단 balanced 전력증폭기를 설계하여 VSWR=4:1 반사 조건에서의 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.

메디치 프로그램을 이용한 실리콘 솔라셀의 ARC 두께에 따른 전기적 특성 해석 (Analysis of Electrical Characteristics of Silicon Solar cell according to the ARC thickness using Medici Program)

  • 김재규;김지만;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.3853-3858
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    • 2010
  • 본 논문에서는 메디치 프로그램을 사용하여 반사방지막(ARC : anti reflectance coating) 두께에 따라 실리콘 솔라셀의 전기적 특성분석을 보여준다. ITO 투명전극으로 이루어지는 ARC를 이용한 실리콘 솔라셀의 메쉬구조를 구축하고 ARC 두께에 따른 특성해석 모델링을 실시하였다. ARC 산화층의 두께가 30 nm, 60 nm. 90 nm일 때 입사광의 파장에 따른 외부 수집 효율성, 투과율, Isc, Voc, I-V 특성 변화 등을 구하였다. 시뮬레이션 결과 60 nm의 반사방지막 두께에서 최대전력 22 mW/$cm^2$, 0.83의 곡선 인자를 보였다.

PV 시스템을 이용만 단상유도전동기의 벡터제어 (Vector Control of Single Phase Induction Motor using PV System)

  • 최정식;고재섭;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.49-58
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    • 2009
  • 본 논문은 최대전력점추적을 하는 PV 시스템을 이용한 점핑시스템 구동을 위한 단상유도전동기의 벡터제어를 제시한다. 펌핑시스템은 벡터제어에 의한 원심 펌프를 구동하는 가변속 단상유도전동기를 사용한다. DC-DC 컨버터를 이용한 MPPT는 다양한 일사량에 따라 최대 전력을 추적하기 위해 듀티 사이클을 제어한다. 듀티 사이클은 자속을 발생시키는 전류($i_{ds}$)와 직접적인 관계가 있다. 벡터제어 인버터는 CC-VSI를 사용한다. 시뮬레이션 결과는 일사량 변화에 따른 전압($V_{dq}$), 전류($I_{dq}$), 전동기 속도, 토크 등의 성능 및 특성을 나타낸다.

단상 그리드연결형 인버터의 동기화를 위한 PLL 시스템 해석 (Analysis of a Synchronizing PLL System for Single-phase Grid-tie Inverters)

  • 트란콴빈;전태원;이홍희;김흥근;노의철
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.447-452
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    • 2008
  • 본 논문은 단상 그리드전압의 동기화에 가장 적합한 곱형 PLL 시스템을 설계한다. 소신호 해석방법으로 PLL 시스템을 모델링하고, 동기 과도 응답특성뿐만 아니라 동기신호의 왜곡을 고려하여 저역필터의 차단주파수 및 이득의 최적 값을 유도한다. 설계의 성능을 검증하기 위하여, 시뮬레이션 및 실험결과로 차단주파수 및 이득의 변화에 동기신호의 과도응답과 리플성분을 관찰한다.

최대전력점 추종을 통한 계통연계형 3kW 태양광 PCS연구 (A Study on Grid-Connected 3kW PV PCS with Maximum Power Point Tracking)

  • 강병관;김승탁;박정욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.511_512
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    • 2009
  • 본 논문에서는 IncCond(Incremental conductance) MPPT(Maximum Power Point Tracking) 알고리즘에 일사량을 변수로 하여 가변적인 step 사이즈를 적용함으로써 급격한 외부환경변화에 빠르게 동작하는 개선된 성능의 MPPT 제어기법을 제시하였고, 계통연계형 3kW 태양광 PCS(Power Conditioning System)의 기본적인 제어기를 설계함에 있어 제안한 MPPT 알고리즘과 연계해 빠른 동작특성을 갖는 DC/DC 부스트 컨버터의 제어기와 DC link 전압 제어기 및 인버터 제어기를 설계하였다. 이를 PSCAD/EMTDC 시뮬레이션 프로그램으로 구현하여 제안한 제어기의 성능을 확인하였다.

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PDFF 기법을 적용한 플라이휠 에너지 저장장치용 PWM 인버터 시스템 제어 (PWM Inverter System Control for Flywheel Energy Storage System using PDFF(Pseudo-Derivative Control with Feedforward Gain) Algorithm)

  • 박종찬;정병환;최해용;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.267-275
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    • 2007
  • 본 논문은 현재 청정에너지의 개념으로 대두되고 있는 에너지원 가운데 기계적인 에너지로 저장하여 필요 시 꺼내어 사용할 수 있는 플라이휠 에너지 저장장치에 대한 에너지 입, 출력 모델링 및 PWM 인버터 시스템의 해석 및 제어에 관한 논문으로서, 플라이휠 저장장치 특성 및 시스템 모델링에 관해 논의한다. 재질에 따른 플라이휠의 특성과 플라이휠 에너지 저장장치의 속도 특성에 따른 전압과 전류의 변화량을 수식으로 간략화 하여 분석하고, 시뮬레이션을 통하여 플라이휠의 에너지 저장상태를 분석하였다. 또한, 부하측 전원의 이상유무에 관계없이 에너지를 공급할 수 있는 Online UPS로 사용하기 위해 PDFF 제어기법을 이용하여 전압제어 및 전류제어의 이중루프 제어로 구성된 단상 PW방식의 인버터 시스템 제작하였으며, 실험을 통하여 실제로 0.1[p.u], 1[p.u]에서의 제어되는 전압, 전류제어파형 및 THD 특성에 관하여 평가한다.

EDF 모델링을 이용한 저궤도위성 다중 출력 컨버터 설계 및 검증 (Low-earth orbiting satellite multi-output converter design and verification by using EDF modeling)

  • 윤석택;양정환
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.76-79
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    • 2012
  • 위성의 전력 시스템은 전력의 생산, 변환 및 분배를 담당하는 주요한 시스템으로, 임무 수명뿐 아니라 임무 횟수, 시기 등의 설계에 사용된다. 이중 전력의 변환을 담당하는 변압기의 부하와 입력 조건에 따라 안정화 설계가 이루어 져야 하지만, 실지 궤도상에서 Test 및 check-out을 진행할 수 없는 특성으로 다양한 입출 조건 변화에 대한 성능 및 안전성을 확인하기위한 방법이 요구된다. 일반적으로 위성 컨버터는 다양한 부하 조건에 따라 설계되므로, 부피 및 설계의 효율성을 위해 다중 출력 및 여러 개의 stage를 거쳐서 전력 변환이 이루어지게 된다. 하지만, 이로 인해 분석에 많은 어려움을 지니게 되어 직관적인 회로의 파악은 쉽지 않게 된다. 또한 일반적인 분석으로는 모든 상태 방적식의 해를 구하기 쉽지 않아서 실제 운용 시에 가해질 수 있는 소자에 대한 영향성에 대한 분석이 힘들 수 있게 된다. EDF model은 fundamental 주파수 분석을 통해 모든 소자에 대한 분석이 가능한 방법이며 multi-stage의 경우에도 입력 모델링으로 한꺼번에 1st stage와 2nd stage의 분석이 가능한 방법이다. 본 논문에서는 EDF 방법을 통한 modeling과 시뮬레이션 modeling을 비교하여 적용의 타당성을 분석하고, 이를 통해 제어기를 설계하여 multi-stage 컨버터의 직관적인 회로 분석이 가능함을 확인 하였다.