• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.262-264
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• 2008

DC 전력을 AC 전력으로 변환시키는 인버터의 직류단 캐패시터는 직류단의 안정화, 정전시 필요한 에너지의 저장 등의 목적을 가지고 있다. 큰 사이즈의 직류단 캐패시터는 주로 전해 캐패시터를 사용하는데, 전해 캐패시터는 그 부피가 클 뿐 아니라 수명 또한 여타 반도체 소자에 비하여 짧아 전체 전력변환 시스템의 수명을 단축시킨다. 따라서, 직류단 캐패시터의 크기를 줄이기 위하여 많은 연구가 진행되어왔다. 이 논문에서는 직류단의 전압 안정도를 해치지 않는 최소한의 캐패시터의 크기에 대하여 살펴보고, 그 이하 크기의 캐패시터를 사용할 수 있도록 하는 제어 방법을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.586-589
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• 2004

Ni 내부전극을 적용한 X7R의 온도특성을 가지는 고압용 적층 칩 캐패시터를 설계, 제작하였으며 제작된 캐패시터 신뢰성을 검토하였다. 고압용 캐패시터 설계시 절연파괴전압과 유전체 두께간의 최적의 두께가 있음을 볼 수 있으며 그린시트 두께 24 um의 경우 weibull 계수는 13.38, 단위 절연파괴전압은 70 [V/um]을 얻을 수 있었다. X7R 3216, 100 [nF] 정격전압 250[V] 캐패시터를 설계하여 절연파괴전압은 최고 1.29 [KV]인 고압용 칩 캐패시터를 제작하였다. 적층 칩 캐패시터 절연파괴 모드는 유전체 층간의 절연파괴와 더불어 내부전극과 외부 전극 또는 세라믹 소체와의 절연파괴 모드가 나타남을 볼 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1110_1111
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• 2009

최근 광 캐패시터 전극 분야는 고효율과 넓은 응용분야로 인해 주목 받고 있다. 본 연구에서는 carbon, 활성 carbon을 사용하여 캐패시터샘플을 제작 하였고 간단한 샌드위치 구조에 각각의 캐패시터 전극은 $20{\times}15nm$의 셀을 사용하였다. 각 셀들은 제작방법에는 졸겔법이 사용되었다. 각 셀들의 수분 및 기타물질의 제거를 위해 $120^{\circ}C$에서 1시간동안 건조시켰고 $500^{\circ}C$에서 2시간동안 소결처리 하였다. 소결처리로 인한 carbon의 특성변화를 알아보기 위해 XRD분석을 실시하였다. 본 연구에서는 캐패시터의 특성을 파악하기 위해 임피던스 특성을 분석하였고 그에 따른 부수적인 결과들을 기술하였다. active carbon을 사용한 캐패시터의 충방전 특성을 측정하였고 최종적으로 평균 두께 $32{\mu}m$, 입자사이즈 $1\sim4.5{\mu}m$의 캐패시터전극용 샘플($20{\times}15nm$)을 제작하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.17-18
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• 2014

전기자동차는 내연기관 대신 배터리를 동력으로 하여 전기모터를 구동하는 방식으로, 배터리를 충전하기 위해서는 차량 탑재형 충전기(OBC)가 필요하다. 자동차라는 특성상 OBC는 2단 AC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 역률 보정을 위한 PFC 단과 절연과 충전을 위한 DC/DC 컨버터로 구성되어 있다. 손실을 최소화하기 위해 고전압을 이용한 링크 캐패시터가 필수적이고, 그 캐패시터는 전력밀도가 큰 고전압 전해 캐패시터가 사용된다. 하지만, 전해 캐패시터는 그 수명이 온도와 리플 전류에 따른 ESR 발열과 주변온도에 따라 좌우된다. 따라서 본 논문에서는 6.6kW 차량용 탑재형 충전기를 위한 링크 캐패시터용 고전압 전해 캐패시터의 최적 설계 방법을 제안한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.42 no.4
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• pp.1-6
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• 2005

Recently embedded passive technology which fabricate passive elements such as resistors and capacitors at the inner layer of PCB(Printed Circuit Board) is used to make high performance IT products. However, embedded capacitor has limit in full range circuit applications because of the low capacitance density. In this paper, a new embedded capacitor which has wrinkled electrodes and dielectric layer was proposed to overcome the limits. FEM(Finite Elements Method) technique was used to evaluate capacitance density of the wrinkled type embedded capacitor. Capacitance density of the wrinkled type embedded capacitor is larger than that of conventional planar type embedded capacitor by about 25.6%$\sim$39.6%. In case of thin film type embedded capacitor, proposed wrinkled structure has more enhanced effect on the capacitance density.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.888-889
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• 2008

본 논문은 직류단 전원(DC link)에 대용량의 전해 캐패시터(Electrolytic capacitor)를 사용하지 않는 전해 캐패시터리스 (Electrolytic-Capacitorless) 인버터의 입력 전류와 직류단 전원 공진(resonance) 억제에 대한 것이다. 직류단 전원의 순시적인 에너지원으로 사용되는 전해 캐패시터를 사용하지 않는 캐패시터리스 인버터는 기존의 인버터에 비해서 가격, 부피 면에서 장점을 가지지만, 직류단 전원의 캐패시터 용량이 작아서 부하 단 스위칭의 영향이 입력 전류에 직접적으로 나타나게 된다. 이에 따라서 캐패시터리스 인버터는 필연적으로 입력 단에 저역 통과 필터(Low Pass Filter : LPF)가 필요하다. 입력 단의 필터는 간단한 구조와 가격적 측면을 고려하여 LC 필터가 주로 사용되는데, LC필터는 직류단 전류에 의한 공진의 원인이 된다. 본 논문에서는 캐패시터리스 인버터의 입력 필터의 영향을 분석하여 입력 전류와 직류단 전압의 공진을 억제 할 수 있는 방법을 제시하고, 실험 결과를 통하여 제안된 방법의 유효성을 확인한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.385-386
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• 2016

직접 변조 방식(direct modulation)을 사용한 Modular Multilevel Converter(MMC)의 6개의 암 캐패시터 전압의 자연균형화(Natural Balancing) 현상은 여러 연구 및 실험에서 관측되고 있다. 또한, 이러한 현상의 원리뿐만 아니라, 시스템 파라미터와 밸런싱 동특성사이의 관계가 수학적인 분석을 통하여 검증되었다. 직접 변조 방식은 간접 변조 방식(indirect modulation)과 달리, 입/출력 AC 및 DC 측 제어기 외에 암 캐패시터 전압 밸런싱을 위한 순환전류 제어기가 존재하지 않지만, 캐패시터 맥동 저감을 위해 일반적으로 캐패시터 2 고조파 맥동 제어기를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 직접 변조방식을 사용한 MMC의 2고조파 전압 맥동 제어기가 암 캐패시터 전압 자연 밸런싱에 미치는 영향을 고찰하고 분석한다. 또한, 2 고조파 전압 맥동 제어기의 유무에 따른 전압 자연 밸런싱의 동특성에 대한 비교를 400MW MMC full-scale 시뮬레이션을 통해 살펴보도록 한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.37 no.6
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• pp.35-41
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• 2000

This paper describes a merged-capacitor switching (MCS) technique to improve the signal Processing speed and resolution of CMOS analog-to-digital converters (ADCs). The proposed MCS technique improves a sampling rate by reducing the number of capacitors used in conventional pipelined ADCs. The ADC capacitor mismatch can be minimized without additional power consumption, die area, and the loss of sampling rate, when the size of each unit capacitor is increased as much as the number of capacitors reduced by the MCS technique. It is verified that the ADC resolution based on the proposed MCS technique is extended further by employing a conventional commutated feedback-capacitor switching (CFCS) technique.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.6
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• pp.449-456
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• 2009

The RMS(Root Mean Square) current stress reduction technique for the PFC link capacitor is proposed. Although the various parameter is exist for optimizing the link capacitor, the RMS current stress is the most weighty practical parameter. The proposed C-L filter can reduce effectively the RMS current stress by filtering the output current. And with the C-L-L-C filter proposed in this paper, the more RMS current stress can be reduce because it filters not only the output current, like C-L filter, but also the input current of DC/DC stage. The proposed filter is simple to design and have no effect on the control part of the PFC because of the very low crossover frequency. To confirm the validity of proposed filter, theoretical analysis, the design guide, verification of experimental results are presented.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2009.11a
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• pp.69-71
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• 2009

본 논문은 부하전압의 크기에 따라 동작모드가 다르게 구성되는 공진형 DC/DC 컨버터의 동작 특성을 해석한다. 공진형 DC/DC 컨버터는 직류 입력전원에 연결되는 LC 공진회로, 공진회로의 캐패시터 전압이 최대일 때 부하측으로 에너지를 전달하는 공진형 컨버터로 구성되어있다. 공진형 컨버터는 공진 회로의 캐패시터 전압과 부하전압의 상대적인 크기에 따라서 2개의 동작 모드 특성을 가진다. 공진 캐패시터 전압의 최대값이 부하전압보다 작을 경우, 스위칭 회로는 부스트 인덕터를 이용하여 입력측 에너지를 부하측으로 전달한다. 반대로 큰 경우에는 스위칭 동작없이 공진 캐패시터가 부하측으로 직접 연결되어 입력측 에너지를 부하로 전달한 후, 공진 캐패시터의 잔여 에너지를 부스트 인덕터를 이용하여 부하측으로 전달한다. 공진형 DC/DC 컨버터 회로의 동작원리를 설명하고, PSPICE Simulation 및 실험을 통하여 검증하였다.