• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.205-206
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• 2018

LLC 컨버터는 1차측 스위치의 ZVS, 2차측 다이오드의 ZCS를 만족하며 높은 Power density로 인해 여러 분야에서 각광 받고 있는 시기이다. 기존의 FHA를 통해 LLC 컨버터를 해석하여 전압이득을 구하고 이를 기반으로 설계를 하지만 실제로는 기본파 성분뿐만 아니라 고조파 성분을 포함하므로 다소 오차가 존재하게 된다. 따라서 이 논문에서는 기존의 FHA에서 반영하지 않았던 출력 캐패시터의 영향을 반영함으로써 보다 정확한 LLC 컨버터의 전압이득 곡선을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제10권2호통권19호
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• pp.156-160
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• 2006

Al2O3 층의 유무에 따른 Ge 나노입자가 형성된 MOS 구조의 캐패시터의 전압에 대한 캐패시턴스 (C-V)의 특성을 측정하였다. Al20O층이 형성된 MOS 캐패시터의 C-V 곡선은 전압의 변화에 대해 나타나는 반시계 방항의 히스테리시스 특성은 Si 기판과 Ge 나노입자 사이를 전자가 터널링하여 Ge 나노입자에 저장되었기 때문이다. Al2O3 층이 없는 MOS 캐패시터의 경우, 시계 방향의 히스테리시스 특성과 좌측으로 이동한 플랫-밴드 전압 값을 볼 수 있다. 이것은 SiO2 층에 존재하는 산소 결원 (oxygen vacancy) 으로 인한 전하 트랩이 이러한 특성을 나타냈다 할 수 있다. 또, 백색광이 C-V 특성에 미치는 영향에 대하여 논하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권1호
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• pp.49-58
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• 1999

본 논문에서는 통과 대역폭이 5KHZ, ripple이 0.1dB이하인 스위치드 캐패시터(Switched Capacitor) 필터를 $0.8{\mu}m$ single poly CMOS ASIC 표준 공정을 이용하여 집적화된 단일 칩으로 제작하였다. 제안된 5차 타원 저역 통과 필털의 구성은 MOS 스위치와 poly 캐패시터, 5개의 2단 CMOS op-amp로 구성하였다. 필터구현은 LC 수동형으로부터 연속전달함수 H(s)를 구하고 쌍선형 z변환을 통하여 이산전달함수 H(z)으로 바꾸어 2차 바이쿼드(biquad)를 종속 연결하는 빌딩블록 방식을 택하였다. 또한 op-amp의 구동범위를 고려하면서 캐패시터 면적을 감소시킨 스케일링 실시한 동일 특성의 필터를 제작하여 그 특성 변화를 비교, 분석하였다. 측정결과 ${\pm}2.5V$ 전원, 50KHz의 표본 주파수에서 2종의 필터 모두 4.96~4.98KHz의 통과 대역폭에 0.7~0.81dB의 리플, 35~38dB정도의 저지대역 이득감쇠 특성을 보였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1345-1351
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• 2010

본 논문에서는 현재 VVVF 직류전동차에 장착되어 있는 보조전원장치(SIV)180KVA용에 사용되는 필터콘덴서(FC) 유지보수 및 사용한도에 관한 연구를 수행하였다. 차량의 장기사용에 따른 내구연한과 혼잡도 부하에 따른 가선전압 변동 및 부하변동에 대해 출력 전압값의 변화와 SIV장치내 중요소자인 GTO Thyristor, Power Transistor Module 소자가 단락되는 현상이 자주 발생되는 등 고장원인을 분석해 본 결과 보조전원 장치내 필터 FC1~4 캐패시터의 입력측 고조파 성분의 필터링이 제대로 되지 못하는 것을 알게 되었으며, 캐패시터의 장기 사용에 따른 성분변화와 외부조건에 의해 천천히 특성변화를 일으킴으로써 사전 점검방법 및 불량 시 측정하기 어렵다는 점을 착안하여 본 연구를 검토하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 캐패시터의 유지보수를 통한 관리와 측정방법의 개선점, 캐패시터의 수명 사용한도에 대해 검토하였다.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.814-821
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• 1999

고비표면적의 활성탄소섬유(ACF: activated carbon fiber)를 분극성 전극으로 이용한 전기이중층 캐패시터(electric double layer capacitor)의 단위 cell test를 통하여, ACF의 비표면적, 세공의 크기 및 전기전도도가 캐패시터의 비축전용량에 커다란 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었고, 전해질은 $H^+$ 이온을 함유한 $H_2SO_4$이 가장 좋은 축전용량을 나타내었으나, 집전체 부식 등의 문제로 인하여, 실용화에 있어서는 우수한 충방전 거동을 나타낸 KOH계 전해질이 적당한 것으로 확인되었다. 분극성 전극으로 사용되는 ACF를 탄화 또는 후활성화 등이 후처리를 통하여 비축전용량을 급격히 증가시킬수 있었고, 3만회까지의 연속 충방전 실험에서 전기이중층 캐패시터는 2차전지에서는 찾아 볼 수 없는 매우 높은 충방전 효율과 긴 사용수명을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제8권1호
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• pp.1-5
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• 2005

높은 비표면적을 갖는 carbon과 유기용매 전해질 사이의 계면에서 생기는 전기이중층용량을 기본으로 작동하는 전기이중층 캐패시터는 IC memories, microcomputer 등으로 폭 넓게 사용되며 maintenance-free의 영구적인 back-up용 전원으로 넓게 사용되고 있다 EDLC에 사용되는 전해질은 이온 전도도가 높아야 하고 사용되는 온도 범위가 넓어야 한다. 그리고 고전압을 인가했을 때 전해질이 전기화학적으로 안정해야 한다. 본 실험에서는 고전압에서 안정적인 액상 유기계 전해질을 사용하여 전기이중층캐패시터의 전기화학적 특성을 확인하였다. Paste rolling법으로 제조된 탄소전극과 $1M-LiPF_6$ in PC-GBL-DEC (volume ratio 1:1:2)의 유기용매전해질을 사용한 전기이중층캐패시터가 64F/g의 우수한 비축전용량을 발현하였다

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.350-350
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• 2008

최근 이동 통신 분야에서 전자기기들의 고주파화와 소형화에 대한 관심이 높아지면서 고주파 소자로서 필수적으로 사용 되어온 디커플링 캐패시터도 이 두 가지 요구를 만족시키기 위해 기존의 표면 실장형에서 평판 형태인 기판 내장형 캐패시터로 발전해 가고 있다. 이를 실현하기 위한 공정법으로 Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCCs)와 polymer composite등의 연구가 진행되고 있으나 LTCCs는 높은 공정온도에 의한 내부 확산과 서로 다른 열팽창 계수에 의한 소결후의 수축과 같은 단점들을 가지고 있으며 polymer composite 은 비교적 낮은 공정온도에도 불구하고 유전특성과 방열특성이 우수하지 못한 문제점을 가지고 있었다. 이러한 단점들을 극복하기 위해 Aerosol Deposition Method (ADM)를 주목하게 되었다. 이 공정 법은 상온 저 진공 분위기에서 세라믹 분말을 기판에 고속 분사시켜 기공과 균열이 거의 없는 치밀한 나노구조의 세라믹을 제작하는 새로운 코팅기술이다. 본 연구에서는 고주파용 디커플링 캐패시터의 응용을 위하여 상온에서 높은 유전율을 가지며 강유전체 물질인 $BaTiO_3$를 사용하였다. 출발원료로서 0.45 ${\mu}m$크기의 $BaTiO_3$ 분말을 이용하여 상온에서 submicron에서 수 micron의 두께로 성막하였다. 그러나 ADM으로 $BaTiO_3$ 막을 성막할 경우 유전율이 100이하로 급격히 떨어지는 현상이 기존 연구에서 보고되어 왔으며 본 연구에서도 이를 확인하였다. 디커플링 캐패시터의 밀도를 높이기 위해서 유전체의 유전율을 높이거나 두께를 앓게 하는 방법이 있으나 이번 연구에서는 박막화에 초점을 맞추어 진행하였다. 하지만 $BaTiO_3$ 막의 두께를 $1{\mu}m$이하의 박막으로 제조했을 경우 XRD 분석을 통하여 결정상이 얻어졌음을 확인했음에도 불구하고 유전체로서의 특성을 보이지 않았다. 이 원인을 $BaTiO_3$ 박막의 누설전류에 의한 것이라고 판단하고 $BaTiO_3$ 박막과 기판과의 계면 및 미세구조를 확인하였으며 이것이 전기적 특성에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1591-1597
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• 2003

본 논문에서는 HEMT(Agilent ATF­34143)를 이용한 부성저항 특성을 갖는 능동 인덕터와 캐패시터를 이용해 능동 공진 발진기 제작에 응용하였다. 5.5GHz 대역에서 능동 인덕터는 ­25$\Omega$의 부성저항과 2.4nH의 인덕턴스를 갖고, 능동 캐패시터는 ­14$\Omega$의 부성저항과 0.35pF의 캐패시턴스를 갖도록 설계하였다. 설계된 능동 인덕터와 캐패시터를 이용 5.8GHz ISM 대역의 국부 발진기로 사용 가능한 능동 공진 발진기를 설계하였다. 애질런트사의 ADS 2002C를 이용 시뮬레이션 하였다. 설계된 발진기는 유전율 3.38, 유전체 두께 0.508mm, 금속 두께 0.018mm인 기판위에 HMIC 형태로 구현하였다. 제작된 능동 공진 발진기는 5.68GHz의 기본 발진주파수에서 ­3.6㏈m의 출력을 얻었고, 100KHz 옵셋에서 ­81㏈c1/Hz의 위상잡음 특성을 갖는다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.720-725
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• 2013

본 논문은 핑거 (finger) 형 전극에 의해 증강된 가장자리 전계가 가변 캐패시터의 가변성을 개선시킬 수 있음을 보여주고 있다. 가장자리가 긴 전극을 설계하기 위해 면적과 선폭이 다른 finger 형태의 전극들이 설계되었다. 가변 바렉터들은 quartz 기판위에 para/ferro/para의 가변 다층 유전체 박막을 이용하여 제작되었다. 기존의 일반적인 가변 캐패시터와 비교해서, 핑거형 캐패시터들의 유효 용량와 가변성 특성을 분석하였다. 1~2.5 GHz에서 증강된 가장자리 전계로 인해 긴 가장자리 전극으로 설계된 가변 캐패시터의 유효 용량과 가변성이 각각 24~40 % 그리고 7~12 % 증가하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.155-156
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• 2016

수명이 짧은 전해 캐패시터 대신 필름 캐패시터를 링크 캐패시터로 가지는 컨버터의 경우, 매우 넓은 입력 전압 범위를 가질 수 밖에 없다. 일반적인 넓은 입력 범위를 가지는 LLC 공진형 컨버터의 경우, 변압기 인덕터($L_M$) 값을 작게 하여 순환 전류가 커지도록 설계될 수 밖에 없고, 이는 LLC 공진형 컨버터의 더 큰 도통 손실 및 더 큰 turn-off 손실을 야기하여 LLC 공진형 컨버터의 변환 효율을 감소시키게 된다. 이를 개선하기 위하여 공진 인덕터에 보조 권선을 감소, 추가 스위치를 이용하여 입력 범위에 따라 공진 주파수($f_O$)를 변경할 수 있는 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 $L_M$ 값을 키워 정상 상태 시 도통 손실 및 turn-off 손실을 줄여 효율을 개선할 수 있으며, 낮은 입력 시 보조 스위치를 이용, $f_O$ 변경을 통하여 추가적인 Gain을 얻으면서 공진 인덕터의 철손을 줄여 넓은 입력 범위를 커버하면서 높은 변환 효율을 얻을 수 있다. 또한 제안하는 컨버터는 간단한 제어 방법과 낮은 전류 스펙을 가지는 작은 스위치를 사용할 수 있어 전력 밀도 증가를 최소화하면서 높은 효율을 가져갈 수 있다는 장점을 가진다.