• Journal of IKEEE
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• v.17 no.3
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• pp.267-274
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• 2013

This paper presents a design of LLC resonant converter IC for LED backlight unit based on PFM/PWM dual-mode feedback. Dual output LLC resonant architecture with a single inductor is proposed, where the master output is controlled by the PFM and slave output is controlled by the PWM. To regulate the master output PFM is used as feedback to control the frequency of the power switch. On the other hand, PWM feedback is used to control the pulse width of the power switch and to regulate the slave output. This chip is fabricated in 0.35um 2P3M BC(Bipolar-CMOS-DMOS) Process and the die area is $2.3mm{\times}2.2mm$. Current consumptions is 26mA from 5V supply.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.323
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• pp.69-75
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• 2003

불투명한 경제정세의 와중에서도 전기에너지를 지탱하는 근간이 되는 파워 일렉트로닉스 분야는 확실히 그 기술개발을 향상시켜 오고 있다. 특히 파워디바이스는, 지구환경과 생활환경을 보다 쾌적하게 하기 위하여 인버터 장치 등의 각종 전력절약기기와 풍력$\cdot$태양광$\cdot$연료전지 등 클린에너지의 전력제어장치에 없어서는 안되는 반도체디바이스로 성장했다. 파워디바이스 중에서도 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 기술혁신은 요 20년 사이에 비약적인 성과를 거두었다. 1980년대에 제품화된 IGBT는, 반도체메모리의 초미세가공기술을 도입하면서 $5{\mu}m$에서 서브미크론의 디자인툴로 발전하여, 2000년대에 들어 칩의 전류밀도는 약 2배, 포화전압은 약 $65\%$까지 개량되었다. 이와 같은 IGBT의 변천은, 전력손실을 대폭적으로 저감시켜 에너지절약기기의 전력변환효율 향상에 공헌하고 있다. 파워디바이스의 기술진보에서 또 한 가지 잊지 말아야 할 것은 주변회로의 집적화(集積化)에 의한 고성능$\cdot$고기능화이다. 최근의 인버터용 파워디바이스로 가장 많이 사용되고 있는 파워모듈은, IGBT등의 파워칩과 그 주변회로와의 컬래버레이션에 의한 제품이다. 다시 말하면 구동회로, 전류$\cdot$전압$\cdot$온도센서 및 그것들의 보호회로가 IC(집적회로)에 편입되어 고기능$\cdot$소형화를 촉진시키고 있다. 구동회로는 LVIC (저전압집적회로)에서 HVIC(고전압집적회로)로 발전하여 전류$\cdot$온도 등의 각종 센서도 동일 칩에 설계할 수 있게 되었다. 또 센싱이나 보호기능뿐만이 아니라 출력전류의 제어를 위한 연산기능과 di/dt의 제어기능이 내장되도록 되어 있어 보다. 고성능의 인텔리전트 파워모듈(IPM)이라고 불리우는 새로운 개념의 파워디바이스가 실현되었다. 또한 패키지 기술도 내부배선 인덕턴스의 저감과 트랜스퍼 몰드패키지의 개발로, 소형화뿐만이 아니라 파워칩의 성능$\cdot$기능을 충분히 발휘할 수 있도록 개발이 적극적으로 추진되고 있다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.27-30
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• 2004

In this paper, a new small size Lateral Trench Electrode Power MOSFET is proposed. This new structure, called "LTEMOSFET"(Lateral Trench Electrode Power MOSFET), is based on the conventional MOSFET. The entire electrode of LTEMOSFET is placed in trench oxide. The forward blocking voltage of the proposed LTEMOSFET is improved by 1.6 times with that of the conventional MOSFET. The forward blocking voltage of LTEMOSFET is 250V. At the same size, a increase of the forward blocking voltage of about 1.6 times relative to the conventional MOSFET is observed by using TMA-MEDICI which is used for analyzing device characteristics. Because the electrodes of the proposed device are formed in trench oxide, the electric field in the device are crowded to trench oxide. We observed that the characteristics of the proposed device was improved by using TMA-MEDICI and that the fabrication of the proposed device is possible by using TMA-TSUPREM4.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1389-1391
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• 2005

본 논문은 시스템 파워 모듈에 적용하기 위해 CMOS 공정을 통해서 제작된 PFC IC와 성능 검증을 위한 1kW급 직류전원용 테스트베드의 개발에 대해서 기술하고 있다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.4
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• pp.504-510
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• 2017

This paper presents an AC-DC power module design and evaluates its efficiency and reliability when used for electronics appliances. This power module consists of a PWM control IC, power MOSFETs, a transformer and several passive devices. The module was tested at an input voltage of 220V (RMS) (frequency 60 Hz). A test was conducted in order to evaluate the operation and power efficiency of the module, as well as the reliability of its protection functions, such as its over-current protection (OVP), overvoltage protection (OVP) and electromagnetic interference (EMI) properties. Especially, we evaluated the thermal shut-down protection (TSP) function in order to assure the operation of the module under high temperature conditions. The efficiency and reliability measurement results showed that at an output voltage of 5 V, the module had a ripple voltage of 200 mV, power efficiency of 73 % and maximum temperature of $80^{\circ}C$ and it had the ability to withstand a stimulus of high input voltage of 4.2 kV during 60 seconds.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.10
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• pp.2359-2368
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• 2013

In this paper, an IRD (internal read data) circuit preventing the reentry into the read mode while keeping the read-out DOUT datum at power-up even if noise such as glitches occurs at signal ports such as an input signal port RD (read) when a power IC is on, is proposed. Also, a pulsed WL (word line) driving method is used to prevent a DC current of several tens of micro amperes from flowing into the read transistor of a differential paired eFuse OTP cell. Thus, reliability is secured by preventing non-blown eFuse links from being blown by the EM (electro-migration). Furthermore, a compared output between a programmed datum and a read-out datum is outputted to the PFb (pass fail bar) pin while performing a sensing margin test with a variable pull-up load in consideration of resistance variation of a programmed eFuse in the program-verify-read mode. The layout size of the 8-bit eFuse OTP IP with a $0.18{\mu}m$ process is $189.625{\mu}m{\times}138.850{\mu}m(=0.0263mm^2)$.

• Journal of IKEEE
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• v.8 no.1 s.14
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• pp.152-159
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• 2004

In this study, we design the one-chip PWM IC with high voltage power switch (300V class LDMOSFET) for SMPS (Switching Mode Power Supply) application. Reference circuits generate constant voltage(5V) in the various of power supply and temperature condition. Error amp. is designed with large DC gain $({\simeq}65dB)$, unity frequency $({\simeq}190kHz)$ and large $PM(75^{\circ})$. comparator is designed with 2 stage. Saw tooth generators operate with 20kHz oscillation frequency. Also, we optimize drift concentration & drift length of n-LDMOSFET for design of high voltage switching device. It is shown that simulation results have the breakdown voltage of 350V. (using ISE-TCAD Simulation tool). PWM IC with power switching device is designed with 2um design rule and Bi-DMOS technology.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07c
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• pp.1406-1407
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• 2006

본 논문에서는 기존의 250V급 트렌치 전극형 파워 MOSFET을 구조적으로 개선하여, 600V 이상의 순방향 항복 전압을 갖는 파워 MOSFET을 설계 하였다. 본 논문에서 제안한 구조로 기존의 250V급 트렌치 전극형 파워 MOSFET에 비하여 더욱 높은 순방향 항복 전압을 얻었다. 또한, 기존의 LDMOS 구조로 500V 이상의 항복 전압을 얻기 위해서 $100{\mu}m$ 이상의 크기를 필요로 했던 반면에, 본 논문에서 제안한 소자의 크기(vertical 크기)는 $50{\mu}m$로서, 소자의 소형화 및 고효율화 측면에서 더욱 우수한 특성을 얻었다. 본 논문은 2-D 공정시뮬레이터 및 소자 시뮬레이터를 바탕으로, 트렌치 옥사이드의 두께 및 폭, 에피층의 두께 변화 등의 설계변수와 이온주입 도즈 및 열처리 시간에 따른 공정변수에 대한 시뮬레이션을 수행하여, 본 논문에서 제안한 구조가 타당함을 입증하였다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.3
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• pp.59-66
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• 2015

In this paper, we propose a method of improving the light-load efficiency of DC-DC buck converter using 4bit SAR-ADC (Successive Approximation ADC) for a LDO or a power transistor size selection technique. The proposed circuit selects power transistor sizes depending on load current so that improves the light-load efficiency of the DC-DC buck converter. For this, we select the power transistor size with a cross point of the switching loss and the conduction loss. Also, when the IC operates in standby mode or sleep mode, a LDO mode is selected for improving the efficiency. The proposed circuit selects power transistor sizes(X1, X2, X4, X8) with 4 bits and its efficiency is higher about the maximum of 25% at the light-load than that of a single transistor size. Input voltage and output voltage are 5V and 3.3V for maximum load currents of 500mA.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.43-45
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• 2008

컨버터의 제어는 보통 아날로그 제어기를 기반으로 한다. 전용 아날로그 상용 IC들로 복잡한 회로의 장점을 극복하고 있고 이로 인해 기본성능을 수행하고 저가격화와 사용상의 편의를 얻을 수 있다. 그러나 이러한 장점은 디지털 제어기의 성능 개선과 가격의 하락으로 전용의 IC에 필적하는 파워 컨버터의 응용을 가능하게 만들었다. DC-DC 컨버터 내부 파라미터에 대한 모니터링이 가능하며, 아날로그 제어방식에서는 처음의 사양에 의해 고정된 출력전압을 얻었지만 디지털 제어 방식에서는 PC와 DC-DC 컨버터간 통신을 통하여 사용자가 원하는 임의의 전압을 얻어낼 수 있고 원격제어가 가능하다. 본 논문에서는 이와 같은 디지털 제어기의 장점과 실용성을 제시하고자 소신호 모델식을 기반으로 하여 디지털 모드 제어기를 설계하고, 이를 구현하기 위해 원칩 마이크로컨트롤러인 microchip사의 dsPIC30F2020을 사용하였다. 마이크로컨트롤러를 이용한 DC-DC 컨버터의 실용성을 검토하였다.