• 전기전자학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.103-106
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• 2016

PWM 벅 컨버터는 3형 오차 보상기를 주로 사용하고 있다. 이 오차 보상기는 낮은 슬루율을 갖게 하는 큰 커패시터로 인해, 부하 전류의 과도응답이 발생하였을 때 부하 전압에 의도하지 않은 큰 오버슈트와 언더슈트를 발생시킨다. 또한 기준전압을 변화시켰을 때의 변화에도 느리게 응답한다. 전원장치의 효율적인 사용을 위해 다양한 부하 전류와 전압이 요구되고 있고, PWM 벅 컨버터 역시 부하 전류 변화와 기준 전압 변화에 따른 부하 전압의 빠른 응답특성을 가져야 한다. 본 논문은 PWM 벅 컨버터의 응답시간을 늘이기 위한 여러 가지 빠른 과도응답 기술들의 동작 방식과 이들 방법이 갖고 있는 장점, 한계점들을 소개한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.314-317
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• 2016

최근 휴대용 기기의 수요가 증가함에 따라 배터리 사용시간을 최대화하기 위한 노력이 진행되고 있다. 본 논문에서는 빠른 과도 응답을 갖는 멀티페이스 벅 변환기를 제안한다. 멀티페이스 벅 변환기는 리플 상쇄 효과가 있기 때문에 작은 크기의 출력 캐패시터를 사용할 수 있고, 더 적은 인덕턴스를 갖는 인덕터의 사용이 가능하다. 휴대용 기기가 대기 모드에서 활성 모드로 빠르게 변할 수 있도록 4-페이스 구조로 설계하여 빠른 과도 응답을 갖게 하였다. 사용된 공정은 Hynix 0.18um CMOS 공정을 통해 제작되었고 공급전압 범위는 2.7~3.3V 이며, 최대 부하 전류는 500mA, settling time은 14us이다.

• Journal of Power Electronics
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• 제7권2호
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• pp.97-108
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• 2007

This paper describes simple control structures for a vector controlled stand-alone induction generator (IG) for use under variable speeds. Different control principles, indirect vector control and deadbeat current control, are developed for a voltage source PWM converter and the three-phase variable speed squirrel-cage IG to regulate DC-link and generator voltages with a newly designed phase locked loop circuit. The required reactive power for the variable speed IG is supplied by means of a PWM converter and a capacitor bank to buildup the voltage of the IG without the need for a battery, to reduce the rating of the PWM converter while using only three sensors and to eliminate the harmonics generated by the PWM converter. These proposed schemes can be used efficiently for variable speed wind energy conversion systems. The measurements of the IG systems at various speeds and loads are given and show that these systems are capable of good AC and DC voltage regulation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.46-46
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• 2007

There has been rapid progress in the portable electronics industry. which has led to a great increase for a demand of portable, lightweight power sources. Lithium 2'nd batteries have met these demand. and many studies on the cahtod materials for the lithium 2,nd batteries have been reported during the last decade. Possible candidates for the cathode materials for lithium 2,nd batteries are $LiCoO_2$, $LiNiO_2$, and $LiMn_2O_4$. Currently $LiCoO_2$ is widely used. but $LiMn_2O_4$ is an excellent alternative material in view of its several advantages such a low cost as well as the wasy availability of raw materials and environmental benignity. In this study, find the most suitable synthesis method that satisfied high capacitor and stability cycle character, etc in Li-Mn oxide for 2'nd batteries. And also made an experiment on doping the $LiMn_2O_4$ spinel with a small amount of metal ions has a remarkable effect on the electrochemical properties and characterics of powder, BET, PSA, Porosity, etc.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제8권1호
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• pp.17-30
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• 2021

This is an investigation for a more electric regional aircraft, considering the ATR 72 aircraft as an example and the electrification of its four double slotted flaps, which were estimated to require an energy of 540 Wh for takeoff and 1780 Wh for landing, with a maximum power requirement of 35.6 kW during landing. An analysis and evaluation of three energy harvesting systems has been carried out, which led to the recommendation of a combination of a piezoelectric and a thermoelectric harvesting system providing 65% and 17%, respectively, of the required energy for the actuators of the four flaps. The remaining energy may be provided by a solar energy harvesting photovoltaic system, which was calculated to have a maximum capacity of 12.8 kWh at maximum solar irradiance. It was estimated that a supercapacitor of 232 kg could provide the energy storage and power required for the four flaps, which proved to be 59% of the required weight of a lithium iron phosphate (LFP) battery while the supercapacitor also constitutes a safer option.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.165-173
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• 2022

The electrification trend of mobility increases every year due to the development of power semiconductor and battery technology. Accordingly, the development and distribution of fast chargers for electric vehicles (EVs) are in demand. In this study, we propose a design and implementation method of an LLC converter for fast chargers. Two 15 kW LLC converters are configured in parallel to have 30 kW rated output power, and the control algorithm and driving sequence are designed accordingly and verified. In addition, the improved power conversion efficiency is confirmed through zero-voltage switching (ZVS) of the LLC converter and reduction of turn-off loss through snubber capacitors. The implemented 30 kW LLC converters show a wide output voltage range of 200-950 V. Experiments applying various load conditions verify the converter performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권8호
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• pp.2209-2221
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• 2023

As the supply of electric vehicles increases, research on wireless charging methods for convenience has been increasing. Because the electric vehicle wireless transmission device is installed on the ground and the electric vehicle battery is installed on the floor of the vehicle, the transmission and reception antennas are approximately 15-30 cm away, and thus strong magnetic fields are exposed during wireless charging. When a metallic foreign object is placed in the magnetic field area, an eddy current is induced to the metallic foreign object, and heat is generated, creating danger of fire and burns. Therefore, this study proposes a method to detect metallic foreign objects in the magnetic field area of a wireless electric vehicle charging system. An active detection-only coil array was used, and an LC resonance circuit was constructed for the frequency of the supply power signal. When a metallic foreign object is inserted into the charging zone, the characteristics of the resonance circuit are broken, and the magnitude and phase of the voltage signal at both ends of the capacitor are changed. It was confirmed that the proposed method has about 1.5 times more change than the method of comparing the voltage magnitude at one node.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권3호
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• pp.283-291
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• 2010

리튬이온전지의 음전극으로 사용하기 위해 주로 알카리 수열합성법과 열처리에 의해 제조되는 $TiO_2$ 나노튜브의 전기화학적 특성에 관한 연구결과를 조사하여, 그 충방전 특성을 분석하였다. 현재까지 리튬과 $TiO_2$의 전기화학반응으로 생성되는 $Li_xTiO_2$의 이론용량인 $335mAh\;g^{-1}$(x=1)를 초과하는 최대방전용량 $338mAh\;g^{-1}$(x=1.01)을 $TiO_2(B)$ 상을 갖는 나노튜브가 나타내었다. 이것은 리튬의 자가확산이 활성에너지 0.48 eV 정도로 느리므로 이보다 확산거리가 짧도록 $TiO_2$ 나노튜브의 구조를 조정하여 리튬 수송이 원활하도록 하였기 때문이다. 또한 $TiO_2$ 나노튜브 구조체는 벌크상은 물론 표면에서의 뛰어난 이온저장성 때문에 리튬이온전지의 음전극 소재뿐만 아니라 고출력 특성이 필요한 커페시터 소자의 전극소재로도 활용할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권12호
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• pp.65-73
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• 2006

본 논문에서는 각종 지능형 센서, control system 및 battery-powered system 응용과 같이 고해상도, 저전력 및 소면적을 동시에 요구하는 시스템을 위한 14b 200KS/s $0.87mm^2$ 1.2mW 0.18um CMOS 알고리즈믹 A/D 변환기 (ADC)를 제안한다. 제안하는 ADC는 요구되는 해상도 및 속도 사양을 만족시키면서, 동시에 면적을 최소화하기 위해 입력단 샘플-앤-홀드 앰프를 전혀 사용하지 않는 알고리즈믹 구조를 채택하였으며, 전체 ADC의 전력소모를 최소화하기 위해 핵심 아날로그 회로 부분에는 향상된 스위치 기반의 바이어스 전력 최소화 기법을 제안하였고, multiplying D/A 변환기에는 클록 선택적인 샘플링 커패시터스위칭 기법을 적용하였다. 또한, 초저전력 온-칩 기준 전류 및 전압 발생기를 제안하여 전체 ADC의 전력소모를 최소화하였다. 제안하는 시제품 ADC는 0.18um 1P6M CMOS 공정으로 제작되었으며, 측정된 DNL 및 INL은 각각 최대 0.98LSB 및 15.72LSB 수준을 보인다. 또한, 200KS/s의 동작 속도에서 SNDR 및 SFDR이 각각 최대 54dB, 69dB이고, 전력 소모는 1.8V 전원 전압에서 1.2mW이며 제작된 ADC의 칩 면적은 $0.87mm^2$이다

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.681-682
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• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.