• 제목/요약/키워드: Charge Pump

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System-On-Glass를 위한 Poly-Si TFT 소 면적 DC-DC 변환회로 (An Area-Efficient DC-DC Converter with Poly-Si TFT for System-On-Glass)

  • 이균렬;김대준;유창식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • System-on-glass를 위해 poly-Si TFT로 면적이 작으면서도 리플전압을 최소화한 DC-DC 전압 변환회로를 개발하였다. 전압 변환회로는 전하 펌핑 회로, 문턱전압 변화를 보상한 비교기, 오실레이터, 버퍼, 다중 위상 클럭을 만들기 위한 지연 회로로 구성된다. 제안한 다중 위상 클럭킹을 적용함으로써 클럭 주파수 또는 필터링 캐패시터의 증가 없이도 낮은 출력 리플전압을 얻음으로써 DC-DC 변환기의 면적을 최소화 하였다. 제안한 DC-DC 변환회로를 제작하여 측정한 결과 $R_{out}=100k\Omega,\;C_{out}=100pF$, 그리고 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서의 리플전압은 각각 590mv와 215mv인 반면 4-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 123mV이다. 그리고 50mV의 리플전압을 가지기 위해 필요한 필터링 캐패시터의 크기는 $I_{out}=100uA$$f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서는 각각 1029pF와 575pF인 반면 4-위상과 6-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 단지 290pF와 157pF만이 각각 요구된다. 구조별 효율로는 Dickson 구조의 전하 펌프에서는 $59\%$, 기존의 cross-coupled 구조와 본 논문에서 제안한 4-위상을 적용한 cross-coupled 구조의 전하 펌프에서는 $65.7\%$$65.3\%$의 효율을 각각 가진다.

Vertical PIP 커패시터를 이용한 MTP 메모리 IP 설계 (Design of MTP memory IP using vertical PIP capacitor)

  • 김영희;차재한;김홍주;이도규;하판봉;박무훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.48-57
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    • 2020
  • Wireless charger, USB type-C 등의 응용에서 사용되는 MCU는 추가 공정 마스크가 작으면서 셀 사이즈가 작은 MTP 메모리가 요구된다. 기존의 double poly EEPROM 셀은 사이즈가 작지만 3~5 장 정도의 추가 공정 마스크가 요구되고, FN 터널링 방식의 single poly EEPROM 셀은 셀 사이즈가 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 vertical PIP 커패시터를 사용한 110nm MTP 셀을 제안하였다. 제안된 MTP 셀의 erase 동작은 FG와 EG 사이의 FN 터널링을 이용하였고 프로그램 동작은 CHEI 주입 방식을 사용하므로 MTP 셀 어레이의 PW을 공유하여 MTP 셀 사이즈를 1.09㎛2으로 줄였다. 한편 USB type-C 등의 응용에서 요구되는 MTP 메모리 IP는 2.5V ~ 5.5V의 넓은 전압 범위에서 동작하는 것이 필요하다. 그런데 VPP 전하펌프의 펌핑 전류는 VCC 전압이 최소인 2.5V일 때 가장 낮은 반면, 리플전압은 VCC 전압이 5.5V일 때 크게 나타난다. 그래서 본 논문에서는 VCC detector 회로를 사용하여 ON되는 전하펌프의 개수를 제어하여 VCC가 높아지더라도 펌핑 전류를 최대 474.6㎂로 억제하므로 SPICE 모의실험을 통해 VPP 리플 전압을 0.19V 이내로 줄였다.

수중 빙 제조방식을 적용한 빙축열시스템의 축방냉 특성 실험 (Experiment of Characteristic on the Charge and Discharge of Cold in Ice Storage System Applied Ice Making Method In-Water)

  • 최인수;김재돌;윤정인
    • 설비공학논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.31-37
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    • 2002
  • This paper is concerned with the development of a new method for making and separating ice and saving floated ice by installing an evaporation plate at in-water within a storage tank. In a conventional harvest-type ice storage system, a tank saves ice by separating a formed ice from an installed evaporation plate, which is located above an ice storage tank as an ice storage system. A new harvest-type method shows very good heat transfer efficiency than a convectional method. It is because the evaporation panel is directly contacted with water in a storage tank. Also, at a conventional system a circulating pump, a circulating water distributor and a piping are installed, but these components are not necessary in a new method. In this study two kinds of ice storage systems are experimentally investigated to study the thermal characteristics of ice storage tanks. The results showed discharge of cold capacity of new type indicated the high values about 30~40% based on five time of drive, the temperature difference of inlet/outlet occurred the big range about $1.3^{\circ}C$. So, the new type which makes ice in water showed superiorly.

vMOS 기반의 DLC와 MUX를 이용한 용량성 감지회로 (Design of a Capacitive Detection Circuit using MUX and DLC based on a vMOS)

  • 정승민
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.63-69
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    • 2012
  • 본 논문에서는 용량성 지문센서의 회색조 이미지를 얻기 위한 새로운 회로를 제안하고 있다. 기존의 회로는 회색조 이미지를 얻기 위해 많은 칩 면적을 차지하는 DAC를 적용하거나 전력소모가 많고 전역 클럭을 적용하는 비휘발성 메모리에 적용되는 승압회로를 픽셀별로 적용하였다. 개선된 전하분할 방식의 용량성 지문센서 감지회로는 뉴런모스(vMOS) 기반의 DLC(down literal circuit) 회로와 단순화된 아날로그 MUX(multiplexor)를 적용하였다. 설계된 감지회로는 0.3V, $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 적용하여 동작을 검증하였다. 제안된 회로는 기존의 비교기와 주변회로를 필요로하지 않으므로 단위 픽셀의 레이아웃 면적을 줄이고 이미지의 해상도를 향상 시킬 수 있다.

HCFC22 대체 R290, R1270 및 R1270/R290, R290/HFC152a, R1270/R290/RE170 혼합냉매의 공기조화기와 열펌프 작동범위에서의 성능 평가 (Performance of HCFC22 Alternatives R1270, R290, R1270/R290, R290/HFC152a, R1270/R290/RE170 Refrigerants for Air-conditioning and Heat Pump Applications)

  • 황지환;백인철;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.312-319
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    • 2006
  • In this study, performance of 2 pure hydrocarbons and 7 mixtures was measured in an attempt to substitute HCFC22 used in air-conditioners and heat pumps. The mixtures were composed of R1270 (propylene), R290 (propane), HFC152a, and RE170 (Dimethyl ether, DME). The pure and mixed refrigerants tested have GWPs of $3{\sim}58$ as compared to that of $CO_2$ and the mixtures are all near-azeotropic showing the gliding temperature difference (GTD) of less than $0.6^{\circ}C$. Thermodynamic cycle analysis was carried out to determine the optimum compositions and actual tests were performed in a laboratory heat pump test bench at the evaporation and condensation temperatures of 7.5 and $45.1^{\circ}C$ respectively. Test results show that the coefficient of performance (COP) of these mixtures is up to 5.7% higher than that of HCFC22. While propane showed 11.5% reduction in capacity, most of the fluids tested had the similar capacity to that of HCFC22. Compressor discharge temperatures were reduced by $11{\sim}17^{\circ}C$ with these fluids. There was no problem with mineral oil since the mixtures were mainly composed of hydrocarbons. The amount of charge was reduced up to 55% as compared to HCFC22. Overall, these fluids provide good performance with reasonable energy savings without any environmental problem and thus can be used as long term alternatives for. residential air-conditioning and heat pumping application.

Capacitance Scaling 구조와 여러 개의 전하 펌프를 이용한 고속의 ${\Sigma}{\Delta}$ Fractional-N PLL (A Fast-Locking Fractional-N PLL with Multiple Charge Pumps and Capacitance Scaling Scheme)

  • 권태하
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권10호
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    • pp.90-96
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    • 2006
  • 본 논문에서는 capacitance scaling 구조를 이용하여 짧은 locking 시간과 작은 fractional spur를 가지는 ${\Sigma}{\Delta}$ fractional-N PLL을 설계하였다. 루프필터의 실효 커패시턴스를 변화시키기 위하여 여러 개의 전하펌프를 이용해 서로 다른 경로로 커패시터에 전류를 공급하였다. 필터의 실효 커패시턴스는 동작상태에 따라 크기가 변하며 커패시터들은 하나의 PLL 칩에 집적화 할 수 있을 정도로 작은 크기를 가진다. 또한 PLL이 lock 되면 전하펌프 전류의 크기도 작아져 fractional spur의 크기도 작아진다. 제안된 구조는 HSPICE CMOS $0.35{\mu}m$ 공정으로 시뮬레이션 하였으며 $8{\mu}s$ 이하의 locking 시간을 가진다. PLL의 루프필터는 200pF, 17pF의 작은 커패시터와 $2.8k{\Omega}$의 저항으로 설계되었다.

두 개의 입력을 가진 VCO를 이용하여 루프필터와 스퍼 크기를 줄인 위상고정루프 (A Loop Filter Size and Spur Reduced PLL with Two-Input Voltage Controlled Oscillator)

  • 최영식;문대현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.1068-1075
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    • 2018
  • 본 논문에서는 위상고정 상태에 따라 활성화 되는 루프가 다르게 설정하고, 두 개의 입력을 가지는 전압제어발진기를 사용하여 스퍼를 억제함과 동시에 루프필터의 크기를 줄이는 위상고정루프를 제안하였다. 동작 상태에 따른 안정도 분석을 통하여 위상고정 후에는 위상고정루프가 안정적으로 동작되게 설계하였다. 일반적으로 루프 필터의 커패시터는 위상고정루프에서 큰 면적을 차지한다. 두 개의 전하펌프에 의한 동시 충 방전 동작을 통해 커패시터의 유효커패시턴스를 증가시켜 루프필터 크기를 줄일 수 있으며, 서로 반대 위상으로 동작하는 두 개의 신호를 입력으로 가지는 전압제어발진기로 스퍼의 크기를 억제할 수 있었다. 위상고정 상태를 알려주는 LSI(Locking Status Indicator)를 사용하여 위상고정 시간은 $80{\mu}s$가 되도록 하였다. 제안된 위상고정루프는 1.8V의 공급전압과 $0.18{\mu}m$ CMOS공정을 사용하여 설계하였다.

A Study on the Hydraulic Pump/Motor Control in the Flywheel Hybrid Vehicle

  • Oh, Boem-Sueng;Ahn, Kyoung-Kwan;Cho, Yong-Rae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.307-311
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    • 2004
  • In this study, a novel hybrid vehicle is proposed. The vehicle has a flywheel-engine hybrid system. Flywheels are more effective as energy charge systems than electric batteries in a respect of output power density. However, transmissions to effectively drive flywheels are very complex systems such as CVTs (Continuously Variable Transmissions). In the proposed hybrid vehicle, Constant Pressure System is employed, which is hydraulic power transmission. Using Constant Pressure Systems, hydraulic CVTs are easily realized with variable displacement pumps/motors. In this paper, firstly, the proposed flywheel hybrid vehicle making use of Constant Pressure System is described. Secondly, fuel consumption characteristics of the flywheel hybrid vehicle are experimentally examined with the stationary test facility, which employs a flywheel as a load emulating vehicle inertia. Finally, the experimental results and discussions are described. Fuel consumption of 26km/L is expected for 10 mode driving schedule with vehicle mass of 1500kg.

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A Stability-Secured Loop Bandwidth Controllable Frequency Synthesizer for Multi-Band Mobile DTV Tuners

  • Kim, Kyeong-Woo;Akram, Muhammad Abrar;Hwang, In-Chul
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권3호
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    • pp.141-144
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    • 2015
  • A broadband radio frequency synthesizer for multi-band, multi-standard mobile DTV tuners is proposed, it's loop bandwidth can be calibrated to optimize integrated phase noise performance without the problem of phase noise peaking. For this purpose, we proposed a new third-order scalable loop filter and a scalable charge pump circuit to minimize the variation in phase margin during calibration. The prototype phase-lock loop is fabricated in 180nm complementary metal-oxide semiconductor shows that it effectively prevents phase noise peaking from growing while the loop bandwidth increases by up to three times.

차지펌프회로를 이용한 소프트 스위칭 포워드 플라이백 컨버터 (Soft-switching Type series connected forward-flyback converter With charge Pump)

  • 김찬인;문솔;김도현;응웬민타오;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.189-190
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    • 2011
  • 본 논문은 소용량 태양광 발전에 사용하기 위한 전력조절기인 직렬형 포워드 플라이백 컨버터에서 차지펌프회로를 통해 향상된 회로를 제안하고자 한다. 제안한 회로는 플라이백 측에 차지펌프 회로를 부착하여 고승압을 좀 더 용이하게 만든다. 또한 이를 통하여 효율 상승과 입력전압의 범위를 넓힐 수 있다. 제안된 회로의 동작원리를 설명하고 50[W]급 하드웨어 프로토 타입을 이용하여 검증하였다.

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