• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.361-364
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• 2013

기존의 DC-DC 부스트 변환기에서 사용되는 non-overlapping gate driver는 dead-time이 고정되어 있기 때문에 body-diode conduction loss 또는 charge-sharing loss가 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 손실을 줄이기 위해 사용된 기존의 적응제어 방식의 경우는 CCM 동작 시 전력트랜지스터가 동시에 on이 되는 구간이 발생하여 시스템 효율이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문 에서는 이러한 문제점을 해결할 dead-time 적응제어 기능과 power switching 기능을 갖는 DC-DC 부스트 변환기를 설계 하였다. CMOS 0.35um 공정을 사용하였고, 2.5V 입력으로 3.3V의 출력전압을 얻으며, 스위칭 주파수는 500kHz 이다. 부하전류 150mA일 때 가장 높은 95.3%의 효율을 얻었다. 설계된 회로의 칩 면적은 $1720um{\times}1280um$이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.709-712
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• 2004

본 논문에서는 고밀도 전원 장치에 적합한 플랫 트랜스포머(Flat Transformer)를 사용하여 다양한 출력을 갖는 AC/DC 변환장치의 설계 예를 제시하였다. 기존의 트랜스포머에 비해 플랫 트랜스포머는 다수의 트랜스포머를 병렬로 구성하여 제작하고, 이차 권선이 항상 1턴으로 구성되므로 누설 인덕턴스가 크게 감소하게 되어 고주파 스위칭에 적합한 형태를 가지고 있다. 일차측 AC/DC 변환기는 고조파 규제를 만족시키기 위해 경계 모드 (Boundary Mode)에서 동작하는 역률 보상회로로 구성하여 설계하였으며, 이차측 DC/DC 변환기는 플랫 트랜스포머에 적당한 하프 브리지(Half-Bridge) 컨버터를 적용하였다. 본 논문에서는 500W급 AC/]DC 변환기를 구성하여 다양한 출력을 갖는 전원 장치를 설계/제작하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권6호
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• pp.37-48
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• 2005

내장형 시스템의 DC-DC 변환기나 배터리의 효율은 시스템을 구성하는 디바이스들의 종류 및 다양한 동작 패턴에 따른 전류의 시간적인 변화에 영향을 받는다. 이러한 특성은 DC-DC 변환기나 배터리의 효율을 분석하기 위해서는 다양한 부하를 가지는 실제 시스템을 구현, 응용프로그램을 수행하고, 배터리와 DC-DC 변환기를 포함한 전원 공급 회로를 연결하여 실제로 전력 소모를 측정할 것을 요구하지만, 이와 같이 실제 시스템을 구현한다는 것은 엄청난 개발 시간과 비용을 요구한다. 본 논문에서는 부하들의 전력 소모를 측정에 의해 얻어 저장하고 전원 공급 회로로부터 실제 시스템의 부하처럼 전력을 소모하도록 에뮬레이션 해줄 수 있는 시스템을 구현하였다. 구현한 부하 에뮬레이터(load emulator)는 측정한 전력 소모 프로파일의 양을 줄이기 위해 패턴 인식 후 압축하는 알고리즘을 사용하며, 저속 대용량 능동부하(active load)와 고속 소용량 능동부하들로 이루어진 비대칭(heterogeneous) 구조로 구현함으로써 전력 소모의 양이 많고 전력 소모가 신속하게 변하는 디지털 시스템의 부하를 에뮬레이션 할 수 있게 해준다. 구현한 부하 에뮬레이터의 성능을 평가하기 위해 하드디스크의 전력 소모를 측정 및 재생하여 비교하며, 부하 에뮬레이터의 응용으로써 부하의 전력 소모 패턴에 따른 DC-DC 변환기의 효율을 검토해 보았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1104-1107
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• 2019

본 논문에서는 데드 타임을 줄여 전력 효율을 높이기 위해 데드 타임 제어기를 이용한 웨어러블 AMOLED 디스플레이용 DC-DC 부스트 변환기를 제안한다. 또한, 본 변환기에서는 경부하에서 전력 효율을 높이고 출력 전압 리플을 감소시키기 위해 PWM-SPWM (set-time variable pulse width modulation) 듀얼 모드를 이용한다. 제안하는 회로는 $0.18{\mu}m$ BCDMOS 공정을 이용하여 시뮬레이션을 한 결과 1 mA~70 mA의 부하 전류 범위에서 39%~96%의 전력 효율과 2 mV의 리플 전압을 가졌다. 본 회로의 전력 효율은 PWM-SPWM 방식보다 최대 2% 상승하였고, PWM 방식보다 최대 8% 상승하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.441-450
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• 2010

리튬전지는 다양한 전자기기의 구동전원으로 널리 사용되고 있으며, 충전과 방전 동작을 수차례 반복하는 화성공정은 이러한 리튬전지의 생산에 필수적이다. 본 논문에서는 충전동작과 방전동작을 하나의 장치로 수행할 수 있는 리튬전지 충방전용 직류-직류 변환기를 제안하고 설계한다. 제안한 변환기는 리튬전지의 충방전 특성을 고려하여 설계하였으며, 충전모드에서는 포워드 변환기로 동작하고 방전모드에서는 절연된 부스트 변환기로 동작한다. 해석을 바탕으로 설계조건에 부합하는 변압기의 권선 수, 인덕터, 커패시터 및 스위칭 소자를 설계하였다. 끝으로 설계한 변수를 적용한 시뮬레이션과 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 변환기 설계의 타당성을 입증하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권10호
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• pp.231-238
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• 2013

본 논문은 플랫판넬 디스플레이 장치에 사용할 DC-DC 변환기의 설계에 관한 것이다. 6~14[V]의 단일 DC 전원전압으로부터 플랫 판넬 백바이어스용 -5[V] DC 전압 발생회로(Negative DC Voltage Generator)와 승압된 15[V], 23[V] DC 전압 발생회로, 그리고 강압된 3.3[V] DC를 얻기 위한 회로를 설계하였다. 또한 기준 전압원으로 사용하기 위한 밴드갭 회로와 발진기, 레벨변환기 회로, 고온보호 회로 등을 설계하였다. 제작공정은 부(-)전압으로 동작하는 회로와 기타 회로를 분리하기 위해서 트리플-웰(Triple-Well)구조가 적용된 공정 내압 30[V], 최소선폭 0.35[${\mu}m$], 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 모든 회로는 시뮬레이션으로 검증하여 동작을 확인하였으며 원 칩으로 제작하여 플랫판넬 디스플레이 장치에 응용할 수 있도록 기능을 확보하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.2237-2246
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• 2012

본 논문에서는 구강센서를 소형화하고 제조 원가를 낮추기 위해 구강센서에서 필요로 하는 바이어스 회로를 구강센서 칩 내부에서 만들어주었다. 제안된 DC-DC 변환기 회로는 기준전류 발생기(reference current generator) 회로의 IREF를 이용하여 전압 레귤레이터(voltage regulator)에 필요한 기준전류와 바이어스 전류를 각각 공급해준다. 이들 전류가 각각의 전압 레귤레이 회로에서 해당되는 기준전압을 생성하여 부궤환(negative feedback)에 의해 목표전압을 regulation하게 된다. 그리고 기준전류가 전류 복사비(current mirror ratio)에 의해 mirroring되어 정전류인 IB0/IB1을 공급해주고, VREF 전압을 공급해주도록 설계하였다. $0.18{\mu}m$ X-ray CMOS 이미지 센서 공정을 이용하여 설계된 구강센서의 DC-DC 변환기의 출력 전압의 평균 전압, ${\sigma}$와 $4{\sigma}$는 양호한 측정 결과를 얻었다. 그리고 line-pair pattern 영상은 blurring 없이 높은 해상도 특성을 보였으며, 좋은 구강 영상을 획득하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권2호
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• pp.72-75
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• 2012

본 논문에서는 무선전력전송을 위한 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. DC-AC 변환 회로는 발진기와 전력증폭기를 결합시켜 구현하였다. 전력증폭기의 전력 효율은 무선전력전송 송신 시스템의 효율에 크게 영향을 주기 때문에 Class-E 증폭구조를 이용하여 고효율 전력증폭기를 구현하였다. 또한, 전력증폭기의 입력 단에 연결되는 발진기의 출력 전력이 작기 때문에 높은 출력의 DC-AC 변환 회로를 구현하기 위하여 구동 증폭기를 이용한 고이득 이단 전력증폭기를 구현하였다. 고이득 고효율 이단 Class-E 전력증폭기의 입력 단에 발진기를 연결하여 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. 13.56MHz의 2차, 3차 고조파 성분을 억제하기 위해 이중대역 저지 필터를 설계하여 결합하였다. DC-AC 변환 회로의 출력 전력과 변환 효율은 13.56 MHz에서 40 dBm과 80.2 %이다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권5호
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• pp.455-461
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• 2015

This paper deals with an experimental verification of a temperature-dependent power loss model of a DC/DC converter in severe temperature conditions. The power loss of a DC/DC converter is obtained by summing the losses by the components constituting the converter including switching elements, diodes, inductors, and capacitors. MIL-STD-810F stipulates that any electronic devices must be operable in the temperature ranging from $-50^{\circ}C$ to $70^{\circ}C$. We summarized the temperature-dependent loss models for the converter components. A SEPIC-type converter is designed and built as a target. Using a constant-temperature chamber, a test rig is set up to measure the power loss of the converter. The experimental results confirm the validity of the loss model within 4.5% error. The model can be useful to predict the efficiency of the converter at the operating temperature, and to provide guidelines in order to improve the efficiency.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1266-1274
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• 2006

본 논문에서는 TFT-LCD 구동 IC 모듈의 소형화측면에서 유리한 DC-DC 변환기 회로인 펌핑 커패시터 내장형 비중첩 부스트-클락 전하펌프 (Non-overlap Boosted-Clock Charge Pump: NBCCP) 회로가 제안되었다 .2VDC 전압으로 스윙하는 비중첩 부스트-클럭의 사용으로 기존의 펌핑 커패시터 내장형 크로스-커플드 전하펌프에 비해 펌핑 단의 수를 반으로 줄일 수 있었고, 전하 펌핑 노드의 펌핑된 전하가 입력 단으로 역류되는 현상을 방지하였다 . 그 결과 제안된 펌핑 커패시터 내장형 비중첩 부스트-클럭 전하펌프 회로는 기존의 펌핑 커패시터 내장형 크로스-커플드 전하펌프에 비해 펌핑 전류가 증가하였고, 레이아웃 면적은 감소되었다. 제안된 TFT-LCD 구동 IC용 DC-DC 변환기 회로를 $0.18{\mu}m$ Triple-Well CMOS 공정을 사용하여 설계하고, 테스트 칩을 제작 중에 있다.