• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.284-292
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• 2020

SiC 기반 소자는 silicon 소자 대비 1200V 이상의 고전압 환경에서 우수하게 동작하며 특히 매우 높은 온도에서 안정적인 특성을 보여준다. 따라서 최근 1700V급 UMOSFET이 전기 자동차, 항공기 등의 전력시스템의 사용을 목표로 활발하게 연구개발 되고 있다. 본 논문에서는 최근 연구되고 있는 세 종류의 1700급 UMOSFET-Conventional UMOSFET (C-UMOSFET), Source Trench UMOSFET (ST-UMOSFET), Local Floating Superjunction UMOSFET (LFS-UMOSFET)-에 대해 온도 변화(300K-600K)에 따른 전력소자에서 중요한 변수 (breakdown voltage(BV), on-resistance(R_on), threshold voltage(v_th), transconductance(g_m))의 신뢰성 특성을 비교 분석하였다. 세 소자 모두 온도 증가에 따른 BV 증가, R_on 증가, v_th 감소, g_m 감소를 확인하였다. 그러나 세 소자의 구조 차이에 따라 BV, R_on v_th, g_m 변화에 차이가 있어 그 정도 및 원인에 대해 비교 분석하였다. 모든 결과는 sentaurus TCAD을 통해 simulation 되었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.199-204
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• 2021

Ultra-compact electric vehicles have narrow space for power conversion devices. This work presents schemes to achieve the high-power density of a low-voltage DC-DC converter (LDC): simplifying a converter structure by using sync-buck topology, applying a planar inductor using PCB winding, and applying a plate-type heat sink. The heat sink is placed between two PCBs, which increases the contact surface between the PCB and the heat-dissipating device. It enables the miniaturization of the converter to improve the conditions of heat radiation. The validity of the proposed scheme is verified through the experiment using a 500 W(12 V, 41.67 A) prototype with an input voltage range from 58 V to 84 V.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.453-456
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• 2016

The major causes of electrical fire in low-voltage distribution lines are classified into short-circuit fault, overload fault, electric leakage, and electric contact failure. The special principal factor of the fire is electric arc or spark accompanied with such electric faults. This paper studies the development of an electric fire prevention system with detection and alarm of that in case of parallel arc fault occurrence in low-voltage distribution lines. The proposed system is designed on algorithm sensing the instantaneous voltage drop of line voltage at arc fault occurrence. The proposed detector has characteristics of high-speed operation responsibility and superior system reliability from composition using a large number of semiconductor devices. A new sensing control method that shows the detection of parallel arc fault is sensed to ripple voltage drop through a diode bridge full-wave rectifier at electrical accident occurrence. Some experimental tests of the proposed system also confirm the practicality and validity of the analytical results.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.958-960
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• 2002

High Temperature Superconducting (HTS) devices make it possible to operate with no electrical loss by resistance. If, however, the applied current is over its critical current, the phase of HTS devices is changed to normal state, so called, quench. In this case, since resistance of HTS is increased abruptly, it can not be avoidable to damage the whole apparatus. In this study, quench detector to protect HTS devices was proposed. We designed the quench detecting circuit and tested the performance of the circuit. The detecting circuit was consisted of Op-Amp and low pass filter etc, to detect very low voltage around $1{\mu}V$. The circuit detected effectively the low voltage when over current is applied to HTS tapes. At the next step, we are going to apply and test the circuit to protect the prototype HTS cable.

• 전기학회논문지P
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• 제65권1호
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• pp.25-30
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• 2016

In this paper, personal electrical stimulation medcial devices using bioelectrical stimulating was developed. Therapy effect of RET(resistive electric transfer) was more effective than CET(capacitive electric transfer), but CET was adopted because of safety issue. Then, the optimum parameters that may be effective in thin skin or facial wrinkles was set. For example, the frequency of the pulse voltage for stimulation is 1.8[MHz], burst frequency is 7[kHz] or 400[Hz], the development of devices was to have ON/OFF control and frequency control. When burst frequency was adjusted 7[kHz], heat was generated in the electrode. The case of 400[Hz] the heat was little generated. The microcontroller ATmega128-based experimental results show that the proposed personal high frequency electrical stimulation devices can be applied to medical equipment using therapy effect successfully.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.484-488
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• 2001

The grid voltage of commercial utility power source hi Japan and USA is 100rms, but in China and European countries, it is 200rms. In recent years, In Japan 200Vrms out putted single phase three wire system begins to be used for high power applications. In 100Vrms utility AC power applications and systems, an active voltage clamped quasi-resonant Inverter circuit topology using IGBTs has been effectively used so far for the consumer microwave oven. In this paper, presented is a half bridge type voltage-clamped high-frequency Inverter type AC-DC converter using which is designed for consumer magnetron drive used as the consumer microwave oven in 200V utility AC power system. This zero voltage soft switching Inverter can use the same power rated switching semiconductor devices and three-winding high frequency transformer as those of the active voltage clamped quasi-resonant Inverter using the IGBTs that has already been used for 100V utility AC power source. The operating performances of the voltage source single ended push pull type Inverter are evaluated and discussed for consumer microwave oven. The harmonic line current components In the utility AC power side of the AC-DC power converter operating at ZVS­PWM strategy reduced and improved on the basis of sine wave like pulse frequency modulation and sine wave like pulse width modulation for the utility AC voltage source.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.227-231
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• 2022

고전압 전력반도체의 수요는 산업의 전반에 걸쳐 증가하고 있는 추세이며, 특히 자율주행이나 전기자동차와 같은 교통 수단에 이용되는 경우 전동차의 동력 추진 제어 장치에 3.3 kV 이상의 IGBT 모듈 부품이 사용되고 있으며, 전동차의 신설과 유지 관리에 따른 부품의 조달이 매년 증가하고 있다. 게다가 기술 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 해당 산업계에서는 고전압 IGBT부품의 최적화 연구가 절실히 요구되고 있다. 3.3 kV 이상 고전압 IGBT 소자 개발을 위해 웨이퍼의 비저항 범위 설정과 주요 단위 공정의 최적 조건이 중요한 변수이며, 높은 항복 전압을 위한 핵심 기술로 junction depth의 확보가 무엇보다 중요하다. 최적의 junction depth를 확보하기 위한 제조 공정 중에서 단위 공정 중 한 단계인 확산 공정의 최적화를 살펴보았다. 확산 공정에서는 주입되는 가스의 종류와 시간 그리고 온도가 주요 변수이다. 본 연구에서는 단위 공정의 시뮬레이션을 통하여 고전압 IGBT 소자 개발을 위한 웨이퍼 저항의 (Ω cm) 범위를 설정하고, 확산 공정의 온도에 따른 확산 공정의 WDR(Well drive in) 조건 최적화에 대하여 연구한 결과 링 패턴의 width 23.5 ~ 25.87 ㎛에 대하여 junction depth는 7.4 ~ 7.5 ㎛를 얻어 3.3 kV 고전압 전력반도체 지지에 최적화할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.916-921
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• 2018

본 논문에서는 고전압, 고전류 동작을 위한 전력 MOSFET 소자에 대한 전기적 특성을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 소자의 정적 특성을 향상시키기 위해 기존의 Si대신 4H-SiC를 이용했다. 4H-SiC는 넓은 에너지 밴드 갭에 의한 높은 한계전계를 갖기 때문에 고전압, 고전류 동작에서 Si보다 유리한 특성을 갖는다. 4H-SiC를 사용한 기존 VDMOSFET 구조는 p-base 영역 모서리에 전계가 집중되는 현상으로 인해 항복 전압이 제한된다. 따라서 본 논문에서는 p-base 영역의 모서리에 곡률을 주어 전계의 집중을 완화시켜 항복 전압을 높이고, 정적 특성을 개선한 곡률 VDMOSFET 구조를 제안하였다. TCAD 시뮬레이션을 통해 기존 VDMOSFET과 곡률 VDMOSFET의 정적 특성을 비교, 분석 하였다. 곡률 VDMOSFET은 기존 구조에 비해 온저항의 증가 없이 68.6% 향상 된 항복 전압을 갖는다.

• 전기학회논문지
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• 제62권8호
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• pp.1101-1107
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• 2013

A light emitting diodes(LED) lighting has been increasingly used due to its low power consumption, long life time, high efficiency, and environment friendly characteristics. Also various power converters has been applied to drive these LED lighting. Among many power converters, a LLC resonant converter could be applied for LED lighting because of its high efficiency and high power density. Furthermore, the function of power factor correction(PFC) might be added. In this paper, 1-stage asymmetrical LLC resonant converter is proposed. The proposed converter performs both input-current harmonics reduction and PFC using the discontinuous conduction mode(DCM). The proposed 1-stage LLC resonant converter approach has the lower voltage stress across switching devices and achieve the zero voltage switching(ZVS) in switching devices. To verify the performance of the proposed converter, simulation and experimental results from a 300[W] prototype are provided.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.83-93
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• 1997

본 논문은 고전압 실험실에서 시변성 전자계의 측정 및 평가에 관한 것으로 전자적 외란은 주로 전력장비의 지락고장 및 개폐조작에 의해 기인되며, 전자회로와 제어장비틀은 전자방해작용에 매우 민감하다. 주어진 전자환 경에 대한 전자방해작용의 레벨을 평가하는 것은 필수적이다. 전계는 40 Hz-2oo MHz 범위의 대역폭을 갖는 전계센서로 관측되었으며, 시변성 자계는 출력이 입사신호에 직접적으로 비례하는 루프형 센서로 측정되었다. 또한 진동성 과도전류와 차단파 임펄스전압에 의해 유도된 전자방해작용의 레벨파 전자 차폐의 외함설계에 관한 정보를 주는 사변성 전자계의 주파수 성분을 고속프리에변환으로 분석하였다.