• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권9호
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• pp.3334-3341
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• 2023

We studied the irradiation effects of fast neutron generated by a 30 MeV cyclotron on the electrical and switching characteristics of NPT-IGBT devices. Fast neutron fluence ranges from 2.7 × 10⁹ to 1.82 × 10¹³ n/cm². Electrical characteristics of the IGBT device such as I-V, forward voltage drop and additionally switching characteristics of turn-on and -off were measured. As the neutron fluence increased, the device's threshold voltage decreased, the forward voltage drop increased significantly, and the turn-on and turn-off time became faster. In particular, the delay time of turn-on switching was improved by about 35% to a maximum of about 39.68 ns, and that of turn-off switching was also reduced by about 40%-84.89 ns, showing a faster switching.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 2017

본 논문에서는 플래너 게이트 및 트렌치 게이트의 구조를 동시에 가지고 있는 1200V급 이중 게이트 IGBT 소자를 제안함과 동시에 전기적인 특성을 분석하였으며, 분석된 결과를 가지고 플래너 게이트 및 트렌치 게이트 IGBT 소자의 전기적인 특성과 비교 분석하였다. 이중 게이트 IGBT 소자를 설계하는데 있어 문턱전압 및 온 상태 전압 강하에 영향을 주는 P-베이스 영역에 있어 P-베이스에 깊이는 트렌치 게이트 소자 영역에 영향을 주며, P-베이스에 너비는 플래너 게이트 소자 영역에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 이중 게이트 IGBT 소자의 전기적인 특성인 항복전압은 1467.04V, 온 전압 강하는 3.08V, 문턱전압은 4.14V의 특성을 나타내고 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.907-911
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• 2006

In this paper, we propose a new structure that improves the on-state voltage drop and switching speed in Insulated Gate Bipolar Transistors(IGBTs), which can be widely used in high voltage semiconductors. The proposed structure is unique in that the collector area is divided by $SiO_2$, whereas the conventional IGBT has a planar P+ collector structure. The process and device simulation results show remarkably improved on-state and switching characteristics. Also, the current and electric field distribution indicate that the segmented collector structure has increased electric field near the $SiO_2$ corner, which leads to an increase of electron current. This results in a decrease of on-state resistance and voltage drop to $30%{\sim}40%$. Also, since the area of the P+ region is decreased compared to existing structures, the hole injection decreases and leads to an increase of switching speed to 30 %. In spite of some complexity in process procedures, this structure can be manufactured with remarkably improved characteristics.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.338-341
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• 2002

A new small size Lateral Trench Electrode Insulated Gate Bipolar Transistor (LTEIGBT) is proposed and fabricated to improve the characteristics of device. The entire electrode of LTEIGBT is placed to trench type electrode. The LTEIGBT is designed so that the width of device is 19$\mu\textrm{m}$. The latch-up current density of the proposed LTEIGBT is improved by 10 and 2 times with those of the conventional LIGET and LTIGBT The forward blocking voltage of the LTEIGBT is 130V. At the same size, those of conventional LIGBT and LTIGBT are 60V and 100V, respectively. Because that the electrodes of the proposed device is formed of trench type, the electric field in the device are crowded to trench oxide. We fabricated He proposed LTEIGBT after the device and process simulation was finished. When the gate voltage is applied 12V, the forward conduction currents of the proposed LTEIGBT and the conventional LIGBT are 80mA and 70mA, respectively, at the same breakdown voltage of 150V,

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.756-759
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• 2014

DC/DC converters are commonly used to generate regulated DC output voltages with high-power efficiencies from different DC input sources. The converters can be applied in the regenerative braking of DC motors to return energy back to the supply, resulting in energy savings for the systems at periodic intervals. The fundamental converter studied here consists of an IGBT (Insulated Gate Bipolar mode Transistor), an inductor, a capacitor, a diode, a PWM-IC (Pulse Width Modulation Integrated Circuit) controller with oscillator, amplifier, and comparator. The PWM-IC is a core element and delivers the switching waveform to the gate of the IGBT in a stable manner. Display of the DC/DC converter output depends on the IGBT's changes in the threshold voltage and PWM-IC's pulse width. The simulation was conducted by PSIM software, and the hardware of the DC/DC converter was also implemented. It is necessary to study the fact that the output voltage depends on the duty rate of D, and to compare the output of experimental result with the theory and the simulation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1816-1819
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• 2002

Nowadays, CO2 lasers are used widely in many applications such as materials fabrication, communications, remote sensing and military purpose etc. It is important to control the laser output power in those fields. In this paper, current resonant half-bridge inverter and Cockcraft-Walton circuit are used to vary the laser output power. This laser power supply is designed and fabricated which has less switching losses and compact size. Also we used an IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) as a switching device of a power supply and PIC one-chip microprocessor are used to control the gate signal of the IGBT precisely. We investigated the output characteristics of this CO2 laser. As a result, the maximum laser output power of 26[W] is obtained at the resonant frequency of about 13[kHz].

• 전기저널
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• 통권280호
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• pp.64-70
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• 2000

파워디바이스는 산업$\cdot$전력$\cdot$교통$\cdot$정보 등 여러 분야에서 사용되고 그 기기들의 성능은 이 파워디바이스의 성능에 의해 크게 좌우된다. 특히 고도 정보화시대가 되는 21세기에는 전력수요가 점점 더 증가될 것이기 때문에 인버터화 등에 의한 생에너지 대책과 클린에너지 등에 의한 신에너지의 창출이 중요한 과제가 되고 있다. 한편, 지구환경 보호면에서 전기자동차 등의 환경고려형 장치의 보급이 활발해질 것이 예상된다. 이와 같은 사회환경 속에서 파워 일렉트로닉스를 지탱하는 소자로서 파워디바이스는 점점 더 그 역할의 중요성이 커지고 있다. 최근의 파워디바이스로서는 디스크리트, 모듈, IPM(Intelligent Power Module)등 여러 가지의 디바이스가 출현하고 있는데 그 성능을 결정하는 중심이 되는 것이 파워디바이스 칩이다. 파워디바이스 칩 자신도 급속히 진화하여 현재는 MOS계 파워디바이스 칩이 주류를 이루고 있다. 그 중에서도 사용하기 쉽다는 면에서 MOSFET와 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)가 주로 실용화되고 있으며, 미세가공기술과 라이프타임 제어기술의 진전에 따라 현저한 성능개선이 진행되고 있다. 한편, 공업용 대용량인버터나 전력응용에서 요구되는 고내압$\cdot$대용량 영역에서는 당분간 저손실이라는 의미에서 바이폴라계의 사이리스터형 디바이스가 주류로 사용되고, 이 영역에서는 GTO에 대체하는 소자로서 GCT(Gate Commutated Turn-off)사이리스터가 개발되어 그 응용이 확대될 것이 기대되고 있다. 또한 전압형 인버터장치에서는 IGBT와 GCT등의 스위칭디바이스와 함께 환류용 다이오드(FWD)가 필요하며 이 FWD의 특징 개선도 스위칭디바이스의 개선과 병행하여 추진되고 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.758-763
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• 2002

A new small size Lateral Trench Electrode Insulated Gate Bipolar Transistor (LTEIGBT) is proposed and fabricated to improve the characteristics of device. The entire electrode of LTEIGBT is placed to trench type electrode. The LTEIGBT is designed so that the width of device is 19w. The latch-up current density of the proposed LTEIGBT is improved by 10 and 2 times with those of the conventional LIGBT and LTIGBT. The forward blocking voltage of the LTEIGBT is 130V. At the same size, those of conventional LIGBT and TIGBT are 60V and 100V, respectively. Because the electrodes of the proposed device is formed of trench type, the electric field in the device are crowded to trench oxide. When the gate voltage is applied 12V, the forward conduction currents of the proposed LTEIGBT and the conventional LIGBT are 80mA and 70mA, respectively, at the same breakdown voltage of 150V.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.176-179
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• 2002

Nowadays, CO2 lasers are used widely in many applications such as materials fabrication. communications, remote sensing and military purpose etc. It is important to control the laser output power in those fields. In this paper, current resonant half-bridge inverter and Cockcraft-Walton circuit are used to vary the laser output power. This laser power supply is designed and fabricated which has less switching losses and compact size. Also we used an IGBT(insulated Gate Bipolar Transistor) as a switching device of a power supply and PIC one-chip microprocessor are used to control the gate signal of the IGBT precisely. We investigated the output characteristics of this CO2 laser. As a result. the maximum laser output power of 26 [W] is obtained at the resonant frequency of about 13 [kHz].

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.810-818
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• 2021

ESS의 누설전류는 PCS(Power Control System)측 누설전류와 계통불평형 전류로 인한 누설전류로 구분되는데, PCS측의 누설전류는 정상 상태 운전 시, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위칭의 전압 변화량과 IGBT와 방열판 사이에 존재하는 기생 커패시턴스에 의해 발생한다. 또한, 계통불평형 전류에 의한 누설전류는 불평형 부하로 인해 발생한 불평형 전류가 Yg-∆ 결선방식의 3각 철심이 적용된 태양광전원 연계형 변압기의 중성선을 통해 ESS로 유입된다. 따라서, 본 논문에서는 방열판 유도공식을 통해 산정한 기생 커패시턴스에 의하여 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제시하고 또한, 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제안한다. 이를 바탕으로, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 배터리부, PCS부, AC전원부로 이루어진 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘과 배전 계통부, 불평형 부하부, ESS부로 이루어진 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 모델링하고, 누설전류의 특성을 평가한다. 상기의 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 외함의 저항과 접지저항의 크기에 따라 PCS측의 누설전류는 7[mA]에서 34[mA]로, 계통불평형에 의한 배터리 외함으로 흐르는 누설전류는 3.96[mA]에서 10.76[mA]로 증가하여 배터리측에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.