• Journal of IKEEE
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• v.25 no.1
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• pp.15-24
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• 2021

In this paper, 1700 V EPDT (Extended P+ shielding floating gate Double Trench) MOSFET structure, which has a smaller switching time and loss than CDT (Conventional Double Trench) MOSFET, is proposed. The proposed EPDT MOSFET structure extended the P+ shielding area of the source trench in the CDT MOSFET structure and divided the gate into N+ and floating P- polysilicon gate. By comparing the two structures through Sentaurus TCAD simulation, the on-resistance was almost unchanged, but Crss (Gate-Drain Capacitance) decreased by 32.54 % and 65.5 %, when 0 V and 7 V was applied to the gate respectively. Therefore, the switching time and loss were reduced by 45 %, 32.6 % respectively, which shows that switching performance was greatly improved.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.4 no.2
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• pp.152-158
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• 1999

Due to high power ratings and low conduction loss, the TGBT has become more attractive in switching power supplies. However, its lower turn-on and turn-off characteristics than those of MOSFET cause severe switching loss and s switching frequency limitation. This paper proposes 2.4kW. 48V. high efficiency half-bridge DC-DC converter using p paralleled TGBT-MOSFET switch concept to use the merits of TGBTs and MOSFETs. Tn parallel switches. each of I TGBT and MOSFET plays its part during on-periods and switching instants. The switching loss is analyzed by l linearized modelling and the operation of the converter are investigated by simulation results.

• Journal of IKEEE
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• v.19 no.1
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• pp.94-100
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• 2015

In this paper, 50V power U-MOSFET which replace the body(PN) diode with Schottky is proposed. As already known, Schottky diode has the advantage of reduced reverse recovery loss than PN diode. Thus, the power MOSFET with integrated Schottky integrated can minimize the reverse recovery loss. The proposed Schottky body diode U-MOSFET(SU-MOS) shows reduction of reverse recovery loss with the same transfer, output characteristic and breakdown voltage. As a result, 21.09% reduction in peak reverse current, 7.68% reduction in reverse recovery time and 35% improvement in figure of merit(FOM) are observed when the Schottky width is $0.2{\mu}m$ and the Schottky barrier height is 0.8eV compared to conventional U-MOSFET(CU-MOS). The device characteristics are analyzed through the Synopsys Sentaurus TCAD tool.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07f
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• pp.1977-1980
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• 1998

본 논문에서는 출력단에 동기정류기를 사용하는 영전압 스위칭 방식의 고효율 하프 브리지(H-B)컨버터에 대해 다루고자 한다. 컨버터 손실의 대부분은 출력단 정류기 부분, 주 스위치, 트랜스 등에서 발생되며, 이중 출력단 정류기에 쇼트키 다이오드를 이용하는 경우 쇼트키 다이오드의 on-drop에 의한 손실이 적지 않게 된다. 따라서 이를 감소시키기 위해 쇼트키 다이오드를 MOSFET동기 정류기로 대치하고자 한다. 동기 정류기 방식에 이용되는 MOSFET에는 도통손실이 있으나 이는 쇼트키 다이오드의 on-drop에 의한 손실에 비해 매우 작으며, 특히 MOSFET의 기생 성분을 이용하여 영전압을 구현함으로써 MOSFET의 도통 손실을 현저히 감소시킬 수 있게 된다. 또한 H-B 컨버터의 경우 주 스위치에 전원전압과 동일한 크기의 전압이 인가되므로 내압이 작은 소자의 이용이 가능하게 되며, 이와 같이 함으로써 사용 부품 수의 감소, 내압이 낮은 주 스위치의 사용, 더 나아가 효율이 높은 고효율 컨버터를 구현 할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.82-84
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• 2019

본 논문에서는 Induction Heating(IH) 시스템에서 WBG 소자인 SiC MOSFET과 GaN Transistor의 Performance 비교를 통해서 소자의 적합성을 분석한다. SiC 및 GaN 소자를 직렬 공진형 컨버터로 구성된 IH 시스템에 적용하여 온도, 전압, 전류, Gate 저항 등을 고려한 도통 손실, 스위칭 손실, 역방향 도통 손실과 열 해석 프로그램을 통한 열 성능 등의 비교가 수행되며, 이를 통해 소자 적합성이 분석된다. 각 소자에 따른 IH 시스템에 대한 시뮬레이션을 수행하여, 이론적 손실 비교를 통한 소자 적합성 분석에 대한 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.161-162
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• 2016

일반적으로 사용되는 전력 스위치 소자에는 IGBT, MOSFET 등이 있다. 그 중 IGBT 소자는 용량 특성이 우수하여 고 용량 인버터에서 사용가능하다는 장점이 있으나 턴 오프 동작 시 손실 특성과 다이오드 역 회복 특성으로 인해 고속 스위칭 동작에는 부적합하다는 단점이 있다. 최근에는 SiC를 사용한 MOSFET의 개발이 진행되어 MOSFET의 대용량화 및 스위칭 손실저감이 이루어졌고 이에 따라, 본 논문에서는 SiC MOSFET을 이용한 고속 스위칭 인버터를 제안하였으며 그 특성을 기존의 IGBT 소자를 이용한 인버터와 비교분석하고 이를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2012.10a
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• pp.663-664
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• 2012

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.161-162
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• 2014

본 논문에서는 스탠바이 컨버터를 가지는 전력 변환 시스템에서 경부하 효율을 높일 수 있는 새로운 게이트 구동기법을 제안한다. 제안 방법은 스탠바이 컨버터의 보조 출력 전압을 조절하여 전력 MOSFET의 구동 전압 및 제어기 IC의 동작 전압을 경부하 조건에서 낮춘다. 따라서, MOSFET의 게이트 구동 손실과 제어기 IC의 손실을 크게 줄일 수 있다. 본 논문에서는 48V 입력전압 및 12V 출력전압/60A 출력전류의 주전원단 및 5V/3A의 출력의 스탠바이 전원단을 포함한 DC/DC 서버용 전원 장치를 실험하여 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.21-23
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• 2008

본 논문은 현재 연료전지의 전력변환시스템에서 고주파 절연방식 중 많이 사용 되고 있는 Full-Bridge컨버터를 시뮬레이션 툴(ORCAD)을 이용하여 조건을 각각 달리하여 해석하였다. 전류의 부담을 줄이는 방법으로 사용하는 MOSFET을 병렬로 여러개 연결할 경우와 스위칭 주파수를 변화시켰을 경우 각각의 손실을 알아보았고 이를 통하여 효율개선의 방안을 제시하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.21 no.2
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• pp.117-125
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• 2016

In this paper, the inverter switch losses of BLDC motor for three types of PWM methods and power devices were analyzed. When the BLDC motor is driven at low currents, the inverter switch losses for MOSFET are low because MOSFET operates like resistance. However, the inverter switch losses for IGBT are higher than MOSFET due to its large turn-off losses. Moreover, synchronous rectification switching method is adaptable because MOSFET has 2-channel. So, MOSFET can be driven with more low impedance and losses. For low power inverter with MOSFET, the power losses of unified PWM are lower than that of unipolar and bipolar PWM. Proposed method and losses analysis results are verified by examination and simulation using Matlab/Simulink.