• 제목/요약/키워드: PowerBJT

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전력소자를 사용한 LED 조명 디밍에 관한 연구 (A Study on LED Light Dimming using Power Device)

  • 김동식;채상훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권7호
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    • pp.89-95
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    • 2014
  • 주위 밝기 및 환경에 따라서 LED 조명등의 밝기를 조절하기 위한 장치를 PWM 기술과 전력 소자를 이용하여 구현하였다. 주위의 광량 측정을 위하여 CdS 센서를 사용하였으며, PWM 신호 생성을 위하여 MCU를 사용하여 제어 보드를 설계한 다음 광량에 따라 듀티비를 조절하였다. 고전압, 대전류를 필요로 하는 LED 조명등을 디밍하기 위하여 전력 소자를 사용하여 DC 전원장치의 출력을 스위칭하였으며, PowerMOSFET, IGBT, PowerBJT를 각각 사용하여 특성을 서로 비교하였다. 실험결과 선형성 면에서는 IGBT가 양호하였으나, 효율 및 가격 면까지 고려하면 PowerBJT도 우수한 특성을 보였다.

수치해석을 이용한 전력 BJT의 정특성 분석 (The analysis of the characteristics of the power BJT using numerical analysis method)

  • 이은구;윤현민;김철성
    • 전기전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.119-127
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    • 2002
  • 수치해석을 이용하여 전력 BJT의 정특성을 분석하는 방법을 제안한다. 고농도의 불순물이 주입된 영역에서 반송자 농도를 정교하게 구하기 위해 Fermi-Dirac 통계를 고려하며, 베이스 영역에서 재결합 전류를 계산하기 위해 Philips Unified 이동도 모델과 SRH 및 Auger 생성-재결합 모델을 사용한다. 제안된 방법을 검증하기 위해 현재 산업체에서 사용중인 전력 BJT의 베이스 전류를 $1.0[{\mu}A]$에서부터 $3.5[{\mu}A]$까지 $0.5[{\mu}A]$ 단위로 증가시키면서 컬렉터 전류의 실측치와 BANDIS와 비교한 결과 8.9%이내의 상대오차를 보였다.

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보청기를 위한 개별 BJT 소자의 효과적인 바이어스 회로 (An Efficient Bias Circuit of Discrete BJT Component for Hearing Aid)

  • 성광수;장형식;현유진
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권6호
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    • pp.16-23
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    • 2003
  • 본 논문에서 보청기를 위한 개별 BJT 소자의 효과적인 바이어스 회로를 제안한다. 보청기에 널리 사용되는 컬렉터 귀환 바이어스 회로는 부귀환 저항을 가지고 있다. 이 저항은 AC와 DC에 동시에 영향을 줌으로서 DC 바이어스 점의 변화 없이 증폭기의 이득을 변화시키기 어렵다. 또한 기존회로는 보청기의 이득이 높을 경우 전원 잡음의 정귀환으로 발진할 수 있는 단점이 있다. 제안된 회로는 컬렉터 귀환 바이어스회로에 베이스와 전원 사이에 컬렉터 저항보다 β배 더 큰 저항을 추가하여 기존회로의 두 가지 단점을 줄일 수 있다. 제안된 회로에서 DC 바이어스 점의 변화 없이 증폭기의 이득을 변경 할 수 있고 모의실험에서 기존회로보다 전원 잡음 이득을 18.5%정도 감소시킬 수 있다.

Folded Back Electrode를 이용한 BJT의 포화전압특성 개선 (Improvement of The Saturation Voltage Characteristics of BJT Using Folded Back Electrode)

  • 김현식;손원소;최시영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권5호
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    • pp.15-21
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    • 2004
  • 본 논문에서는 저전력 스위치에 사용되는 소자의 포화전압 특성을 개선하기 위해 새로운 구조의 BJT를 제안하고 있다 기존에 사용되던 finger transistor(FT)의 경우 포화전압이 높아 저전력 소자의 특성을 만족하지 않아 multi base island transistor(MBIT)로 구조를 변경함으로써 저전류 영역에서의 포화전압은 충분히 낮아 저전력용 소자의 특성을 만족하지만, 이 역시 고전류 영역에서는 여전히 포화전압이 높아져 저전력용 소자의 특성을 만족하지 못하는 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 folded back electrode를 이용한 새로운 구조의 BJT(FBET)를 제안하여 그 특성을 조사하였다. 새로운 구조의 트랜지스터를 적용함으로써 MBIT 구조에 비해 에미터 면적은 35 % 증가하고 접촉창의 면적이 92 % 증가하여, 저 전류 영역에서의 포화 전압은 30 % 감소하였고 고 전류 영역에서의 포화 전압은 에미터 면적 증가와 에미터 접촉 창 면적 증가에 의해 각각 30 %와 7 %씩 감소하여 전체적으로는 37 %가 감소하는 특성을 나타내었다.

개별 BJT를 이용한 보청기의 효과적인 바이어스 회로 (An Efficient Bias Circuit for Hearing Aid using Discrete BJT)

  • 장형식;현유진;성광수
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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    • pp.231-234
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    • 2002
  • In this paper, we propose an efficient bias circuit for hearing aid using discrete BJT. The collector feedback bias circuit, widely used for the hearing aid, has a resister for negative feedback. As the resistor affects AC and DC simultaneously, it is quite difficult to adjust amplifier gain without changing DC bias point. The previous bias circuit also has weak point to be oscillated by the positive feedback of power noise if gain of hearing aid is high. In the proposed circuit, we can reduce the two weak points of the previous circuit by adding a resistor which is ${\beta}$ times larger than collector resistor between base of BJT and power supply.

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다양한 펄스 반복률에서의 NPN BJT (Bipolar Junction Transistor)의 파괴 특성에 관한 연구 (A Study on Destruction Characteristics of BJT (Bipolar Junction Transistor) at Different Pulse Repetition Rate)

  • 방정주;허창수;이종원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.167-171
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    • 2014
  • This paper examines the destruction behavior of NPN BJT (bipolar junction transistor) by repetition pulse. The injected pulse has a rise time of 1 ns and the maximum peak voltage of 2 kV. Pulse was injected into the base of transistor. Transistor was destroyed, current flows even when the base power is turned off. Cause the destruction of the transistor is damaged by heat. Breakdown voltage of the transistor is 975 V at single pulse, and repetition pulse is 525~575 V. Pulse repetition rate increases, the DT (destruction threshold) is reduced. Pulse Repetition rate is high, level of transistor destruction is more serious.

The Effects of ${\gamma}-rays$ on Power Devices

  • Lho, Young-Hwan;Kim, Ki-Yup;Cho, Kyoung-Y.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2287-2290
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    • 2003
  • The electrical characteristics of power devices such as BJT (Bipolar Junction Transistor), and MOSFET (Metal Oxide Field Effect Transistor), etc, are altered due to impinging photon radiation and temperature in the nuclear or the space environment. In this paper, BJT and MOSFET are the two devices subjected to ${\gamma}$ radiation. In the case of BJT, the current gain (${\beta}$) and the collector to Emiter breakdown voltage ($V_{CEO}$) are the two main parameters considered. When it was subjected to ${\gamma}$ rays, the ${\beta}$ decreases as the dose level increases, whereas, $V_{CEO}$ gradually increases as the dose level increases. In the case of MOSFET, the threshold voltage is decreasing as the dose level increases. Here it has been observed the decent rate is an increasing function of the threshold voltage. The on-resistance does not change with respect to the dose. Both the devices recover back the original specification after the annealing is finished. No permanent damage has been occurred.

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1,200V 급 Trench Gate Field stop IGBT 공정변수에 따른 스위칭 특성 연구 (A Study on Switching Characteristics of 1,200V Trench Gate Field stop IGBT Process Variables)

  • 조창현;김대희;안병섭;강이구
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.350-355
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    • 2021
  • IGBT는 MOSFET과 BJT의 구조를 동시에 포함하고 있는 전력반도체 소자이며, MOSFET의 빠른 스위칭 속도와 BJT의 고 내압, 높은 전류내량 특성을 갖고 있다. GBT는 높은 항복전압, 낮은 VCE-SAT, 빠른 스위칭 속도, 고 신뢰성의 이상적인 파워 반도체 소자의 요구사항을 목표로 하는 소자이다. 본 논문에서는 1,200V 급 Trench Gate Field Stop IGBT의 상단 공정 파라미터인 Gate oxide thickness, Trench Gate Width, P+ Emitter width를 변화시키면서 변화하는 Eoff, VCE-SAT을 분석하였고, 이에 따른 최적의 상단 공정 파라미터를 제시하였다. Synopsys T-CAD Simulator를 통해 항복전압 1,470V와 VCE-SAT 2.17V, Eon 0.361mJ, Eoff 1.152mJ의 전기적 특성을 갖는 IGBT 소자를 구현하였다.

LED 응용을 위한 BCM 방식의 Power Factor Correction Control IC 설계 (The Design of BCM based Power Factor Correction Control IC for LED Applications)

  • 김지만;정진우;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.2707-2712
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    • 2011
  • 본 논문에서는 400V, 120W 급 LED 구동을 위한 1단 전류 경계모드(Boundary Condition Mode) 제어방식의 역률 개선 제어회로를 설계하였다. 제안하는 제어회로는 역률 개선 및 고조파 발생을 감소시키는 기능을 가지고 있으며, 또한 PFC(Power Factor Correction)회로 내에서 상대적으로 많은 면적을 차지하는 기존의 바이폴라 트랜지스터 구조 대신 새로운 CMOS 회로로 설계하였다. 기존대비, 약 30% 정도의 레이아웃 면적을 줄이게 되었고, 상용화 시 칩의 가격 경쟁력이 클 것으로 사료된다.

A Design of BJT-based ESD Protection Device combining SCR for High Voltage Power Clamps

  • Jung, Jin-Woo;Koo, Yong-Seo
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권3호
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    • pp.339-344
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    • 2014
  • This paper presents a novel bipolar junction transistor (BJT) based electrostatic discharge (ESD) protection device. This protection device was designed for 20V power clamps and fabricated by a process with Bipolar-CMOS-DMOS (BCD) $0.18{\mu}m$. The current-voltage characteristics of this protection device was verified by the transmission line pulse (TLP) system and the DC BV characteristic was verified by using a semiconductor parameter analyzer. From the experimental results, the proposed device has a trigger voltage of 29.1V, holding voltage of 22.4V and low on-resistance of approximately $1.6{\Omega}$. In addition, the test of ESD robustness showed that the ESD successfully passed through human body model (HBM) 8kV. In this paper, the operational mechanism of this protection device was investigated by structural analysis of the proposed device. In addition, the proposed device were obtained as stack structures and verified.