• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1763-1772
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• 2016

To reduce system complexity and implementation costs, fully-controlled H-bridge (FHB) modules and diode H-bridge PFC (DHB) modules are cascaded to form a hybrid cascaded H-bridge rectifier (HCHR). In this paper, the advantages of such a HCHR over other cascaded rectifiers are analyzed depending on the numbers of FHB modules and DHB modules. Therefore, to assign proper numbers to these two kinds of modules for the HCHR, a configuration determination method is investigated under balanced and imbalanced loads. Three principles are also presented to guide the configuration determination for the HCHR. In addition, the constraints for selecting the step-up ratio and filter inductance are derived based on a phasor diagram analysis. The proposed configuration determination method is validated by simulations under three different conditions in the PSIM environment. Finally, experiments are carried out on a scaled-down prototype where the configuration can be easily adjusted. The feasibility of the proposed theory is then verified by experimental results.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제53권1호
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• pp.24-29
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• 2004

$CF_4$ gas is one of the most useful gases in modern technologies for semiconductor fabrication. However, there are many problems which should be solved in order to fabricate semiconductor device, for example, etching speed drop due to ion charge-up and etching selectivity drop due to the high electron energy. One of useful method in order to suppress their damages above is pulsed-time modulated plasma (PM). However, transient responses of charged particles occur when the source power is turned-on and -off in PM method. To control plasma properties in detail, such a transient phenomenon must be investigated. In this paper, we investigate $CF_4$ RF plasma properties under a one-dimensional fluid model. And also for dynamic and stable control of $CF_4$ plasmas, we investigated the transient behavior of the plasmas after step up or down of the amplitude of the power source voltage $V_s$(t). Fundamental properties of transient $CF_4$ plasmas was discussed. Furthermore, we intend to discuss new method for pulsed-time plasma modulation.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.655-661
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• 2006

Dielectric and piezoelectric properties of PMN-PZT ceramics with a high mechanical quality factor$(Q_m)$ and a low temperature sintering temperature were investigated as a function of PZN substitution in order to develop multilayer piezoelectric transformer for AC-DC converter. Multilayer piezoelectric transformers were subsequently manufactured using the PMN-PZN-PZT ceramic offering the optimal behavior and then the electrical performance were invetigated. At the sintering temperature of $940^{\circ}C$, density, electromechanical coupling factor$(k_p)$, mechanical qualify factor$(Q_m)$ and dielectric constant$(\varepsilon_r)$ of 8 mol% PZN substituted specimen were $7.73g/cm^3$, 0.524, 1573 and 1455, respectively. The PZN substitution caused a increase in the dielectric constant and the electromechnical coupling factor. The voltage step-up ratio of multilayer piezoelectric transformer showed the maximum value at near the resonant frequency of 76.55 kHz and increased according to the increase of load resistance. The multilayer piezoelectric transformer with the output impedance coincided with the load resistance showed the temperature increase of less than $20^{\circ}C$ at the output power of 10 W. Based on the results, the manufactured multilayer transformer using the low temperature sintered PMN-PZN-PZT ceramics can be stably driven for both step-up and down transformers.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권9호
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• pp.1-7
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• 2008

본 논문은 0.35$\mu$m CMOS 공정으로 설계된 무선 모바일 시스템의 전력구동을 위한 3.3V 입력 1.8V 출력의 스텝다운 전압모드 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안된 커패시터 멀티플라이어 기법은 오차보정중폭기의 보상회로 블록의 크기를 30%까지 줄여서 칩 안에 집적화 하였다. 이를 통하여 회로의 안정성을 향상시키기 위해서 칩 외부에 위치되었던 수동소자들이 없어지게 되었다. 또한 저 전력 버퍼를 이용해서 기존의 DC-DC 변환기보다 효율을 평균 3%정도 향상 시켰다. 제안한 변환기는 측정 결과, 부하전류 200mA에서 1.17%의 미만의 출력전압 리플을 가지며 최대 83.9%의 전력효율을 가진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.587-592
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• 2018

AMOLED는 흐르는 전류에 의해 밝기가 결정되므로 AMOLED의 각 픽셀은 전류 구동 방식으로 동작하므로 AMOLED 구동을 위해서는 사용자의 요구에 의해 전류의 양을 조절할 수 있는 전원이 필요하다. 이에 본 논문에서는 사용자에 의해 설정된 전원을 공급하는 AMOLED 디스플레이용 IP의 driver 블록을 설계하고 이에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 설계된 IP의 driver는 전압에 대해 다이오드 전류 곡선을 가지는 AMOLED의 특성 때문에 출력 전압 레귤레이션에 중점을 두었고, low load시에는 PSM(Pulse-skipping mode)로 동작하고 medium/high load시에는 1.5MHz PWM(Pulse-width modulation) mode로 동작한다. 설계된 IP의 driver는 step-up converter의 DCM(Dis-Continue Mode)에서 발생하는 ringing 현상을 제거하도록 설계하였다. Ringing 현상은 IC내의 power switch를 파괴하거나 주위의 소자들에 EMI를 증가시키는 역할을 하게 된다. 설계된 IP의 driver에서는 ringing killer 회로를 통해 이를 최소화하였다. Mobile applications를 고려하여 disable시에는 standby current를 $1{\mu}A$이하로 설계하여 true shut-down이 가능하도록 하였다. 본 논문에서 제안한 드라이버는 AMOLED의 디스플레이용 듀얼 파워 매니지먼트회로와 같은 시스템에 효율적으로 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.21-26
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• 2016

본 논문에서는 휴대 전자기기의 내부 전원단을 위한, CCM/DCM 기능의 이중모드 감압형 DC-DC 벅 컨버터를 제안한다. 제안하는 변환기는 1 MHz의 주파수에서 동작하며, 파워단과 제어블럭으로 이루어진다. 파워단은 Power MOS 트랜지스터, 인덕터, 커패시터, 제어 루프용 피드백 저항으로 구성된다. 제어부는 펄스폭 변조기 (PWM), 오차증폭기, 램프 파 발생기, 오실레이터 등으로 이루진다. 또한 본 논문에서 보상단의 큰 외부 커패시터는, 집적회로의 면적축소를 위하여 CMOS 회로로 구성되는 멀티플라이어 등가 커패시터로 대체하였다. 또한,. 본 논문에서, 보상단의 외부 커패시터는 집적회로의 면적을 줄이기 위하여 곱셈기 기반 CMOS 등가회로로 대체하였다. 또한 제안하는 회로는 칩을 보호하기 위하여 출력 과전압, 입력부족 차단 보호회로 및 과열 차단 보호회로를 내장하였다. 제안하는 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여, 케이던스의 스펙트라 회로설계 프로그램을 이용하여 설계 및 검증을 하였다. SPICE 모의 실험 결과, 설계된 이중모드 DC-DC 벅 변환기는 94.8 %의 피크효율, 3.29 mV의 리플전압, 2.7 ~ 3.3 V의 전압 조건에서 1.8 V의 출력전압을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.859-863
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• 2005

본 논문은 광범위한 전력제어가 가능하고, PC 직렬통신 방식에 의해 원거리에서 시스템을 ON-OFF할 수 있으며, 시스템의 상태를 모니터링 할 수 있는 선박비상조명시스템의 전력제어특성 개선에 관해 연구한다. 제안된 시스템은 강압형 컨버터, 비상급전회로, 반 브리지 인버터, 형광램프기동회로, 마이크로프로세서 제어 및 멀티통신회로 등으로 구성된다. 실험을 통하여 과전류에 의한 해당 시스템의 정지와 주전원 차단시의 비상전원에 의한 신속한 급전을 확인할 수 있고, 입력전력은 35[$\%$] 범위까지 제어됨을 확인한다. 또한, 원거리에서 원하는 시스템을 ON-OFF 하고, 시스템의 전력, 전압, 전류, 배터리 전압 등의 모니터링도 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권3호
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• pp.51-57
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• 2010

IEEE 802.11n 기반 무선 LAN과 IEEE 802.16e 기반 Mobile WiMAX에 적용할 수 있는 이중모드 직접 변환 수신기를 $0.13\;{\mu}m$ RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 설계된 직접 변환 수신기는 2.3-2.7 GHz의 주파수 범위에서 동작을 한다. 저잡음 증폭기에 Current Steering 기술을 사용하여 전체 이득의 크기를 3 단계로 조절이 가능하게 하였다. 플리커 잡음 영향을 낮추기 위해 믹서에 Current Bleeding 기술을 사용하였다. 믹서 LO를 위한 I/Q 위상 신호 발생을 위해 주파수 2-분주회로를 포함하였다. 제작된 직접 변환 수신기는 1.4V의 공급 전원에서 LO 버퍼를 포함하여 56 mA를 사용하며, 32 dB의 전력이득과 4.8dB의 잡음지수, 그리고 +6 dBm의 출력 $P_{1dB}$를 가진다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.665-669
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• 2015

We investigated and compared two methods of in-situ oxidation and chemical etching treatment (CET) to remove the boron rich layer (BRL). The BRL is generally formed during boron doping process. It has to be controlled in order not to degrade carrier lifetime and reduce electrical properties. A boron emitter is formed using $BBr_3$ liquid source at $930^{\circ}C$. After that, in-situ oxidation was followed by injecting oxygen of 1,000 sccm into the furnace during ramp down step and compared with CET using a mixture of acid solution for a short time. Then, we analyzed passivation effect by depositing $Al_2O_3$. The results gave a carrier lifetime of $110.9{\mu}s$, an open-circuit voltage ($V_{oc}$) of 635 mV at in-situ oxidation and a carrier lifetime of $188.5{\mu}s$, an $V_{oc}$ of 650 mV at CET. As a result, CET shows better properties than in-situ oxidation because of removing BRL uniformly.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권2호
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• pp.555-566
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• 2015

A TRIAC dimming LED driver that can control the brightness of LED arrays for a wide range of source voltage variations is proposed in this paper. Unlike conventional PWM LED drivers, the proposed LED driver adopts a TRIAC switch, which inherently guarantees zero current switching and has been proven to be quite reliable over its long lifetime. Unlike previous TRIAC type LED drivers, the proposed LED driver is composed of an LC input filter and a variable switched capacitance, which is modulated by the TRIAC turn-on timing. Thus, the LED power regulation and dimming control, which are done by a volume resistor in the same way as the conventional TRIAC dimmers, can be simultaneously performed by the TRIAC control circuit. Because the proposed LED driver has high efficiency and a long lifetime with a high power factor (PF) and low total harmonic distortion (THD) characteristics, it is quite adequate for industrial lighting applications such as streets, factories, parking garages, and emergency stairs. A simple step-down capacitive power supply circuit composed of passive components only is also proposed, which is quite useful for providing DC power from an AC source without a bulky and heavy transformer. A prototype 60 W LED driver was implemented by the proposed design procedure and verified by simulation and experimental results, where the efficiency, PF, and THD are 92%, 0.94, and 6.3%, respectively. The LED power variation is well mitigated to below ${\pm}2%$ for 190 V < $V_s$ < 250 V by using the proposed simple control circuit.