• Title/Summary/Keyword: Switch design

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IGBT 기반 인덕턴스 및 문턱전압 변화에 따른 초퍼 회로의 연구 (A Study on Chopper Circuit for Variation of Inductance and Threshold Voltage based on IGBT)

  • 노영환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.504-508
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    • 2010
  • 고전압 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)의 개발로 기존의 GTO(Gate Turnoff Thyristor)가 적용되는 분야에서 더 효율적인 새로운 소자로 인정받고 있다. IGBT는 금속 산화막 반도체 트랜지스터(MOSFET)와 바이폴라 전력 트랜지스터의 장점을 결합한 소자이다. IGBT의 전기적 특성의 변화는 주로 입력단자에 MOSFET와 출력단자에 PNP 트랜지스터의 특성에 달려있다. IGBT의 가장 중요한 설계변수중의 하나인 문턱전압의 변화는 방사선이 존재하는 환경에 게이트 산화막(oxide)에서 전하포획(charge trapping)에 의해 발생되고 에너지 손실을 야기시킨다. 또한, 에너지 손실은 초퍼회로의 인덕턴스 값이 변화될 때 발생됨을 연구한다. 본 논문에서 IGBT의 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션하고, IGBT 기반 인덕턴스와 문턱전압의 변화에 따른 전기적 특성을 분석하고자 한다.

표준 CMOS 게이트 산화막 안티퓨즈를 이용한 새로운 OTP 단위 비트와 ROM 설계 (Design of Novel OTP Unit Bit and ROM Using Standard CMOS Gate Oxide Antifuse)

  • 신창희;권오경
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권5호
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    • pp.9-14
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    • 2009
  • 표준 CMOS 공정을 이용한 CMOS 게이트 산화막 안티퓨즈의 새로운 OTP 단위 비트 구조를 제안하였다. 제안된 OTP 단위 비트는 NMOS 게이트 산화막 안티퓨즈를 포함한 3개의 트랜지스터와 인버터 타입 자체 센스 엠프를 포함하고 있다. 그럼에도 불구하고, 레이아웃 면적은 기존 구조와 비슷한 $22{\mu}m^2$이다. 또한, 제안된 OTT 단위 비트는 구조적 특징상 고전압 차단스위치 트랜지스터와 저항과 같은 고전압 차단 요소를 사용하지 않기 때문에, 프로그램 시간은 기존 구조보다 개선된 3.6msec이다. 그리고 제안된 OTP 단위 비트를 포함하는 OTP array는 센스 엠프가 단위 비트마다 집적되어 있기 때문에 기존 OTP array에서 사용된 센스 엠프와 바이어스 생성 회로가 필요 없다.

ELINT 장비용 광대역 초고속 고정밀 주파수 합성기 설계 및 구현 (Design and Implementation of Wideband Ultra-Fast High Precision Frequency Synthesizer for ELINT Equipment)

  • 이규송;전계익;오승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.1178-1185
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    • 2009
  • 본 논문은 2.5 MHz 간격으로 광대역 주파수를 발생하며 응답 시간이 400 nsec 이하인 초고속 이산(discrete) 주파수 합성기를 제안한다. 제안한 주파수 합성기는 고정 주파수 위상 제어 루프(PLL)와 주파수 분배기를 이용해 16개의 기준 신호를 생성하고, 이들을 선택하여 주파수 혼합하는 방식으로 710~1,610 MHz내에서 2.5 MHz 간격의 이산 주파수 신호를 고속으로 생성한다. 제작된 주파수 합성기의 주파수 천이 응답 시간은 평균 350 nsec, 고조파를 비롯한 모든 불요파 신호는 -60 dBc 이하, 위상 잡음 특성은 -94 dBc/Hz @100 Hz, 출력 세기는 평균 21.5 dBm, 평탄도는 2.65 dB 이하로 측정되었다. 또한 주파수 천이 응답 속도를 측정하는 새로운 기법의 측정 방법이 제안되었다.

유도 가열에 적용되는 새로운 PWM 고주파 인버터의 특성 (Characteristics of New PWM High Frequency Inverter Applied to Induction Heating)

  • 유의정;이상욱;문상필;박한석
    • 전기학회논문지P
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    • 제67권2호
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    • pp.63-69
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    • 2018
  • In this paper, the operation principle of a bi-directional switch type resonant AC link snubber circuit was described, together with the practical design procedure, which employs in the proposed power module bridge package type resonant AC link snubber. The novel prototype of power module bridge package type resonant AC link snubber-assisted voltage type sinewave soft switching PWM inverter using IGBT power module was demonstrated herein. It was verified that both the auxiliary power switches in this resonant AC link snubber circuit and the main power switches commutate under the condition of soft switching commutation principle. In addition, the power losses of the new soft switching inverter treated here were analyzed by implementing the experimental data of the IGBT and diode v-i characteristics in addition to switching power loss characteristics into our original computer simulation software developed by the authors. Then, the voltage type sinewave soft switching PWM inverter was high efficiency than that of hard switching PWM inverter, along with performance operation waveforms. In the future, the comparative feasibility study of power module bridge type resonant AC link snubber and its related soft switching inverter in addition to the other types resonant snubber assisted soft switching inverter should be done from a practical point of view.

Blood Biochemical Profile and Rumen Fermentation Pattern of Goats Fed Leaf Meal Mixture or Conventional Cakes as Dietary Protein Supplements

  • Anbarasu, C.;Dutta, Narayan;Sharma, K.;Naulia, Uma
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제15권5호
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    • pp.665-670
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    • 2002
  • The expediency of replacing cost prohibitive and often inaccessible traditional protein supplements prompted the monitoring of hematological parameters was carried out in female goats at 0, 30, 60 and 90 days post feeding. Rumen environment was (3), respectively fed supplements containing either a leaf meal mixture (LMTM) of Leucaena leucocephala-Morus alba-Tectona grandis (2:1:1) or traditional protein supplements groundnut cake (GNC) or soybean meal (SBM) and wheat straw as basal diet. The periodic monitoring of hematological parameters was carried out in female goats at 0, 30, 60 and 90 days post feeding. Rumen environment was studied in bucks in a $3{\times}3$ switch over design. Rumen liquor was collected at 0, 2, 4, 6 and 8 h post feeding after 4 weeks of feeding. The goats fed on LMTM or GNC had similar dry matter intake (g/kg $W^{0.75}$), which was significantly (p<0.05) higher than SBM. Except for packed cell volume (PCV), none of the blood biochemical constituents (Hemoglobin, serum glucose, total protein, serum albumin (A) and globulin(G), A:G ratio, alkaline phosphatase, transaminases) varied significantly due to replacement of 50% dietary protein by LMTM throughout the experiment. GNC group had significantly higher level of PCV than other treatments. However, the level of serum total protein (p<0.01) tended to increase from 60th day onwards irrespective of dietary treatments. The average rumen pH was significantly higher (p<0.001) on SBM followed by LMTM and GNC, respectively. Total volatile fatty acid (TVFA) production was comparable in goats given LMTM or GNC supplements, the corresponding values were significantly different (p<0.001) when compared with SBM. The ammonical-N, total-N and TCA-precipitable-N (mg/100 ml SRL) did not differ significantly among dietary treatments. It may be concluded that supplementing wheat straw with LMTM based concentrate had no adverse effect on voluntary intake, blood biochemical profile and rumen fermentation pattern of the goats.

10-비트 전류출력형 디지털-아날로그 변환기의 설계 (A Design of 10 bit Current Output Type Digital-to-Analog Converter)

  • 권기협;김태민;신건순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.1073-1081
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    • 2005
  • 본 논문은 상위 7비트와 하위 3비트의 segmented 전류원 구조로서 최적화 된 binary-thermal decoding 방식을 이용한 3.3v 10비트 CMOS D/A 변환기를 제안한다. segmeted 전류원 구조와 최적화 된 binary-thermal decoding 방식을 D/A 변환기가 지니므로 가질 수 있는 장점은 디코딩 논리회로의 복잡성을 단순화함으로 칩면적을 줄일 수 있다. 제안된 변환기는 0.35um CMOS n-well 표준공정을 이용하여 제작되었으며, 유효 칩면적은 $0.953mm^2$ 이다. 설계된 칩의 상승/하강시간, 정작시간 및 INL/DNL은 각각 1.92/2.1 ns, 12.71 ns, ${\pm}2.3/{\pm}0.58$ LSB로 나타났다. 또한 설계된 D/A 변환기는 3.3V의 공급전원에서는 224mW의 전력소모가 측정되었다.

유성 버스트 통신을 위한 통신 프로토콜의 최적설계 (Optimum Design of a Communication Protocol for Meteor Burst Communication)

  • 권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.892-901
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    • 2001
  • 유성 버스트 통신로는 재래식 무선 경로에 비해 많은 장점이 있는데도 그 도통율이 수%이 하로 적기 때문에 일반 상용 통신망에는 아직 넓게 이용되지 못하고 있다 이러한 수분의 일초이하의 짧은 시간에 발생하는 버스트를 통해서 가능한 한 많은 데이터 량을 전송하려면 특별히 개발된 정교한 통신 프로토콜이 필요하다. 이 논문은 통제국이 주기적인 탐색신호를 송출함으로서 버스트를 효과적으로 탐지하고 신속 히 포착하며 이 버스트가 존속하는 짧은 시간에 이 버스트를 통해서 가능한 한 많은 량의 데이터를 전송할 수 있도록 하는 통신 프로토콜을 소개한다. 각 단계의 처리 시간을 해석하여 버스트의 여러 가지 길이에 따라 메시지를 최소한의 지연으로 전송할 수 있는 최적합한 데이터 패킷의 길이를 도출한다. 이 해석결과 에 따라 버스트의 평균 지속시간을 분석하여 최적합한 패킷길이를 도출하는 루틴을 개발하고, 이것을 사용함으로서 주워진 시간에 가능한 한 많은 메시지를 전송할 수 있도록 하는 유성 버스트 통신로를 위한 프로토콜을 제안한다.

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MPPT 기능을 갖는 열전 에너지 하베스팅 회로 (Design of a Thermal Energy Harvesting Circuit With MPPT Control)

  • 김수진;박금영;윤은정;오원석;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.255-258
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    • 2012
  • 본 논문에서는 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 제베크효과를 이용한 열전소자로 전기에너지를 발생시키고, 전압이 최대전력이 발생하는 지점에서 동작하도록 하는 MPPT 제어기능을 갖는 에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 열전소자의 오픈 전압을 주기적으로 샘플링 한 후, MPPT 제어 회로를 통해 최대전력 발생 지점인 오픈전압의 1/2에 해당하는 전압을 유지하면서 열전소자로부터 수확된 에너지를 스위치를 통해 부하로 전달하는 역할을 한다. 제안된 열전에너지 하베스팅 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였고 설계한 회로의 칩 면적은 패드를 제외하고 $1168.7{\mu}m{\times}541.3{\mu}m$이다.

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IC내부 온도 측정이 가능한 온도센서회로 설계 (Design of temperature sensing circuit measuring the temperature inside of IC)

  • 강병준;김한슬;이민우;손상희;정원섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.838-841
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    • 2012
  • 본 논문에서는 온도변화에 따른 회로 손상이나 성능 저하를 피하기 위해서 회로 안에 내장할 수 있는 온도 센서 회로를 설계하였다. 일반적인 PTAT회로를 사용하여 온도감지를 하고, 스위치를 내장시켜 회로 동작이 불가능할 정도로 IC 내부 온도가 높을 때는 절전모드로 동작하게 하였다. 또한, 전류미러 및 캐스코드회로를 사용함으로서 전류 정합특성을 향상시켰다. 시뮬레이션 결과 $75^{\circ}C$일 경우 약 1V, $130^{\circ}C$일 경우 1.75V를 출력전압을 발생하였으며, 절전모드의 경우 0V~7uV까지 즉 거의 0V에 가까운 출력전압을 발생함을 확인 할 수 있었다.

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하프 브릿지 듀얼 컨버터를 위한 새로운 능동형 무손실 스너버 (A New Active Lossless Snubber for Half-Bridge Dual Converter)

  • 한상규;윤현기;문건우;윤명중;김윤호
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.419-426
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    • 2002
  • 전류원 하프브릿지 듀얼 컨버터(이하 '듀얼 컨버터')를 위한 새로운 능동형 무손실 스너버가 제안된다. 제안된 능동형 무손실 스너버는 주 스위치의 턴 오프 시 변압기 누설 인덕터로 인해 발생되는 스위치 양단 전압 서지를 흡수해줄 뿐만 아니라 주 스위치 및 부가된 보조스위치의 턴 온 시 영전압 스위칭까지 보장해 주기 때문에 스위칭손실을 거의 무시할 수 있으며, 고 효율 및 고속 스위칭에 매우 유리한 장점을 가져 높은 전력밀도를 가진 고성능승압형 컨버터의 구현을 가능하게 한다. 또한 영전압 스위칭을 위해 별도의 인덕터 없이 변압기의 누설 인덕터만으로 그 구현이 가능하며 보조 스위치의 구동신호가 주 스위치와 교대로(complementary) 온 오프 되므로 별도의 PWM IC가 필요 없는 간단한 구조를 가지며, 제작 시 단가 절감 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 바 있는 듀얼 컨버터에 제안된 능동형 무손실 스너버를 적용하여 그 동작 원리, 영전압스위칭 조건, 그리고 설계방법 등에 대해 살펴보고 최종적으로 제시된 이론적인 분석결과 및 동작의 유효성 검증을 위해 24V/DC 입력에 200V/DC 출력을 갖는 200W급 축소모델을 제작하여 100kHz로 구동한 실험 결과를 제시한다.