• 제목/요약/키워드: bipolar process

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전기자동차용 이중 게이트 구조를 갖는 전력 IGBT소자의 전기적인 특성 분석 (Analysis of Electrical Characteristics of Dual Gate IGBT for Electrical Vehicle)

  • 강이구
    • 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.

복합연막탄 선회구동장치를 위한 정밀 BLDC 서보 위치 제어기 개발 (The Development of a Precision BLDC Servo Position Controller for the Composite Smoke Bomb Rotational Driving System)

  • 구본민;박무열;최중경;최승진
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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    • pp.951-954
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    • 2005
  • 본 논문은 BLCD 모터를 사용하여 복합연막탄 선회구동 장치를 정밀 제어하는 시스템 설계 및 알고리즘 개발을 그 목적으로 하고 있다. 복합연막탄은 적위협의 시계를 가리는 역할을 하므로 매우 짧은 시간 내에 적 위협을 감지하고 그에 대응해야 하므로 빠른 응답성을 갖도록 설계 되어야 한다. 따라서 300Hz ${\sim}$ 500Hz의 빠른 전류 응답성을 가지는 전류 제어기를 설계하였으며 기존에 많이 사용되던 공간벡터 PWM을 사용하지 않고 MIX-MAX PWM 방식을 사용하여 연산속도를 향상 시켰다. 연막탄이 정확히 발사되기 위한 정밀 위치제어기를 제안하였으며 PC기반의 모니터링 프로그램을 통해 전류, 전압, 위치, 속도 등의 파라메터를 그래프로 확인 가능하도록 구현하였다. 부동소숫점 방식의 고속 DSP인 TMS320VC33을 사용하여 제어기를 구성 하였으며 PWM발생부는 CPLD인 EPM7128을 사용하여 구현 하였다.

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High Performance Current-Mode DC-DC Boost Converter in BiCMOS Integrated Circuits

  • Lee, Chan-Soo;Kim, Eui-Jin;Gendensuren, Munkhsuld;Kim, Nam-Soo;Na, Kee-Yeol
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제12권6호
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    • pp.262-266
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    • 2011
  • A simulation study of a current-mode direct current (DC)-DC boost converter is presented in this paper. This converter, with a fully-integrated power module, is implemented by using bipolar complementary metal-oxide semiconductor (BiCMOS) technology. The current-sensing circuit has an op-amp to achieve high accuracy. With the sense metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) in the current sensor, the sensed inductor current with the internal ramp signal can be used for feedback control. In addition, BiCMOS technology is applied to the converter, for accurate current sensing and low power consumption. The DC-DC converter is designed with a standard 0.35 ${\mu}m$ BiCMOS process. The off-chip inductor-capacitor (LC) filter is operated with an inductance of 1 mH and a capacitance of 12.5 nF. Simulation results show the high performance of the current-sensing circuit and the validity of the BiCMOS converter. The output voltage is found to be 4.1 V with a ripple ratio of 1.5% at the duty ratio of 0.3. The sensing current is measured to be within 1 mA and follows to fit the order of the aspect ratio, between sensing and power FET.

GaAs HBT 공정을 이용한 주파수 분배 방식의 광대역 구동증폭기 설계 (Design for Broadband Drive Amplifier of Frequency Split Type using GaAs HBT Process)

  • 김민철;김정현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.135-140
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    • 2019
  • 본 논문에서는 L, S 및 C 대역에서 동작하는 주파수 분배 방식의 광대역 구동증폭기를 설계 및 제작하였다. 구동증폭기의 비대역폭이 100% 이상인 경우에는 트랜지스터를 효율적으로 이용하기 어려우며, 특히 주파수 대역에 따라 출력 전력 및 효율의 특성이 민감하게 변하는 전력증폭기를 동작시키기 위해서는 구동증폭기의 특성이 중요하게 작용한다. 본 논문에서는 구동증폭기의 대역폭을 최대화하고, 구동증폭기의 뒤쪽에 위치 할 전력증폭기의 트랜지스터를 효율적으로 이용 할 수 있도록 구동증폭기의 출력을 저대역과 고대역으로 나누어주는 주파수 분배 방식을 적용하였다. 설계된 회로는 GaAs HBT (Heterojunction Bipolar Transistor) 공정 및 9-layer의 SiP (System in Package)를 이용하여 제작하였고, 측정을 통해 성능을 검증하였다. 제작된 회로는 동작 주파수 범위에서 8 dB이상의 이득과 15 dBm이상의 출력전력을 보여주었다.

연료 전지 구성요소에 사용되는 탄소 재료에 관한 고찰 (Review of Carbon Materials Used in Fuel cell Components)

  • 장민혁;강유진;조형근;박초이;심희수;박주일
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.193-200
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    • 2021
  • 화석 연료 사용으로 인한 각종 환경오염의 정도가 심화됨에 따라 많은 국가에서 대체 에너지 개발을 위한 투자를 계속해서 진행하고 있다. 대체 에너지 중 하나인 PEMFC는 양극판, 전해질, 가스 확산 층, 전극 네 가지의 주요 구성요소로 이루어져 있다. 이 중 양극판, 가스 확산 층, 전극은 보편적으로 카본 블랙, 탄소 섬유 등의 탄소 재료를 사용하여 제조한다. 탄소 재료들은 공정비용이 비싸거나 부식 등의 단점이 존재하는데 이를 개선하기 위해 많은 분야에서 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 이 세 가지 구성요소들의 단점을 개선하기 위하여 시행된 여러 연구결과들을 취합하여 과거부터 현재까지의 PEMFC에 어떤 문제점이 있었고 어떻게 개선되어 왔는지를 파악하여 PEMFC 연구 흐름을 파악한다.

Controls on KSTAR Superconducting Poloidal Field (PF) Magnets

  • Hahn, Sang-Hee;Kim, K.H.;Choi, J.H.;Ahn, H.S.;Lee, D.K.;Park, K.R.;Eidietis, N.W.;Leuer, J.A.;Walker, M.L.;Yang, H.L.;Kim, W.C.;Oh, Y.K.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.23-28
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    • 2008
  • As a part of the plasma control system (PCS) for the first plasma campaign of KSTAR, seven sets of fast feedback control loop for the superconducting poloidal field magnet power supply (PF MPS) have been implemented. A special real-time digital communication interface has been developed for the simultaneous exchanges of the current/voltage data from the 7 sets of 12-thyristor power supplies in a 200 microsecond control cycle. Preliminary power supply tests have been performed before actual cooldown of the device. A $29mH/50m{\Omega}$ solenoid dummy has been fabricated for a series of single power supply tests. Connectivity and response speed of the plasma control system have been verified. By changing hardware cabling, this load was also used to estimate mutual inductance coupling effects of two geometrically adjacent solenoid coils on each power supply. After the cooldown was complete, each pair of the up/down symmetric PF coils has been serially connected and tested as part of the device commissioning process. Bipolar operation and longer pulse attempts have been investigated. The responses of the coils and power supplies corresponding to the plasma magnetic controls in plasma discharges are also analyzed for the future upgrades.

Simple one-step synthesis of carbon nanoparticles from aliphatic alcohols and n-hexane by stable solution plasma process

  • Park, Choon-Sang;Kum, Dae Sub;Kim, Jong Cheol;Shin, Jun-Goo;Kim, Hyun-Jin;Jung, Eun Young;Kim, Dong Ha;Kim, Daseulbi;Bae, Gyu Tae;Kim, Jae Young;Shin, Bhum Jae;Tae, Heung-Sik
    • Carbon letters
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    • 제28권
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    • pp.31-37
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    • 2018
  • This paper examines a simple one-step and catalyst-free method for synthesizing carbon nanoparticles from aliphatic alcohols and n-hexane with linear molecule formations by using a stable solution plasma process with a bipolar pulse and an external resistor. When the external resistor is adopted, it is observed that the current spikes are dramatically decreased, which induced production of a more stable discharge. Six aliphatic linear alcohols (methanol-hexanol) containing carbon with oxygen sources are studied as possible precursors for the massive production of carbon nanoparticles. Additional study is also carried out with the use of n-hexane containing many carbons without an oxygen source in order to enhance the formation of carbon nanoparticles and to eliminate unwanted oxygen effects. The obtained carbon nanoparticles are characterized with field emission-scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy, and Raman spectroscopy. The results show that with increasing carbon ratios in alcohol content, the synthesis rate of carbon nanoparticles is increased, whereas the size of the carbon nanoparticles is decreased. Moreover, the degree of graphitization of the carbon nanoparticles synthesized from 1-hexanol and n-hexane with a high carbon (C)/oxygen (O) ratio and low or no oxygen is observed to be greater than that of the carbon nanoparticles synthesized from the corresponding materials with a low C/O ratio.

0.35 um 2P3M BCD 공정을 이용한 LLC 공진 제어 IC 설계 (A Design of LLC Resonant Controller IC in 0.35 um 2P3M BCD Process)

  • 조후현;홍성화;한대훈;천정인;허정;이강윤
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권5호
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    • pp.71-79
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    • 2010
  • 본 논문은 LLC 공진 제어 IC(Integrated Circuit) 설계에 관한 것이다. LLC 공진 제어 IC는 DC/DC 변환하기 위해서 외부의 공진 회로에 입력되는 주파수를 조정하여 트랜스포머를 통해서 2차 측의 출력 전압을 조정한다. 공진회로에 펄스를 공급하기 위한 클럭 생성기가 내장되어 있고, 클럭 주파수는 외부 저항을 사용하여 튜닝이 가능하다. 또한 외부 피드백 입력되는 전압을 이용해 주파수 조정이 가능하도록 VCO(Voltage Controlled Oscillator) 기능을 내장하였다. 동작의 신뢰성을 높이고 회로를 보호하기 위해서 UVLO(Under Voltage Lock Out), brown out, fault detector의 보호회로를 내장하였고, 입력 커패시턴스가 큰 용량의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 구동하기 위해서 높은 전압, 전류의 제공이 가능한 HVG(High Side Driver), LVG(Low Side Driver) 드라이버 회로를 내장하였다. LLC 공진 제어 회로를 하나의 칩으로 구현하여 LLC 공진 회로를 제어하는데 있어 필요한 회로들을 설계하였다. 설계한 LLC 공진 제어 IC는 0.35 um 2P3M BCD 공정으로 제작하였다. 칩의 면적은 $1400um{\times}1450um$ 이고, 5V, 15V 두 가지의 전원 전압을 사용한다.

온도에 무관한 전압검출기의 바이어스 구현 (An Implementation of Temperature Independent Bias Scheme in Voltage Detector)

  • 문종규;김덕규
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권6호
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    • pp.34-42
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전압검출기에 사용되는 온도에 무관한 검출 전압원을 제안한다. 검출 전압원이 절대온도 영도(Zero degree)에서 실리콘 밴드갭 전압의 m배가 되도록 설계한다. 검출 전압원의 온도계수는 트랜지스터 이미터-베이스 사이의 서로 다른 면적을 가진 다이오드에 생성된 비선형 전압인 ${\Delta}V_{BE}$의 오목한 온도계수와 트랜지스터 순방향 전압인 $V_{BE}$의 볼록한 비선형 온도계수의 합으로 다이오드의 온도계수를 적절히 선택함으로서 거의 제로의 온도계수를 실현한다. 또한 검출 전압원의 값이 ${\Delta}V_{BE}$, $V_{BE}$ 멀티플라이어 회로 및 저항을 이용하여 변화될 수 있도록 설계하였다. 제안한 검출 전압원의 성능을 평가하기 위해, $6{\mu}m$ 바이폴러 기술로 조립된 1.9V용 IC를 제작하여 검출 전압원의 동작특성과 온도계수를 측정하였다. 또한 검출 전압원의 값이 공정에 의해 변화되는 요인을 줄이기 위해 트리밍 기술, 이온 임플란테이션과 이방성 에칭을 도입하였다. 제작된 IC에서 검출 전압원은 -30$^{\circ}C$~70$^{\circ}C$의 온도범위에서 29ppm/$^{\circ}C$의 안정된 온도계수를 얻을 수 있었다. 그리고 전압검출기의 소비전류는 1.9V 공급전압에서 $10{\mu}A$이다.

The Meaning of P50 Suppression : Interaction of Gamma and Alpha Waves

  • Lee, Kyungjun;Kang, Ung Gu
    • 생물정신의학
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    • 제21권4호
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    • pp.168-174
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    • 2014
  • Objectives Sensory gating dysfunctions in patients with schizophrenia and bipolar disorder have been investigated through two similar methods ; P50 suppression and prepulse inhibition paradigms. However, recent studies have demonstrated that the two measures are not correlated but rather constitute as distinct neural processes. Recent studies adopting spectral frequency analysis suggest that P50 suppression reflects the interaction between gamma and other frequency bands. The aim of the present study is to investigate which frequency component shows more significant interaction with gamma band. Methods A total of 108 mood disorder patients and 36 normal subjects were included in the study. The P50 responses to conditioning and test stimuli with an intra-pair interval of 500 msec were measured in the study population. According to P50 ratio (amplitude to the test stimulus/amplitude to the conditioning stimulus), the subjects with P50 ratio less than 0.2 were defined as suppressed group (SG) ; non-suppressed group (NSG) consisted of P50 ratio more than 0.8. Thirty-five and 25 subjects were included in SG and NSG, respectively. Point-to-point correlation coefficients (PPCCs) of both groups were calculated between two time-windows : the first window (S1) was defined as the time-window of one hundred millisecond after the conditioning auditory stimulus and the second window (S2) was defined as the time-window of 100 msec after the test auditory stimulus. Spectral frequency analysis was performed to investigate which frequency band results in the difference of PPCC between SG and NSG. Results Significant reduction of PPCC between S1 and S2 was observed in the SG (Pearson's r = 0.24), compared to PPCC of the NSG (r = 0.58, p < 0.05). In spectral frequency analysis, gamma band showed "phase-reset" and similar responses after the two auditory stimuli in suppressed and non-suppressed group. However in the case of alpha band, comparison showed significantly low PPCC in SG (r = -0.14) compared to NSG (r = 0.36, p < 0.05). This may be reflecting "phase-out" of alpha band against gamma band at approximately 50 msecs after the test stimulus in the SG. Conclusions Our study suggests that normal P50 suppression is caused by phase-out of alpha band against gamma band after the second auditory stimulus. Thus it is demonstrated that normal sensory gating process is constituted with attenuated alpha power, superimposed on consistent gamma response. Implications of preserved gamma and decreased alpha band in sensory gating function are discussed.