• Journal of Power Electronics
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• 제16권3호
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• pp.1209-1217
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• 2016

This paper presents a novel charge pump scheme that combines the advantages of Fibonacci and Dickson charge pumps to obtain 30 V voltage for display driver integrated circuit application. This design only requires four external capacitors, which is suitable for a small-package application, such as smart card displays. High-amplitude (<6.6 V) clocks are produced to enhance the gate drive of a Dickson charge pump and improve the system's current drivability by using a voltage-doubler charge pump with a pulse skip regulator. This regulation engages many middle-voltage devices, and approximately 30% of chip size is saved. Further optimization of flying capacitors tends to decrease the total chip size by 2.1%. A precise and simple model for a one-stage Fibonacci charge pump with current load is also proposed for further efficiency optimization. In a practical design, its voltage error is within 0.12% for 1 mA of current load, and it maintains a 2.83% error even for 10 mA of current load. This charge pump is fabricated through a 0.11 μm 1.5 V/6 V/32 V process, and two regulators, namely, a pulse skip one and a linear one, are operated to maintain the output of the charge pump at 30 V. The performances of the two regulators in terms of ripple, efficiency, line regulation, and load regulation are investigated.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권8호
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• pp.610-618
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• 2017

본 논문에서는 868/915 MHz 대역의 CMOS ZigBee RF 송수신기를 설계, 제작하였다. 무스위치 정합 네트워크를 이용하여 외부 스위치를 사용하지 않아 저가격화 실현이 가능하게 하였고, 스위치의 삽입 손실을 없애 RF 수신기의 잡음지수와 송신기의 출력전력 대비 전력소모에 이득을 가져올 수 있었다. 수신기는 저잡음 증폭기와 믹서, 기저대역 아날로그 회로로 구성되었고, 송신기는 기저대역 아날로그 회로, 믹서, 드라이버 증폭기로 구성되었으며, 주파수 합성기는 정수분주기 구조이다. 제안된 ZigBee RF 송수신기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정 기술을 이용하여 단일칩 full transceiver 형태로 설계, 제작하었다. 측정 결과, 수신기의 최대 이득은 97.6 dB이고, 잡음지수는 6.8 dB이다. 수신 모드의 전류소모는 32 mA, 송신 모드의 전류소모는 33 mA이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.478-487
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• 2003

본 논문에서는 고압 대용량 전동기 구동용 멀티레벨 인버터의 종류 및 특징을 간략히 살펴보고, 특히 입출력 전력품질이 우수하고 전압별 시리즈화가 용이한 H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구조적 특징 및 장점을 기술하였다. 연구 개발된 3,300V lMVA 용량의 Cascaded H-브릿지 멀티레벨 인버터의 구체적인 전력회로 구조 및 설계방법, 제어기 구성 그리고 PWM 기법을 제시하였다. 또한, 실용량의 시험을 통해 H-브릿지 멀티레벨 인버터는 출력 전압 Step이 여러 단계이고 dv/dt가 적으며 입력단 THD를 크게 낮출 수 있어 성능 면에서도 여타 방식보다 우수함을 입증하였다. 또한 생산적인 측면에서도 저압 소자를 사용하여 설계하므로 기존의 생산/시험 기술과 설비를 이용할 수 있어 매우 경제적이며 Power Cell 단위 결합 구조이므로 신뢰성 측면이나 보수/유지 측면에서도 유리하다는 결론을 얻었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.8-14
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• 2009

현재 사용하고 있는 LCD(Liquid Crystal Display) Backlight용 램프는 주로 CCFL(Cold Cathod Fluorescent Lamp)과 EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)이 사용되고 있다. 하지만 이 램프는 수은을 사용하여 RoHS(the Restriction of e use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment)규제가 점점 강화되면서 사용이 제한되고 있으며, 이에 따라 수은을 사용하지 않는 램프의 제작이 불가피해지고 있다. 또한 LCD TV는 CRT와 PDP와는 다른 LCD만의 Hold-type 특성과 LC(Liquid Crystal)의 응답속도로 인하여 Motion Blur현상이 나타나는 단점이 있다. 본 논문에서는 RoHS 규제를 만족시키는 무수은 면광원 램프를 구동하기 위한 인버터를 제안한다. 제안한 인버터는 포워드 방식을 사용하여 반도체 소자 및 자기 소자의 수를 줄여서 구동회로가 간단하다. 또한 면광원 램프를 세로방향으로 6블록으로 나누어 스캔구동을 하여 Motion Blur현상을 저감 시켰다. 끝으로 실험을 통하여 제안한 인버터의 유용성을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.320-326
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• 2014

In this paper, the new smart dimming algorithm which is mixed with PWM and PAM control method is proposed for reducing the power consumption of LED TV Backlight. The proposed technique is using the curve characteristics of LED forward voltage and current which is proportionally changing LED forward voltage as changing LED forward current. Therefore, each PWM and PAM control method has different LED forward voltage and current in the same brightness condition. The PWM control method adjusts the brightness of LED TV Backlight by only varying the duty ratio of PWM and constantly sustaining the amplitude of LED forward current and voltage. So, the level of LED forward current and voltage in the PWM control method is relatively high and constant regardless of duty ratio of PWM. On the other hand, the PAM control method adjusts the brightness of LED TV Backlight by directly varying the level of LED forward current. So, the level of LED forward current and voltage in the PAM control method is lowered according to the brightness level. For the above-mentioned reason, the PAM control method has the advantage of reducing the total power consumption of LED TV Backlight at the brightness condition of below 100%, compared with PWM control method. By implementing this characteristic to LED driver circuit with control algorithm in MCU, the power consumption of LED TV Backlight can expect to be reduced. The effectiveness of the proposed method, new smart dimming algorithm, CPWAM(=Conditional Pulse Width Amplitude Modulation), has been verified by experimental results.

• 한국산업보건학회지
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• 제29권3호
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• pp.310-321
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• 2019

Objectives: The purpose of this study was to investigate types and characteristics of chemical substances used in LCD(Liquid crystal display) panel manufacturing process. Methods: The LCD panel manufacturing process is divided into the fabrication(fab) process and module process. The use of chemical substances by process was investigated at four fab processes and two module processes at two domestic TFT-LCD(Thin film transistor-Liquid crystal display) panel manufacturing sites. Results: LCD panels are manufactured through various unit processes such as sputtering, chemical vapor deposition(CVD), etching, and photolithography, and a range of chemicals are used in each process. Metal target materials including copper, aluminum, and indium tin oxide are used in the sputtering process, and gaseous materials such as phosphine, silane, and chlorine are used in CVD and dry etching processes. Inorganic acids such as hydrofluoric acid, nitric acid and sulfuric acid are used in wet etching process, and photoresist and developer are used in photolithography process. Chemical substances for the alignment of liquid crystal, such as polyimides, liquid crystals, and sealants are used in a liquid crystal process. Adhesives and hardeners for adhesion of driver IC and printed circuit board(PCB) to the LCD panel are used in the module process. Conclusions: LCD panels are produced through dozens of unit processes using various types of chemical substances in clean room facilities. Hazardous substances such as organic solvents, reactive gases, irritants, and toxic substances are used in the manufacturing processes, but periodic workplace monitoring applies only to certain chemical substances by law. Therefore, efforts should be made to minimize worker exposure to chemical substances used in LCD panel manufacturing process.

• 센서학회지
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• 제27권6호
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• pp.397-402
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• 2018

Proper seat design is critical to the safety, comfort, and ergonomics of automotive driver's seats. To ensure effective seat design, quantitative methods should be used to evaluate the characteristics of automotive seats. This paper presents a system that is capable of simultaneously monitoring body pressure distribution and surface deformation in a textile material. In this study, a textile-based capacitive sensor was used to detect the body pressure distribution in an automotive seat. In addition, a strain gauge sensor was used to detect the degree of curvature deformation due to high-pressure points. The textile-based capacitive sensor was fabricated from the conductive fabric and a polyurethane insulator with a high signal-to-noise ratio. The strain gauge sensor was attached on the guiding film to maximize the effect of its deformation due to bending. Ten pressure sensors were placed symmetrically in the hip area and six strain gauge sensors were distributed on both sides of the seat cushion. A readout circuit monitored the absolute and relative values from the sensors in realtime, and the results were displayed as a color map. Moreover, we verified the proposed system for quantifying the body pressure and fabric deformation by studying 18 participants who performed three predefined postures. The proposed system showed desirable results and is expected to improve seat safety and comfort when applied to the design of various seat types. Moreover, the proposed system will provide analytical criteria in the design and durability testing of automotive seats.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.71-76
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• 2022

밝기가 동작 전류에 비례하는 LED 조명은 다수의 LED를 직렬 연결하여 정전류원으로 구동하는 방식을 널리 사용하고 있다. 이러한 방식에서는 일부 LED가 고장으로 개방되면 전류 통로가 끊어져 직렬 연결된 모든 LED가 꺼지게 된다. 본 논문에서는 LED 동작 전압보다 약 0.4V 정도 높은 항복전압을 갖는 제너 다이오드를 개별 LED와 병렬로 연결하여 LED 고장 시 전류 우회로를 확보하므로 이러한 문제점을 해결하는 회로를 설계하였다. 시뮬레이션과 실험을 통해 LED 정상 동작 시에는 제너 다이오드로 전류가 거의 흐리지 않고, LED 고장 시에는 제너 다이오드가 안정적으로 전류 우회로로 동작함을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권5호
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• pp.325-331
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• 2016

야간에 가로등이 없는 지방 국도 또는 우천시에 과속 방지턱이 보이질 않아 과속방지턱에 거의 근접하여 급 브레이크를 밟는 경우가 종종 발생하여 사고가 발생한다. 또한, 논 또는 밭과 인접한 지방 국도의 경우 농작물의 피해를 줄이고자 가로등 설치를 못하는 실정이다. 이 경우 야간에 사람들이 길을 다니는 경우 특히 검은색 계열의 옷을 입고 다니는 경우 사람의 존재를 운전자가 인식하지 못해 잦은 사고가 발생한다. 이 경우, 파장이 긴 색깔의 LED 가로등을 설치하면 농작물의 피해를 주지 않고 사람의 존재만 구별할 수 있어 교통사고를 줄일 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이를 위하여 과속방지턱에 LED를 부착하여 점등함로써 사전의 속도를 줄여 사고를 줄일 수 있고 또한 농작물에 피해를 주지 않으면서 인사 교통사고를 줄일 수 있는 태양광 및 압전소자를 이용한 절전형 LED 자동점등 지방국도(논로) 교통사고 방지 및 과속방지턱 겸용 가로등을 개발하였다. 태양광 및 압전소자를 이용 전력을 축척하여 LED를 점등하는 방식으로 조도센서를 사용하지 않고 태양광 소자의 에너지 축적 여부를 이용하여 LED를 ON/OFF한다. 또한 압전소자도 이용함으로써 여름철 장마에 태양광에 의한 축적이 부족한 경우를 대비할 수 있고, 또한 저전력 설계를 구현하여 최소 3일 이상 무충전시에도 정상 작동하도록 구현하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권9호
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• pp.7-13
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• 2009

본 논문은 채널당 3.125Gb/s의 전송률을 갖는 다채널 송수신기의 설계를 다룬다 신호 전송 방식은 노이즈에 강하고 전력 소모가 작은 LVDS 구동 회로를 이용하였으며, 제안한 프리-엠퍼시스 회로를 사용하여 송신기의 속도를 향상시켰다. 수신기의 경우, 이중 보간 방식을 기반으로 1/4-rate 클록을 이용하는 저전력 CDR(clock and data recovery)을 제안하였다. 제안한 CDR은 1/2-rate 클록 방식과 동일한 공급 클록 수를 유지하면서 각각의 복원부에서 추가로 필요한 클록을 플립플롭을 이용하지 않고 인버터만으로 생성한다. 이로써 클록 생성기의 주파수를 낮추어 고속 전송을 가능케 하였으며, 공급 클록의 수를 증가시키지 않고 1/4-rate 주파수의 클록을 이용함으로써 CDR을 저전력화하였다. 테스트용 칩은 2개의 채널로 구성되어 있으며 $0.18{\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하여 제작되었다. 측정 결과 송신기의 출력 데이터 지터는 100ps(0.3lUI)이며 수신기의 복원 클록의 지터는 47.33ps로 이는 클록 주기의 약 3.7%에 해당한다. 전체 칩의 면적은 $3.5mm^2$이며 전력 소모는 채널당 119mW이다.