• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.24-31
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• 2008

최근 휴대용 멀티미디어 기기에 있어서 파워 컨버터 블록이 매우 중요한 블록으로 부각되고 있다. 본 논문에서는 휴대 기기를 위한 고성능 DC-DC buck 컨버터를 설계하였다. DC-DC buck 컨버터의 컨트롤러에는 전류를 이용한 컨트롤 방법을 사용하였다. 설계된 전류 방식 DC-DC buck 컨버터는 standard $0.18{\mu}m$ 공정을 통하여 칩으로 제작 되었고, 전체 칩의 크기는 $1.2mm^2$이다. 제작된 칩은 $1\sim1.5MHz$의 주파수에서 동작 하였고, 최대 400mA의 부하 전류를 구동할 수 있다. 또한 컨버터의 최대 변환 효율은 86%이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권1호
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• pp.39-44
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• 2003

휴대용 전자기기가 많이 개발되고 보급됨에 따라서 배터리의 중요성은 점점 커져가고 있다. 기기의 수명을 늘이고자 고전력밀도의 배터리를 요구하게 되었고, 현재에는 리튬-이온 배터리를 많이 사용하게 되었다. 단위체적 및 중량당의 전력밀도 부분에서는 기존에 사용하던 배터리보다 성능이 우수하지만, 방전전압이 감소하는 특성이 있기 때문에 배터리의 수명을 최대한 늘리기 위해서는 이 특성에 알맞은 컨버터가 필요하다. 그래서 리튬-이온 배터리를 사용하는 휴대용 저전력 전자기기의 전원부로써 용량성 아이들링 SEPIC을 제안하였다. 승압과 강압이 가능한 SEPIC의 특성을 가지면서, 추가된 스위치와 다이오드를 통해서 스위치에 부분적인 소프트 전환을 가능하게 하기 때문에, 스위칭 주파수의 증가를 가능하게 한다. 본 논문에서는 직류 정상상태의 전압전환비, 동작모드별 회로 및 회의특성을 분석하고 구현하였다.

• 천문학회지
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• 제52권6호
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• pp.227-233
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• 2019

We report the performance of the 13.7-meter Taeduk Radio Astronomy Observatory (TRAO) radio telescope. The telescope has been equipped with a new receiver, SEQUOIA-TRAO, a new backend system, FFT2G, and a new VxWorks operating system. The receiver system features a 16-pixel focal plane array using high-performance MMIC preamplifiers; it shows very low system noise levels, with system noise temperatures from 150 K to 450 K at frequencies from 86 to 115 GHz. With the new backend system, we can simultaneously obtain 32 spectra, each with a velocity coverage of 163 km s^-1 and a resolution of 0.04 km s^-1 at 115 GHz. The new operating system, VxWorks, has successfully handled the LMTMC-TRAO observing software. The main observing method is the on-the-fly (OTF) mapping mode; a position-switching mode is available for small-area observations. Remote observing is provided. The antenna surface has been newly adjusted using digital photogrammetry, achieving a rms surface accuracy better than 130 ㎛. The pointing uncertainty is found to be less than 5" over the entire sky. We tested the new receiver system with multi-frequency observations in OTF mode. The aperture efficiencies are 43±1%, 42±1%, 37±1%, and 33±1%, the beam efficiencies are 45±2%, 48±2%, 46±2%, and 41±2% at 86, 98, 110, and 115 GHz, respectively.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1700-1706
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• 2014

본 논문에서는 휴대기기용 LED 백라이트를 위한 감압형 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 변환기는 4 MHz의 높은 주파수에서 동작하며, 이것은 파워 스테이지와 컨트롤 블록의 수동소자의 면적 감소효과를 가진다. 파워스테이지는 인덕터와 출력 커패시터, 파워트랜지스터, 피드백 저항으로 이루어지며, 컨트롤 블록은 펄스폭 변조기, 오차증폭기, 오실레이터 등으로 이루어진다. 회로는 $0.35{\mu}m$ 1-poly 4-metal BCD 공정을 사용하여 설계 검증 및 레이아웃 하였다. SPICE 모의 실험 결과 시비율이 0.4 이고, 입력전압이 3.7 V 일 때, 1.8 V의 출력 전압을 가지며, 출력전류는 100 mA를 가진다. 제안하는 회로는 기존의 25~50 mA보다 큰 출력을 나타내어 고휘도의 LED 센서 구동이 가능할 것으로 보이며, 4 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여, 변환기의 실장 면적이 종래에 비하여 30 % 정도의 감소가능할 것으로 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권6호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문은 패키징 인덕터를 이용한 완전 집적화된 DC-DC 벅 컨버터를 소개한다. 사용된 패키징 인덕터는 본딩 와이어와 리드 프레임의 기생 인덕턴스를 포함한다. 이들은 실리콘 위에서 구현되는 온-칩 인덕터 보다 높은 Q 인자를 가진다. 또한 본 논문은 고주파 스위칭 컨버터의 효율적인 레귤레이션을 위해 로우-스윙 게이트 드라이버를 제안한다. 로우-스윙 드라이버는 다이오드-커넥티드 트랜지스터의 전압 드롭을 이용한다. 제안된 컨버터는 $0.13-{\mu}m$ CMOS 공정을 통해 설계 및 제작되었다. 제작된 벅 컨버터의 효율은 입출력 전압비가 3.3 V/ 2.0 V와 2.8 V/ 2.3 V 일 때, 각각 68.7%, 86.6%로 측정되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.330-338
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• 2011

본 논문에서는 다중 스위치를 이용한 전류모드 벅-부스트 컨버터의 벅-부스트 컨버터를 제안하였다. 제안한 컨버터는 넓은 출력 전압 범위와 높은 전류 레벨에서 높은 전력 변환 효율을 갖기 위해 PWM 제어법을 이용하였다. 제안한 컨버터는 최대 출력전류 300mA, 입력 전압 3.3V, 출력 전압 700mV~12V, 1.5MHz의 스위칭 주파수, 최대효율 90% 갖는다. 또한, dc-dc 컨버터의 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 보호회로를 추가하였다. 그리고 Deep-submicron 공정 기술을 이용한 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 게이트-기판 바이어싱 기술을 이용하여 낮은 트리거 전압을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 ggnmos의 트리거 전압(8.2V) 에 비해 고안된 소자의 트리거 전압은 4.1V 으로 더 낮은 트리거 전압 특성을 나타냈다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.82-89
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• 2010

본 논문에서는 기존의 벅-부스트 컨버터의 효율 보다 높은 효율을 갖는 세 개의 DTMOS 스위칭 소자를 사용한 벅-부스트 컨버터를 제안하였다. 낮은 온-저항을 갖는 DTMOS 스위칭 소자를 사용하여 전도 손실을 줄이도록 설계하였다. DTMOS 스위칭 소자의 문턱 전압은 게이트 전압이 증가함에 따라 감소하고 그 결과 표준 MOSFET보다 전류 구동 능력이 높다. 제안한 컨버터는 넓은 출력 전압 범위와 높은 전류 레벨에서 높은 전력 변환 효율을 갖기 위해 PWM 제어법을 이용하였다. 제안한 컨버터는 최대 출력전류 300mA, 입력 전압 3.3V, 출력 전압 700mV~12V, 1.2MHz의 스위칭 주파수, 최대 효율 90% 갖는다. 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.592-597
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• 2005

푸시 풀 포워드 컨버터는 넓은 입력범위에서 저전압 대전류 특성이 좋고 싱글 EI-EE 코어에 출력 인덕터와 변압기 그리고 입력 필터 등 모든 자성소자들을 포함시킴으로써 집적화할 수 있다. 회로의 여러 변수들에 대한 효율 비교를 통해서 집적화된 싱글 코어 푸시 풀 포워드 컨버터에 대해 고찰하였다. 푸시 풀 포워드 컨버터의 변압기는 Nicera사의 5M FEE 18/8/10C와 NC-2H FEI32/8/10C 코어를 이용하였다. 컨버터의 정격은 입력 전압 $36\~72V$이며 출력은 3.3V, 30A이다. NC-2H FEI32/8/10C코어를 사용하였을 경우 스위칭 주파수가 200kHz이고 부하가 11A일 때 $83.5\%$의 최고 효율이 측정되었다. 전부하(full load)시의 효율은 $76.4\%$, 반부하(half load)일 경우에는 $82.95\%$의 효율이 각각 측정 됐다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3327-3334
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• 2021

Present electric grids are advanced to integrate smart grids, distributed resources, high-speed sensing and control, and other advanced metering technologies. Cybersecurity is one of the challenges of the smart grid and nuclear plant digital system. It affects the advanced metering infrastructure (AMI), for grid data communication and controls the information in real-time. The research article is emphasized solving the nuclear and smart grid hardware security issues with the integration of field programmable gate array (FPGA), and implementing the latest Time Authenticated Cryptographic Identity Transmission (TACIT) cryptographic algorithm in the chip. The cryptographic-based encryption and decryption approach can be used for a smart grid distribution system embedding with FPGA hardware. The chip design is carried in Xilinx ISE 14.7 and synthesized on Virtex-5 FPGA hardware. The state of the art of work is that the algorithm is implemented on FPGA hardware that provides the scalable design with different key sizes, and its integration enhances the grid hardware security and switching. It has been reported by similar state-of-the-art approaches, that the algorithm was limited in software, not implemented in a hardware chip. The main finding of the research work is that the design predicts the utilization of hardware parameters such as slices, LUTs, flip-flops, memory, input/output blocks, and timing information for Virtex-5 FPGA synthesis before the chip fabrication. The information is extracted for 8-bit to 128-bit key and grid data with initial parameters. TACIT security chip supports 400 MHz frequency for 128-bit key. The research work is an effort to provide the solution for the industries working towards embedded hardware security for the smart grid, power plants, and nuclear applications.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.26-32
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• 2022

This paper proposes a power system that includes a 120k W fuel cell DC-DC converter (FDC) and 30 kW bidirectional DC-DC converter (BHDC) for a 150 kW fuel-cell vehicle. With a high DC link voltage of 800 V, the efficiency and power density of the power electronic components are improved. Through the modular design of FDC and BHDC, electric components are shared, resulting in reduced mass production costs. The switching frequency of 30 kHz of full SiC devices and optimal design of coupled inductor reduce the volume, achieving a power density of 8.3 kW/L. Furthermore, a synergetic operation strategy using variable limiter control of FDC and BHDC was proposed to efficiently operate the fuel cell vehicle considering the fuel cell stack efficiency according to the load. Finally, the performance of the prototype was verified by Highway Fuel Economy Driving Schedule testing, EMI test, and the linked operation between FDC and BHDC. The full load efficiencies of the FDC and BHDC prototypes are 98.47% and 98.74%, respectively.