• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.364-365
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• 2011

본 논문에서는 납축전지 모델링, 파라미터 도출 및 3kW급 3상 절연형 인터리브드 배터리 충방전기를 설계하고 부하실험 결과를 분석하였다. 제작된 컨버터는 모든 스위치가 ZVS로 동작하여 높은 효율을 갖고 3상 구조를 채택하여 전류경로의 분산을 통한 전력전달 능력 증대의 효과 및 입력전류 리플크기를 줄여주는 인터리브드 효과를 갖는다. 승압/강압 능력이 있는 부스트/벅 컨버터 구조를 갖도록 하여 낮은 권선비의 변압기로 높은 승압/강압 전력변환, 에너지원과 부하사이에 절연이 가능 해진다. 이러한 동작을 실험을 통해 확인하고 3kW 부하에서 약 95% 효율로 동작하는 것을 실험을 통하여 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.1
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• pp.79-84
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• 2013

DC/DC switching power converters are commonly used to generate a regulated DC output voltage with high efficiency. The DC/DC converter is composed of a PWM-IC (pulse width modulation-integrated circuit) controller, a MOSFET (metal-oxide semiconductor field effect transistor), inductor, capacitor, etc. It is shown that the variation of threshold voltage and the offset voltage in the electrical characteristics of PWM-IC increase by radiation effects in TID (Total Ionizing Dose) testing at the low energy ${\gamma}$ rays using $^{60}Co$, and 4 heavy ions applied for SEL (Single Event Latch-up) make the PWM pulse unstable. Also, the output waveform for the given input in the DC/DC converter is observed by the simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE). TID testing on PWM-IC is accomplished up to the total dose of 30 krad, and the cross section($cm^2$) versus LET($MeV/mg/cm^2$) in the PWM operation is studied at SEL testing after implementation of the controller board.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.94-94
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• 2009

전기 에너지를 기계적 에너지 변환하고 또한, 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 압전 세라믹스는 압전 변압기 (piezoelectric transformer), 초음파모터, 센서등과 같은 응용분야에 넓게 사용되고 있다. 특히, 압전 변압기의 설계와 제조방법에 대해서는 이미 상당히 많은 연구가 수행되어 왔다. 특히, 전원장치에 있어서는 현재 주요부품으로 사용되고 있는 권선형 변압기와 같은 전자 변환기의 대체품으로서 누설손실이 없는 압전세라믹스 소재의 특성을 이용한 압전변압기의 개발과 응용연구가 국내외적으로 활발히 진행 중이다. 하지만 지금 까지 널리 사용된 PZT계 압전 세라믹스는 환경문제에 있어서 문제점을 가지고 있다. $1200^{\circ}C$ 이상에서 소결되는 PZT계열의 압전세라믹스 소재를 사용한 전자부품의 60~70%이상이 PbO로 구성되어 있기 때문에 $1000^{\circ}C$ 부근에서 급격한 휘발특성을 보이는 PbO로 인한 환경오염문제가 대두되고 있다. 압전변압기, 초음파모터등에 사용될 수 있는 무연계 압전재료 중에 PZT 압전소자의 기능을 대체할 만한 물질로는 높은 큐리온도와 우수한 압전특성을 보이는 $(Na,K)NbO_3$세라믹스가 가장 유력한 것으로 알려져 있다. 즉, 압전변압기용 조성 세라믹스는 높은 에너지 변환효율을 위해서 전기기계 결합계수($k_p$)가 커야 되며, 발열에 의한 온도 상승을 억제하기 위하여 기계적 품질계수($Q_m$)가 큰 것이 바람직하다. 또한, 높은 전류를 발생하기 위해서는 유전상수가 커, 압전변압기의 출력측 정전용량을 크게 하여야 한다. 본 연구에서는 무연계 압전세라믹스를 개발하고, 이를 이용한 전력밀도(power density)가 높은 무연계 압전변압기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다. 따라서 본 연구에서는 무연 압전변압기용 압전 세라믹스를 개발하기 위해 뛰어난 압전 및 유전특성을 가진 무연$(Na,K)NbO_3$계 세라믹스를 기본조성으로 하였고, KCN을 복합 첨가하여 볼 변화에 따른 미세구조, 압전 및 유전특성을 조사하고. 가장 우수한 조성으로 비납 압전변압기를 제작하여 전기적특성을 조사하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.475-476
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• 2011

본 논문에서는 차량의 엔진-발전기를 이용한 교류 전원 시스템에 대한 연구를 수행한다. 엔진-발전기의 출력은 다이오드 정류기를 거쳐 직류로 변환되고, 이를 강압형 DC/DC 컨버터를 통해 안정적인 직류전압으로 제어한다. 다시 DC/AC 인버터를 통해 CVCF의 단상, 혹은 3상의 교류전압을 발생한다. PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 시스템의 성능을 고찰한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2011.10a
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• pp.411-414
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• 2011

This paper describes a tripple-mode DC-DC buck converter with DPSS Fucntion. The DC-DC buck converter operate in PWM(Pulse Width Modulation) mode at moderate to heavy loads(80mA~500mA), in PFM(Pulse Frequency Modulation)at light loads(1mA~80mA), and in LDO(Low Drop Out) mode at the sleep mode(<1mA). In PFM mode DPSS(Dynamic Partial Shutdown Strategy) is also employed to increase the efficiency at light loads. The triple-mode converter can thus achieve high efficiencies over wide load current range. The proposed DC-DC converter is designed in a CMOS 0.18um technology. It has a maximum power efficiency of 97.02% and maximum output current of 500mA. The input and output voltages are 3.3V and 2.5V, respectively. The chip size is $1465um{\times}895um$ including pads.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.175-176
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• 2014

본 논문은 전기자동차에 사용되는 배터리 충전기로써 3kW급 고효율 저전압 직류변환장치(LDC : Low Voltage DC-DC Converter) 개발에 관하여 기술한다. 토폴로지(Topology)는 LDC에 적합한 강압형 컨버터로써 전류를 분산시켜 효율증대가 가능한 다중 위상 벅 컨버터(Multi-phase Buck Converter) 구조를 채택하였다. 제안된 방식은 결합 인덕터(Coupled Inductor)를 사용하여 부피를 저감시킬 수 있으며, 디지털 제어를 이용하여 상위 제어기와의 통신을 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 방식의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하며, 3kW급 시제품을 제작하여 제안방식의 타당성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.14 no.5
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• pp.411-415
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• 2011

DC/DC switching power converters are commonly used to generate a regulated DC output voltages with high efficiencies from different DC input sources. The voltage mode DC/DC converter utilizes MOSFET (metal-oxide semiconductor field effect transistor), inductor, and a PWM (pulse-width modulation) controller with oscillator, amplifier, and comparator, etc. to efficiently transfer energy from the input to the output at periodic intervals. The fundamental boost converter and a buck converter containing a switched-mode power supply are studied. In this paper, the electrical characteristics of DC/DC power converters are simulated by program of SPICE, and the PWM controller is implemented to check the operation. In addition, power efficiency is analyzed based on the specification of each component.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.11 no.12
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• pp.4984-4990
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• 2010

In this paper, a Step-down CMOS DC-DC Converter using low power switched capacitor method is designed in a 0.5 ${\mu}m$ technology for the integration of devices. Conventional DC-DC converter is used inductor that can store energy in a magnetic field but have low efficiency because power consumption is caused by magnetic flux. And there were problems with size, weight and price to integrate chip. In this paper, a proposed Inductorless step-down CMOS DC-DC converter of low power using SC method is designed in a 0.5um technology to solve these problems. Designed DC-DC converter have 96% power efficiency with 200kHz frequency by using cadence simulation.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.22 no.3
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• pp.373-379
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• 2019

Nowadays, the IoT portable electronic devices have become more useful and diverse, so they require various supply voltage levels to operate. This paper presents a DC-DC buck converter with pulse width modulation (PWM) for portable electronic devices. The proposed step-down DC-DC converter consists of passive elements such as capacitors, inductors, and resistors and an integrated chip (IC) for signal control to reduce power consumption and improves ripple voltage with the resolution. The proposed DC-DC converter is simulated and analyzed in PSPICE circuit design platform, and implemented on the prototype PCB board with a Texas Instruments LM5165 IC. The proposed buck converter is showed 92.6% of peak efficiency including a load current range of 4-10 mA, 3.29 mV of the voltage ripple at 5 V output voltage for the supply voltage 12 V. Measured and Simulated power efficiency are made good agreement with each other.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.50 no.10
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• pp.231-238
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• 2013

This paper describes a DC-DC converter IC for Flat Panel Displays. In case of operate LCD devices various type of DC supply voltage is needed. This device can convert DC voltage from 6~14[V] single supply to -5[V], 15[V], 23[V], and 3.3[V] DC supplies. In order to meet current and voltage specification considered different type of DC-DC converter circuits. In this work a negative charge pump DC-DC converter(-5V), a positive charge pump DC-DC converter(15V), a switching Type Boost DC-DC converter(23V) and a buck DC-DC converter(3.3V). And a oscillator, a thermal shut down circuit, level shift circuits, a bandgap reference circuits are designed. This device has been designed in a 0.35[${\mu}m$] triple-well, double poly, double metal 30[V] CMOS process. The designed circuit is simulated and this one chip product could be applicable for flat panel displays.