• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.232-234
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• 2007

본 논문은 Z-Source 인버터의 효율 증대를 위해 기존의 스위칭 회로에의 lower-arm의 스위칭 소자를 BJT구성하여, 스위칭 회로가 FET와 BJT로 구성된 Z-Source 인버터 구조를 제안하였으며, 제안된 인버터 구조에 적합한 스위칭 신호를 분석 및 스위칭 손실의 효율을 개선하였다. 또한 본 논문을 PSIM 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 방식의 성능을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.484-485
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• 2012

Z-소스 인버터는 스위치의 암 단락과 개방을 이용한 인버터로써 기존의 전압형과 전류형 인버터의 단점을 개선하면서 승압 및 강압 기능을 동시에 가질 수 있다. 하지만 주전원과 스위치 회로 사이에 위치한 임피던스 네트워크 때문에 스위칭 소자에 과도한 전압 오버슈트가 발생하며, 암 단락으로 인한 스위칭 손실이 기존의 전압형 인버터보다 증가하게 되는 단점이 있다.. 본 논문에서는 소프트 스위칭구현이 가능한 무손실 스너버를 적용한 소프트 스위칭 trans-Z-소스 인버터를 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.59-60
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• 2015

본 논문에서는 3-Level NPC(Neutral Point Clamped) 인버터에서 ZDPWM(Zero Dead Time Pulse Width Modulation) 기법에 대해서 제안한다. 3-Level NPC 인버터에서 기존 PWM 기법은 각 스위치는 서로 상보적인 동작을 수행하고, 반도체 스위칭 소자 특성상 Rise Time과 Fall Time의 시간차이로 인하여 단락사고를 방지하기 위해 스위칭 신호의 Rising Edge에 데드타임을 인가하여 단락을 방지한다. 그러나 이러한 데드타임은 지령 스위칭 신호와 실제 스위칭 신호의 오차로 인하여 출력 전압 및 전류에 왜곡이 발생하고, 이러한 왜곡으로 인하여 시스템의 오작동 및 직류링크단 전압의 불평형의 원인이 된다. 제안하는 PWM기법은 지령전압과 출력전류의 위상에 따라 영역을 나눈 후 전류의 방향에 따라 옵셋 전압을 생성하여 새로운 지령전압을 만들어 각 스위치에 스위칭 신호를 인가한다. 제안한 기법에 타당성을 증명하기 위해 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• The Magazine of the IEIE
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• v.37 no.8
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• pp.31-40
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• 2010

1947년 트랜지스터의 발명을 시작으로 사이리스터, MOSFET 및 IGBT 등의 전력반도체 소자가 개발되면서 산업, 가전 및 통신 등의 다양한 분야에서 실리콘 기반의 전력반도체 소자가 활용되고 있다. 개발 당시에는 10A/수백V 정도의 전류통전능력 및 전압저지능력을 가지고 있었지만, 현재에는 8000A/12kV급의 대용량 소자까지 생산되고 있다. 이러한 전력반도제 소자는 다양한 응용분야에 서 높은 전압 저지능력, 큰 전류 통전 능력 및 빠른 스위칭 특성을 요구하고 있다. 특히 최근의 전력변환장치들은 고온동작특성 및 고효율화에 대한 요구가 더욱 강조되고 있다. 일반적인 실리콘 전력반도체소자는 물질적인 특성한계로 고온에 서의 동작 시 소자 특성이 떨어지는 특징을 보이고 있어 고온 환경에 적합한 전력반도체 소자의 필요성이 증가되어 실리콘에 비해 밴드�b이 넓은 SiC 및 GaN 등의 wide bandgap 반도체 물질의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 SiC는 단결정 성장을 통한 웨이퍼화가 용이하고 소자 제작공정이 기존 실리콘공정과 유사하여 많은 연구가 진행되었으며 일부 소자에서 상용화가 진행되었다. 본고에서는 현재 활발히 진행되고 있는 탄화규소 전력반도체소자의 기술동향에 대해 소개하고자 한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.6 no.2
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• pp.209-216
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• 2001

The conventional three-level high frequency phase-shifted dc/dc converter has a disadvantage that a circulating current flows through transformer and switching devices during the freewheeling interval. Due to this circulating current and RMS current stress, conduction losses of transformer and switching devices increases. To alleviate these problems, we propose an improved three-level Zero Voltage and Zero Current Switchig (ZVZCS) dc/dc converter using a tapped inductor, a snubber capacitor and two snubber diodes attached at the secondary side of transformer. The proposed ZVZCS converter is verified on a 7kW, 30kHz experimental prototype.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.12C
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• pp.240-248
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• 2001

This paper describes the design of a space-division switch which can support a self-healing operation of 2-fiber bidirectional line switched ring in 2.5Gb/s SDH-based transmission system. The switch having a 1.25Gb/s throughput has been designed and implemented with COMPASS tool and 0.87$\mu\textrm{m}$ CMOS gate-array. The proposed switch is suitable for the quickly self-healing operations when a failure occurs in a 2-fiber bidirectional switched ring composed of ADM transmission systems. The switch is composed of an add/drop control part, a cross-point switch, a frame-phase aligner, processor interface and an unequipped data framer. The test results of the switch adapted to 2.SGb/s SDH-based transmission system, show immediate restoration when a failure occurs.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.10a
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• pp.577-580
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• 2014

In this paper an auto-switching dual-input energy harvesting circuit is proposed. Since the maximum power points of a thermoelectric generator(TEG) output and a vibration device(PEG) output is 1/2 of their open-circuit voltage, an identical MPPT controller can be used for both energy sources. The proposed circuit monitors the outputs of the TEG and PEG, and chooses the energy source generating a higher output using an auto-switching controller, and then harvests the maximum power from the selected device using a MPPT controller. The harvested energy is boosted through a charge pump and stored in a storage capacitor. The stored energy is provided to a load through a PMU(Power Management Unit). The proposed circuit is designed in a $0.35{\mu}m$ CMOS process and its functionality has been verified through extensive simulations. The designed chip occupies $1.4mm{\times}1.2mm$ including pads.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.2
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• pp.350-355
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• 2021

IGBT is a power semiconductor device that contains both MOSFET and BJT structures, and it has fast switching speed of MOSFET, high breakdown voltage and high current of BJT characteristics. IGBT is a device that targets the requirements of an ideal power semiconductor device with high breakdown voltage, low V_CE-SAT, fast switching speed and high reliability. In this paper, we analyzed Gate oxide thickness, Trench Gate Width, and P+Emitter width, which are the top process parameters of 1,200V Trench Gate Field Stop IGBT, and suggested the optimized top process parameters. Using the Synopsys T-CAD Simulator, we designed IGBT devices with electrical characteristics that has breakdown voltage of 1,470 V, V_CE-SAT 2.17 V, Eon 0.361 mJ and Eoff 1.152 mJ.

• Journal of the KSME
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• v.49 no.11
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• pp.45-51
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• 2009

한국원자력연구원의 다목적 연구용 원자로, 하나로는 중성자 이용 물성 연구 등 다양한 분야에 사용되며, 중성자는 녹색기술 관련 소재의 생산과 특성 분석에 매우 유용한 도구이다. 중성자 도핑을 이용하여 생산되는 반도체는 그린 카에 사용되는 전력 소자에 활용되고 있다. 중성자 산란 실험 장치들은 이차전지 재료와 수소저장 물질의 물성 연구에 활용되고 있다. 중성자 비파괴 검사 장치는 연료전지의 성능 연구에 활용되고 있다. 고속중성자를 이용하여 스위칭 소자의 특성을 개선하는 기술과 장치가 구축되면 전력 소자의 효율 증대에 기여할 것이다.

• Journal of IKEEE
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• v.7 no.1 s.12
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• pp.1-8
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• 2003

In this study, the high performance BCD device structure which satisfies the high voltage and fast switching speed characteristics is devised. Through the process and device simulation, optimal process spec. & device spec. are designed. We adapt double buried layer structure, trench isolation process, n-/p-drift region formation and shallow junction technology to optimize an electrical property as mentioned above. This I.C consists of 20V level high voltage bipolar npn/pnp device, 60V level LDMOS device, a few Ampere level VDMOS, 20V level CMOS device and 5V level logic CMOS.