• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.419-422
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• 2011

본 논문에서는 초저전력 어플리케이션을 위한 이중입력 자가 전력관리 시스템을 제안한다. 자가 발전 시스템의 전력 공급원으로는 PZT와 solar cell소자를 병합하여 사용한다. 제한된 전력관리 회로는 solar cell 출력 전압을 승압하기 위한 charge pump 회로, PZT의 출력을 DC로 변환하기 위한 rectifier, 수확된 에너지를 병합 및 관리하기 위한 전력관리회로로 구성된다. 설계된 회로는 CMOS 0.18um technology를 이용하여 성능을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 $295um{\times}275um$ 이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1660-1671
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• 2013

본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅 자가발전 시스템을 위한 두 가지 구조의 전력관리 회로를 제안한다. 첫 번째는, 솔라셀이 부하가 동작할 수 있는 충분한 전압을 출력하는 경우, 전력관리회로를 통해 직접 솔라셀의 에너지를 부하로 공급하는 구조이다. 두 번째는 초소형 솔라셀이나 집적화된 솔라셀에서처럼 출력전압이 0.5V 이하로 매우 작아서 부하를 직접 구동할 수 없는 경우, 전압부스터를 사용하여 충분한 전압까지 승압한 후, 이를 전력관리회로를 통해 부하로 공급하는 구조이다. 이 두 가지 구조의 전력관리 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 및 제작되었으며, 측정을 통해 성능을 비교 분석하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.495-502
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• 2020

본 논문에서는 자기 에너지 하베스트를 이용하여 지하 공동구의 비상조명 LED를 구동하는 전력관리 회로를 설계하였다. 자기 에너지 하베스트는 하베스터 소자와 전력관리 회로로 구성되어 진다. 제안하는 회로는 정류기, 배터리 충전회로와 LED 구동회로로 만들어졌다. 평상시에는 만들어진 전력으로 배터리를 충전하고, 비상시에는 배터리에 충전된 에너지를 이용하여 LED를 구동한다. 측정 결과, 47 mF 커패시터를 충전하는 데 2분이 걸렸다. 이것은 약 3분 30초 동안 비상조명용 LED를 구동할 수 있는 전력량이다. 이를 통해, 본 논문에서 제안하는 자기 에너지 하베스트용 전력관리 회로를 이용하여 별도의 전원을 끌어오기 어려운 지하 공동구의 비상조명 LED 구동용 전원장치로 사용할 수 있는 것을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권3호
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• pp.63-69
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• 2017

본 논문은 드론의 체공시간 증대를 위해 고효율 전력관리 회로 및 시스템을 제안한다. 종래의 드론은 다수개의 직렬 배터리와 낮은 효율의 선형 레귤레이터 사용으로 무겁고 발열이 크며 이로 인한 전력누수 문제가 있었다. 본 논문에서는 3.7V 단일 Li-Po 배터리 셀을 사용할 수 있는 스위칭 방식의 승압형 DC-DC 전력변환 회로에 대한 연구를 다룬다. 본 연구를 통해 시제품 개발 결과 3.7V 입력, 5V 출력의 step-up regulation을 실현하였다. 또한 종래 선형 레귤레이터의 50% 수준이었던 전력효율 대비 최대 91.3% 효율과 $50^{\circ}C$ 이하의 표면온도를 달성하였으며, 0.02V/V 및 0.15V/A의 line/load regulation 성능을 측정으로 검증하였다. 본 연구결과를 통해 3.7V 단일 셀 배터리 사용으로 충방전을 위한 별도의 cell-balancing 회로가 필요하지 않게 되며, 높은 전력관리 효율로 드론의 체공시간을 획기적으로 개선시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D2호
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• pp.71-80
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• 1999

본 논문에서는 2${\mu}m$ 고전압 CMOS 공정을 사용한 보호 회로를 포함한 전력 ,MOSFET 구동기를 설계하였다. 제어 회로의 안정한 동작을 위하여 전원 관리 회로를 설계하였으며 전원 관리 회로의 전압 레귤레이터의 보호를 위하여 전압 검출 방식의 단락 보호 회로를 제안하였다. 전압 검출 방식(Voltage-Detection Short Circuit Protection; VDSCP)은 직렬 저항에 의한 전압 강하가 없고, 출력단 단락 상태에서 전압원의 전류를 출력단에 흐르지 못하도록 하는 특성이 있다. 전력 MOSFET를 보호하기 위하여 부하 단락 보호회로, 게이트 전압 제한 회로, 과전압 보호 회로를 설계하였으며, 50V의 항목 전압을 닺는 공정을 이용하여 전력 MOSFET 구동기를 위한 2${\mu}m$ 고전압 CMOS 공정을 개발하였다. 전력 MOSFET이 소비하는 전력 이외에 구동기가 소비하는 전력은 전력 MOSFET 구동 상태에 따라 20 ~ 100mW의 범위에 있는 것으로 확인하였다. 주문형으로 제작된 전력 MOSFET 구동기의 active area의 크기는 $3.5 {\times}2..8mm^2$이다.

• 전자공학회지
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• 제37권8호
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• pp.41-49
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• 2010

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.40-41
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• 2012

친환경 에너지가 이슈가 되면서 버려지는 에너지를 유용하게 사용하는 에너지 수확기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히 밀도가 낮은 에너지를 수집하여 저장하는 장치에 대한 연구가 활발하다. 하지만 대부분의 전원관리 회로가 수동적인 회로로 이루어져 있어 여러 상황에 대처하기에는 부족함이 있다. 본 논문은 저전력 마이크로프로세서를 이용하여 계속적으로 배터리 대용의 대용량 캐패시터의 전압을 점검, 관리하는 시스템을 제안하고자 한다. 이를 통하여 변화하는 환경에 맞추어 캐패시터의 전압 수준을 효과적으로 제어할 수 있을 것으로 예상한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.2627-2635
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• 2013

본 논문에서는 새로운 MPPT 제어기능을 갖는 빛에너지 하베스팅 회로를 제안한다. 기존의 빛 에너지 하베스팅 회로에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기능을 구현하기 위해 전력 변환기(power converter)를 동작시키기 위한 클록의 주파수나 듀티 싸이클(duty cycle)을 지속적으로 변화시키는 방법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 전력변환기에 전력 공급을 위한 전력 스위치의 듀티 싸이클을 제어하여 MPPT 기능을 구현하는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 되었으며 칩 면적은 패드를 포함하여 $770{\mu}m{\times}800{\mu}m$이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.203-204
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• 2015

본 논문은 척추 건강관리기의 구동을 위한 가변형 전원 공급장치에 관한 논문이다. 본 시스템은 의료용 및 척추 마사지를 위한 장비로서 인체에 접촉하는 경우가 많고 높은 안전성을 요구하기 때문에 안정적인 전원 공급이 필요한 시스템이다. 본 시스템을 구동하기 위해서 100W의 전원이 필요하여 비교적 간단하고 절연타입의 Forward Type의 토폴로지를 적용하여 시스템에서 요구하는 전원을 공급하도록 회로를 설계 하였으며, 이를 시스템에 적용하여 성능을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.174-179
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• 2018

본 논문에서 저전력 PMIC를 위한 고효율 DC-DC 변환기를 설계하였다. IoT 및 웨어러블 기기의 발전에 따라 전력 공급을 위한 고효율 에너지 습득 기술이 중요해지고 있다. 에너지 습득을 통해서 얻을 수 있는 전압은 낮고 넓은 분포의 값을 가지므로 이를 사용하기 위해서 넓은 입력 전압 범위에서 고효율을 얻을 수 있는 설계 기법이 필수적이다. 넓은 입력 전압 범위에서 일정한 스위칭 주파수를 얻기 위해 전원 전압 변화 감지 회로를 이용한 주파수 보상 회로를 설계했으며, 낮은 전력에서 고효율을 얻기 위해 burst-mode 제어 회로를 구성하여 정밀한 스위칭 동작을 제어하였다. 설계한 DC-DC 벅 변환기는 0.95~3.3V의 입력 전압 조건에서 0.9V를 출력하며 부하 전류가 180uA일 때 최대 78%의 효율을 얻을 수 있다.