본 연구에서는 단채널효과를 감소시키기 위하여 개발되고 있는 이중게이트 MOSFET의 게이트인가 전압에 따른 터널링전류의 변화를 관찰하고자한다. 소자가 나노단위까지 스케일링되면서 터널링전류는 매우 중요한 전류요소가 되었으며 특히 차단전류를 구성하고 있는 열방사전류와 비교하면 소자의 크기가 미세해질수록 급격히 증가하는 특성을 보이고 있다. 이를 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서는 이에 부응하기 위하여 게이트 인가전압에 따른 터널링전류의 변화를 고찰할 것이다. 게이트전압에 대한 터널링전류 변화를 관찰하기 위하여 전위분포함수를 유도하였으며 전위분포함수와 터널링확률의 관계로부터 차단전류변화를 유도하였다. 이와같이 유도한 전류는 열방사전류와 비교되었으며 터널링전류 감소를 위한 유효게이트전압에 대한 관계를 유도하였다.
본논문은 Thyristor를 이용하여 교류회로의 고장전류를 차단하는 기구에 대한 것이다. 즉 Thyristor 한류차단회로를 설정하고 게이트제어회로 과전류검출기를 설계하고 동작과정을 확인하였다. 결과에 있어서 (1) 고속차단이 가능하다(60Hz 교류에서 4ms이내) (2) 이 방식에 의하면 차단용량을 감소시킬 수 있다. (3) 적은 신호로 지체없이 동작한다. (4) 기계적부분이 없으므로 반영구시 수명을 가진다.
본 논문에서는 상보형 high swing cascode 전류미러를 이용하여 저전압, 저전력 구동이 가능하고 고주파수 응용이 가능한 전류 적분기를 설계하였다. 간단한 전류미러로 구성된 적분기는 적분기의 비 이상적인 입력, 출력 저항 때문에 출력 전류 오차가 발생하는데 제안된 전류 적분기는 출력 저항이 증가하여 출력 전류의 오차가 감소하였다. 설계된 무손실, 유손실 전류 적분기를 이용한 설계 예로 3차 버터워스 저역통과 필터를 개구리도약형으로 구현하였다. 필터 구현시 무손실 전류 적분기의 위상 추이 때문에 발생하는 차단주파수 부근에서의 크기 특성 왜곡을 predistortion 설계법을 이용하여 감소시켰다. 설계된 전류모드 필터를 0.8㎛ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용하여 SPICE 시뮬레이션한 결과 단일 2V 공급 전압에서 차단주파수는 20MHz, 전력소모는 615㎼를 갖는다. 또한 필터의 차단주파수는 DC 바이어스 전류에 의해 동조 할 수 있다.
배선용 차단기(MCCB)는 신속한 고장전류 차단과 전원시스템의 안정성을 확보하기 위해 배선시스템에 폭넓게 사용되고 있다. 배선용 차단기(MCCB)는 과부하 및 단로 등의 이상 상태시 전류를 차단하는 기구로, 오작동 시에는 중대한 사고를 초래한다. 따라서 배선용 차단기에 대한 보호성능의 항상, 신뢰성의 향상의 시장요구에 부응하기 위해 본 논문에서는 소호부 형상에 따른 차단성능을 파악하고 이를 통하여 성능향상을 이루고자 3차원 유한요소 프로그램(MAX-WELL)을 이용한 자계해석을 통해 차단성능 평가를 하였다. 이를 통하여 배선용 차단기의 소호부 설계시 차단성능 검증과 제품의 소형화 및 고성능화를 이끌고자 한다.
사용자의 온라인 활동을 추적하는 트래커나 무분별한 광고 등 웹 브라우저의 사용성을 해치는 콘텐츠를 차단하는 웹 브라우저의 기능에 대한 요구는 크게 증가하고 있다. 일부 데스크탑 브라우저 및 모바일 브라우저에서 확장 기능으로 컨텐츠 차단 및 광고 차단 기능을 제공하고 있으며, 삼성 모바일 브라우저인 삼성 인터넷에서도 EasyList의 규칙을 따르는 확장 기능으로 콘텐츠 차단 기능을 구현 적용하였다. 이에 웹 브라우저의 중요 사용성 항목인 페이지 로딩 시간, 전류 소모량의 성능평가를 진행하였다. Alexa top 30 사이트를 기준으로 성능평가를 진행한 결과 페이지 로딩속도는 11.5%, 전류소모량은 16%가 개선되는 것을 확인하였다.
개폐기, 차단기와 같은 스위치기어들은 지중케이블이나 가공선로, 콘덴서 뱅크에 흐르는 진상 전류의 개폐를 많이 하게 된다. 이때 진상전류의 크기는 정격 차단전류나 부하전류보다 그 크기가 매우 작다. 그러나 스위치기어 측면에서는 전압을 고려하였을 때 가혹한 시험이며, 이는 차단 후 극간에 걸리는 과도한 회복전압에 기인한다. 본 논문에서는 국제규격에서 요구하는 진상전류 시험의 회로조건들을, 회복전압 측면에 바탕을 두고 고찰해 보았다.
V-grooved inner stripe (VIS)형 양자선 레이저의 전류 주입 효율을 높이기 위하여 세가지 서로 다른 전류 차단층 구조, n-blocking on p-substrate (VIPS), p-n-p-n blocking on n-substrate ($VI(PN)_{n}S$), p-blocking on n-substrate (VINS)를 설계, 제작하였다. 그 중 VIPS 구조는 다른 두 구조에 비하여 약 5mW/facet 정도의 높은 광출력을 보였으며, 중심파장 818 nm, 문턱전류 39.9 mA, 외부양자효과 24%/facet, 특성온도 92K의 특성을 보였다. 또한 전류 및 온도 변화에 따른 파장변화를 각각 0.031 nm/mA와 $0.14nm/^{\circ}C$로 관찰되었다.
본 연구에서는 콘센트용 누설전류 감지 및 자동차단 모듈을 개발하였다. 제안된 누설전류 검출 모듈은 저항성 누설전류 검출 칩을 사용한 콘센트용 누설전류 검출 모듈과는 차별화된, 전력 프로세서인 MSP430 MCU(Micro Controller Unit)를 이용하여 합성 누설전류에서 저항성 누설전류를 프로그램으로 분리 검출한다. 제안된 방법으로 구현된 모듈은 저항성 누설전류 5mA 이상에서 조기 검출 및 자동차단 기능이 있을 뿐만 아니라, 저항성 누설전류 검출 기능이 프로그램으로 구현되어 있어 저항성 누설전류 5mA 이하 또는 이상으로도 쉽게 조정이 가능한 장점이 있다.
사이리스터 소자의 신뢰성은 HVDC, SVC, FACTs와 같은 대용량 전력 시스템의 신뢰성에 많은 영향을 미친다. 따라서 사이리스터 소자의 신뢰성을 분석하는 것은 시스템의 안정적인 운용과 신뢰성의 확보에 필수적이다. 본 논문에서는 장시간동안 전압 및 열을 인가하여 사이리스터를 가속열화 시켰을 때 사이리스터 소자의 차단전압 및 누설전류 특성의 변화에 대해 실험을 통해 분석하였다. 가속열화 시험에는 14개의 사이리스터가 사용되었고, 1000V, $100^{\circ}C$의 조건에서 가속열화를 진행하였으며, 7일에서 10일의 간격으로 소자의 누설전류 및 차단전압 특성을 측정하여 초기 특성과 비교 분석하였다.
본 논문에서는 직렬-직렬(SS) 보상 구조를 가지는 양방향 무선전력전송 시스템의 비통신 전력전송 제어 방법에 대해 소개한다. 또한 2차단에서의 전력 전달 제어에 1차단의 위상의 필요함을 보이며, 이를 도출하기 위한 20kHz 전류 센싱 방법에 대해서 다룬다. 시뮬레이션과 실험 파형을 통해 소개한 제어 변수와 고주파수 전류 신호 센싱의 방법의 타당성을 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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