• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.337-340
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• 2007

In the dissertation, a power conversion system for fuel cell is composed of a PWM inverter with LC filter in order to convert fuel cell voltage to a single phase 220[V], In addition, new insulated DC-DC converters are proposed in order that fuel cell voltage is boosted to 380[V]. In this paper, it requires smaller components than existing converters, which makes easy control. The proposed DC-DC converter controls output power by the adjustment of phase-shift width using switch S5 and S6 in the secondary switch, which provides 93-97[%] efficiency in the wide range of output voltage. Fuel cell simulator is implemented to show similar output characteristics to actual fuel cell. Appropriate dead time td enables soft switching to the range where the peak value of excitation current in a high frequency transformer is in accordance with current in the primary circuit. Moreover, appropriate setting to serial inductance La reduces communication loss arisen at light-load generator and serge voltage arisen at a secondary switch and serial diode. Finally, TMS320C31 board and EPLD using PWM switching technique to act a single phase full-bridge inverter which is planed to make alternating current suitable for household.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.144-151
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• 2022

본 논문에서는 배터리 응용을 위해 저면적 DC-DC 변환기를 갖는 1.5V 256kb eFlash 메모리 IP를 설계하였다. 저면적 DC-DC 변환기 설계를 위해서 본 논문에서는 단위 전하펌프 회로에서 펌핑 노드의 전압을 VIN 전압으로 프리차징해주는 회로인 크로스-커플드 (cross-coupled) 5V NMOS 트랜지스터 대신 5V NMOS 프리차징 트랜지스터를 사용하였고, 펌핑 노드의 부스팅된 전압을 VOUT 노드로 전달해주는 트랜지스터로 5V 크로스-커플드 PMOS 트랜지스터를 사용하였다. 한편 5V NMOS 프리차징 트랜지스터의 게이트 노드는 부스트-클록 발생기 회로를 이용하여 VIN 전압과 VIN+VDD 전압으로 스윙하도록 하였다. 그리고 펌핑 커패시터의 한쪽 노드인 클록 신호를 작은 링 발진 (ring oscillation) 주기 동안 full VDD로 스윙하기 위해 각 단위 전하펌프 회로마다 로컬 인버터 (local inverter)를 추가하였다. 그리고 지우기 모드 (erase mode)와 프로그램 모드 (program mode)에서 빠져나와 대기 (stand-by) 상태가 될 때 부스팅된 전압을 VDD 전압으로 프리차징해주는 회로를 사용하는 대신 HV (High-Voltage) NMOS 트랜지스터를 사용하여 VDD 전압으로 프리차징 하였다. 이와같이 제안된 회로를 DC-DC 변환기 회로에 적용하므로 256kb eFLASH IP의 레이아웃 면적은 기존 DC-DC 변환기 회로를 사용한 경우보다 6.5% 정도 줄였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.573-582
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• 2015

본 논문은 에너지 하베스팅용 이중 모드 부스트 컨버터 설계에 관한 것이다. 설계된 회로는 에너지 하베스팅에 의해 출력된 작은 전압으로부터 startup 회로를 통해 승압된 전압을 얻는다. 이 전압이 일정 전압 이상이 되면, 전압 감지기에 의해 startup 회로에 공급되는 전압이 차단이 된다. 승압된 전압은 부스트 컨트롤러에 의해 최종적으로 $V_{OUT}$이 된다. 회로는 크게 전하 펌프를 위한 오실레이터, 전하 펌프, 펄스 생성기, 전압 감지기, 부스트 컨트롤러로 구성되어있다. 매그나칩 / SK하이닉스의 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하였다. 설계된 회로는 테스트 결과 최소 입력 전압은 600mV이며, 출력은 3V이고, startup time은 20ms이다. 제작된 부스트 컨버터의 효율은 load current가 3mA일때, 47%로 측정되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.312-320
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• 2019

본 논문에서는 110nm eFlash 셀을 사용한 512Kb eFlash IP를 설계하였다. eFlash 셀의 프로그램, 지우기와 읽기 동작을 만족시키는 row 구동회로(CG/SL 구동회로), write BL 구동회로( write BL 스위치 회로와 PBL 스위치 선택 회로), read BL 스위치 회로와 read BL S/A 회로와 같은 eFlash 코어회로(Core circuit)를 제안하였다. 그리고 프로그램 모드에서 9.5V와 erase 모드에서 11.5V의 VPP(Boosted Voltage) 전압을 공급하는 VPP 전압 발생기회로는 기존의 단위 전하펌프 회로로 cross-coupled NMOS 트랜지스터를 사용하는 대신 body 전압을 ground에 연결된 12V NMOS 소자인 NMOS 프리차징 트랜지스터의 게이트 노드 전압을 부스팅하는 회로를 새롭게 제안하여 VPP 단위 전하펌프의 프리차징 노드를 정상적으로 VIN(Input Voltage) 전압으로 프리차징 시켜서 VPP 전하펌프 회로의 펌핑 전류를 증가시켰다. 펌핑 커패시터로는 PMOS 펌핑 커패시터에 비해 펌핑전류가 크고 레이아웃 면적이 작은 12V native NMOS 펌핑 커패시터를 사용하였다. 한편 110nm eFlash 공정을 기반으로 설계된 512Kb eFlash 메모리 IP의 레이아웃 면적은 $933.22{\mu}m{\times}925{\mu}m(=0.8632mm^2)$이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권5호
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• pp.1965-1977
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• 2018

This paper proposed a regenerative braking system (RBS) strategy for battery electric vehicles (BEVs) with a hybrid energy storage system (HESS) driven by a brushless DC (BLDC) motor. In the regenerative braking mode of BEV, the BLDC motor works as a generator. Consequently, the DC-link voltage is boosted and regenerative braking energy is transferred to a battery and/or ultracapacitor (UC) using a suitable switching pattern of the three-phase inverter. The energy stored in the HESS through reverse current flow can be exploited to improve acceleration and maintain the batteries from frequent deep discharging during high power mode. In addition, the artificial neural network (ANN)-based RBS control mechanism was utilized to optimize the switching scheme of the vehicular breaking force distribution. Furthermore, constant torque braking can be regulated using a PI controller. Different simulation and experiments were implemented and carried out to verify the performance of the proposed RBS strategy. The UC/battery RBS also contributed to improved vehicle acceleration and extended range BEVs.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.10-24
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• 2007

본 연구에서는 연료전지의 전압을 $380[V_{DC}]$로 승압하기 위한 새로운 절연형 DC-DC 컨버터와 단상 $220[V_{DC}]$로 변환하기 위한 LC필터를 가진 PWM 인버터로 구성된 연료전지용 전력변환장치를 제안하였다. 여기서 기존의 컨버터보다 부품수가 적고 제어가 용이하며, 대용량에 적합한 새로운 DC-DC 컨버터는 2차측에 스위치 $S_5,\;S_6$을 추가로 구성하여 위상천이 폭을 조절함으로써 출력 전력을 제어할 수 있으며, 넓은 출력 전압 조정에서도 $93{\sim}97[%]$의 효율을 얻을 수 있다. 그리고 연료전지와 유사한 출력 특성을 갖는 연료전지 시뮬레이터를 구현하였으며, 적절한 데드 타임 td을 제어하여 고주파 변압기의 여자 전류의 피크값과 고주파 변압기 1차측 전류가 일치하는 부분에서 소프트 스위칭을 실현 시켰다. 또한 직렬 인덕턴스 La를 추가적으로 적절하게 설정하여 2차측의 스위치와 직렬 다이오드에 발생하는 서지 전압과 경부하시에 발생되는 도통 손실을 저감시켰다. 끝으로 TMS320C31보드와 EPLD를 이용한 PWM 스위칭 기법에 의해 동작하는 단상 인버터를 설계, 제작하여 가정용 교류전압 공급에 유용하게 활용할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.302-312
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• 2012

본 논문에서는 UHF RFID 태그 칩용 512bit EEPROM의 저면적 설계 기술과 고신뢰성 기술을 제안하였다. 저면적회로는 디코딩 로직(decoding logic)을 단순화한 WL 구동 회로, BGR 회로 대신 저항 분배기(resistor divider)를 이용한 VREF 발생회로이다. Magnachip $0.18{\mu}m$ EEPROM 공정을 이용하여 설계된 512bit EEPROM IP의 레이아웃 크기는 $59.465{\mu}m{\times}366.76{\mu}m$으로 기존 회로를 사용한 EEPROM 대비 16.7% 줄였다. 그리고 쓰기 모드(write mode)를 빠져나올 때 DC-DC 변환기(converter)에서 출력되는 부스팅된 출력전압을 VDDP(=3.15V)로 방전시키는 대신, 공통접지(common ground)인 VSS로 방전시키는 방식을 제안하여 VDDP 전압을 일정하게 유지함으로써 5V 소자가 파괴되는 문제를 해결하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.577-580
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• 2014

본 논문에서는 자동 스위칭 기능을 갖는 이중 입력 에너지 하베스팅 회로를 제안한다. 열전소자와 진동소자로부터 출력되는 에너지는 최대 가용전력지점이 개방전압의 1/2로 같기 때문에 동일한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어회로를 사용할 수 있다. 제안된 회로는 하나의 MPPT 제어회로를 사용하고, 자동 스위칭 기능을 적용하여 열전소자의 출력과 진동소자의 출력을 모니터링하여 전압이 더 큰 소자로부터 최대 가용전력을 수확한다. 수확된 에너지는 전하펌프 회로에 의해 승압된 후 저장 커패시터에 저장되고 PMU(Power Management Unit)를 통해 부하에 공급된다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 최초의 칩 면적은 PAD를 포함하여 $1.4mm{\times}1.2mm$이다.