• 전기전자학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.45-53
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• 2016

본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 MPPT (Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 간단한 구조와 적은 비용으로 출력을 안정화시키기 위해 전력변환기인 DC-DC 부스트 변환기의 출력 단에 PMU (Power Management Unit)를 이용하는 구조를 제안하였다. 또한, 진동소자로부터 최대전력을 수확하여 시스템의 효율을 향상시키기 위해 FOC (Fractional Open Circuit) 방식의 MPPT 제어회로를 설계하였다. 진동소자 (PZT)에서 출력되는 AC 신호는 AC-DC 변환기를 통해 DC 신호로 변환되며, DC-DC 부스트 변환기를 거쳐 승압되고, PMU에 의해 듀티 (duty)를 갖는 안정화된 신호로 변환되어 부하로 공급된다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 이용한 구조를 사용하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $915{\mu}m{\times}895{\mu}m$이다. 설계된 회로의 성능을 검증한 결과 전체회로의 최대 전력효율은 83.4%이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.89-93
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• 2017

본 논문은 Buck-Boost DC-DC 변환기를 이용하여 다중 대역으로 존재하는 RF 신호를 수집하여 에너지를 생성하는 에너지 수집 시스템에 대하여 소개한다. 수집된 전기에너지를 사용하는 부하의 저항이 지속적으로 변하는 환경에서는 부하 저항이 변하여도 DC-DC 변환기의 입력저항이 변하지 않는 Buck-Boost DC-DC 변환기를 사용하였다. 입력으로 들어오는 RF 신호의 주파수 대역이 다양하므로 다중대역을 다 처리 할 수 있도록 정류기를 대역별로 설계하고 정류기 앞에 각 대역별로 매칭 회로를 추가하였다. 크기가 매우 작은 RF 신호를 효과적으로 수집하기 위한 정류기를 위하여 각 대역에서 수집하여 발생시킨 전압을 계속 누적하여 축적하는 방법을 고안하여 매우 작은 크기의 입력 신호에도 일정한 전압이 출력되게끔 회로를 설계하였다. 입력이 -20 dBm의 크기를 가진 RF 신호에도 출력 효율이 20% 정도까지 낼 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.139-144
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• 2016

본 논문은 가변 스위칭 주파수 PFM을 이용한 DC-DC 변환기의 집적회로 개발 시, 적용 가능한 주요 기능 블록의 설계에 관한 것이다. DC전압 변환 시 부하에 공급되는 전류가 작거나 출력전압이 설정값 근처에 도달했을 때 PFM 모드로 동작시켜 전력변환 효율을 높일 수 있다. PFM DC-DC 변환기 구현에 필요한 PFM 신호 발생회로, PFM 주파수 제어기, 출력전압감지회로 그리고 과전류보호회로를 설계하였다. 설계를 위한 공정파라미터는 내압 12[V], 최소선폭 $0.35[{\mu}m]$, 2P_2M CMOS 공정을 사용하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1037_1038
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• 2009

본 논문에서는 디지털 제어방식의 DC-DC컨버터를 이용한 계통연계형 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 3상 전류형 능동클램프 DC-DC컨버터와 계통연계형 3상 인버터로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 연료전지의 출력 동특성을 나타내는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 개발하였다. 시뮬레이션모델의 검증이 가능한 하드웨어장치의 기본설계를 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저전압특성을 갖는 연료전지를 전력계통에 고효율로 연계하는데 유용할 것으로 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권7A호
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• pp.568-573
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• 2009

본 논문에서 0.13um CMOS 공정으로 설계된 배터리 기반 휴대용 통신 시스템 구동용의 온칩 시동회로를 갖는 스텝다운 CMOS DC-DC 변환기를 제안하였다. 1MHz의 스위칭 주파수를 기반으로 설계된 벅 변환기에는 온칩 시동회로와 커패시터 멀티플라이어 기법을 이용한 보상회로를 포함시켰다. 칩 측정 결과 2.5V ${\sim}$3.3V의 입력 전압을 1.2V로 강압시키는데 최대 87.2%의 효율을 갖는다. 최대 부하 전류, 출력 전류 리플 및 전압 리플은 각각 500mA, 25mA, 24mV 이다.

• 산업기술연구
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• 제30권A호
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• pp.69-73
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• 2010

In this paper, we designed the RF-DC converter used in wireless power transmission system and studied how to design the RF-DC converter of high conversion efficiency. The RF-DC converter operate at 2.45GHz and the diode is connected with series. The RF-DC converter uses shorted stub for DC loop and matching. We can divide the RF-DC converter circuit into four blocks. The reflection coefficients between the blocks were optimized for the maximum conversion efficiency at 0 dBm input power and $1300{\Omega}$ load impedance. The final design of the RF-DC converter has a 52 percent conversion efficiency.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.119-125
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• 2022

소형 대공 추적레이다용 전원공급기는 시스템이 잡음의 영향 없이 빠르고 안정적으로 전원을 공급받을 수 있도록 해야 한다. 이를 위하여 신뢰성 있는 전원변환을 위하여 DC-DC 변환기를 많이 적용한다. 또한 DC-DC 변환기의 스위칭 주파수 노이즈가 시스템의 탐지 추적 성능에 영향을 줄 수 있는 False Alarm 과 Ghost 를 유발하지 않도록 해야 하며, 추적 레이다가 동작중 실시간으로 전원을 모니터링 할 수 있는 점검 기능을 보유하고 있어야 한다. 본 연구에서는 소형 대공 추적 레이다에 적용하기 위하여 +28VDC 입력을 받아서 최대 출력 𐩒𐩒𐩒 W, 효율 80% 이상(@100%부하), 출력 전원 6개의 다중 출력 스위칭 전원공급기를 개발하였고 효율 80% 이상을 달성하기 위하여 전력이 큰 출력에 대해서는 DC-DC 변환기를 적용하였고 나머지 소전력 출력에 대해서는 출력 전류 및 노이즈를 고려하여 리니어 레귤레이터를 적용하여 설계 제작하여 시험 결과 100% 부하조건에서 85%의 우수한 효율 특성을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1061-1067
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• 2019

본 논문에서는 PTWS 방식을 이용한 고집적화된 AMOLED용 3-채널 DC-DC 변환기의 설계한다. 양의 전압 $V_{POS}$는 경부하에서 효율을 제고하기 위해 SPWM 듀얼모드와 PTWS 방식을 적용한 부스트 변환기로 설계한다. 음의 전압 $V_{NEG}$는 전력 손실을 줄이기 위해 PSM 방식을 적용한 0.5x 인버팅 차지펌프를 이용해 설계하고, 추가적인 전압 $V_{AVDD}$는 LDO를 이용하여 설계한다. 제안된 DC-DC 변환기는 $0.18{\mu}m$ BCDMOS 공정을 사용하여 시뮬레이션을 한 결과 부하전류 1mA~70mA에서 전력효율 56.9%~90.2%를 가지고, 양의 전압 $V_{POS}$에서 최대 5mV의 출력 리플을 가졌다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권10호
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• pp.39-46
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• 2005

휴대용 전자제품의 증가에 따라 배터리의 사용 시간을 증가시키기 위한 파워메니지먼트 회로의 설계는 매우 중요해 지고 있다. 이에 따라 switching power supply, 특히 DC-DC 변환기의 필요성은 더욱 커지고 있다. 기존 DC-DC 변환기용 컨트롤로 칩들은 순수한 아날로그 방식으로 설계되어 왔었다. 본 논문에서는 아날로그 방식의 단점을 극복하기 위한 디지털방식 컨트롤러 칩의 제작 및 측정된 연구 결과를 소개한다. 디지털 컨트롤러의 장점으로는 설계시간이 빠르고, 설계 변경을 쉽게 할수 있다는 점이다. 그러나 DC-DC 컨버터의 최종 출력 전압은 아날로그 전압이기 때문에, 아날로그를 디지털로 변환해 주는 장치가 디지털 컨트롤러에는 필수적이다. 본 논문에서는 기존의 flash 방식의 데이터 변환기 대신에 회로설계가 단순화된 델타시그마 모듈레이션을 사용하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하였다. 개발된 CMOS 컨트롤로 칩은 테스트 보드 측정을 통하여 성공적인 동작이 검증되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.209-211
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• 2009

본 논문에서는 고효율 DC-DC 컨버터와 인버터에 의한 연료전지발전용 전력변환기를 제안한다. 제안하는 전력변환기는 Boost Converter와 LLC공진 컨버터의 2 stage 조합으로 구성되어 있다. 제안하는 전력변환기의 동작을 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 연료전지의 출력 동특성을 나타내는 모델과 제안하는 전력변환기의 모델을 개발하였다. 시뮬레이션모델의 검증을 위해 하드웨어장치를 구성하여 실험을 실시하였다. 제안하는 전력변환기는 정격출력에서 저전압특성을 갖는 연료전지를 전력계통에 고효율로 연계하는데 유용할 것으로 보인다.