• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권12호
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• pp.584-590
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• 2002

Crowbar system is usually applied to a pulsed power system in which a capacitor bank is discharged into a load. This provides a free wheeling path for the load current and prevents the capacitor from recharging due to a reverse voltage. Usually diodes have been used as a crowbar switch, but it is not a practical system because the cost of the diodes goes up enormously with increasing the system voltage and current. This paper presents a novel protection scheme of a charging and discharging system of a 300 kJ capacitor bank using a low-cost crowbar system which consists of a crowbar switch and resistors. Triggered vacuum switch(TVS) was used for a crowbar switch, and Rogowski coil was used to determine a trigger time of TVS. When this crowbar system is applied to our pulsed power system which consists of capacitor bank($123muF$), inductor() for forming a pulse, load resistor$(100 m\Omega)$, and a closing switch, instantaneous reversal voltage of capacitor bank could be limited less than 1.8 ㎸ until capacitor bank was charred to 17 ㎸.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권6호
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• pp.601-607
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• 2015

A set of novel silicon controlled rectifier (SCR) devices' characteristics have been analyzed and verified under the electrostatic discharge (ESD) stress. A ring-shaped diffusion was added to their anode or cathode in order to improve the holding voltage (Vh) of SCR structure by creating new current discharging path and decreasing the emitter injection efficiency (${\gamma}$) of parasitic Bipolar Junction Transistor (BJT). ESD current density distribution imitated by 2-dimensional (2D) TCAD simulation demonstrated that an additional current path exists in the proposed SCR. All the related devices were investigated and characterized based on transmission line pulse (TLP) test system in a standard $0.5-{\mu}m$ 24 V CDMOS process. The proposed SCR devices with ring-shaped anode (RASCR) and ring-shaped cathode (RCSCR) own higher Vh than that of Simple SCR (S_SCR). Especially, the Vh of RCSCR has been raised above 33 V. What's more, their holding current is kept over 800 mA, which makes it possible to design power clamp with SCR structure for on chip ESD protection and keep the protected chip away from latch-up risk.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권4호
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• pp.817-820
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• 2009

To meet the high current load requirement from the high energy density realized by metal oxide and high power density graphite, we propose a novel hybrid supercapacitor consisting of Nb2O5 and KS6 graphite in 1.0 M LiPF6-EC:DEC (1:2). This new system exhibits a sloping voltage profile from 2.7 to 3.5 V during charging and presents a high operating voltage plateau between 1.5 and 3.5 V during discharging. The cell was tested at a current density of 100 mA/g with a cut-off voltage between 3.0 and 1.0 V. This novel energy storage system delivers the highest initial discharge capacity of 55 mAh/g and exhibits a good cycle performance.

• 전기학회논문지
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• 제66권1호
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• pp.55-60
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• 2017

Capacitor Charging Power Supply(CCPS) is one of the most important components of a pulsed power system. The CCPS is widely used in source of lasers, accelerators and plasma generators. This paper presents design of a dead time control circuit and operation characteristics for stable high repetition rate of high voltage CCPS. The CCPS consists of battery, high voltage transformer and controller with a dead time control circuit. A dead time control circuit was simulated by PSpice. The performance test of the CCPS was carried out with a 7[nF] load capacitor at output voltage of 50[kV] and a pulse repetition frequency of 100[Hz]. As a result, we can verify that charging and discharging waveform is stable at 100[Hz]. The experiment results indicate that 3[ms] dead time made it possible for stable high repetition rate of 100[Hz]. This paper paves the way for designing an advanced CCPS which is more applicable outside experiments.

• 전기화학회지
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• 제7권1호
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• pp.32-37
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• 2004

리튬 이차전지의 음극재료로서 천연흑연의 충방전 속도에 따른 용량특성을 조사하였다 정전류 조건에서 $0.0-2.0V(vs. Li/Li^+)$의 범위에서 충방전 하였을 때, 충전전류가 증가할수록 충전반응의 과전압이 증가하여 $Li^+$이온이 충분히 삽입되지 못한 상태에서 컷오프 전압(0.0 V)에 도달하기 때문에 충전용량은 충전전류의 크기가 클수록 감소하였다. 한편, 방전전류가 증가함에 따라 방전반응의 과전압도 증가하여 0.0-0.3V범위에서 방전반응이 일어나나 방전 컷오프 전압(2.0 V)과는 격차가 커서 $Li^+$이온이 탈리되지 못한 상태에서 방전 컷오프에 도달하는 현상은 없기 때문에 방전용량이 방전전류의 크기에 영향을 받지 않았다. 충전전류가 증가함에 따라 부반응인 리튬 전착반응의 과전압도 증가하므로 충전 컷오프 전압을 0.0V 이하로 낮출 수 있었다. 그러나 $Li^+$이온의 삽입반응에 비해 전착반응의 저항이 적어 충전전류에 따른 전착반응의 과전압 증가에는 한계가 있었다. 1C조건에서 -0.04V까지 충전 z컷오프 전압을 낮추었을 때 리튬의 전착반응은 없었고, 이로부터 약 $11\%$의 방전용량을 증가시킬 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.14-21
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• 2011

유리관에 삽입된 주사기 바늘을 이용한 플라즈마 제트 장치의 특성을 조사하였다. 원통형 주사기 바늘 전극에 교류 고전압을 인가하고, 유리관 끝에 설치된 접지전극의 형태에 따른 플라즈마의 방출 특성을 조사하였다. 접지전극이 없는 경우 방전 개시 전압이 약 3 kV이며, 플라즈마 방사 길이는 약 10 mm이다. 또한 높은 방전 개시 전압으로 인하여 플라즈마 방사 길이 및 전류 최소량의 제어가 어렵다. 내부접지 전극의 경우는 방전 개시 전압이 약 1 kV로 낮다. 그러나 플라즈마 전류가 내부에 위치한 접지 전극으로 흐르기 때문에 유리관 끝으로부터 플라즈마가 방출되지 않는다. 외부접지 전극의 경우는 인가전압 1~2 kV에서, 방전 전류 1~4 mA이며 플라즈마 방사 길이를 0~10 mm의 범위에서 용이하게 제어된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.636-639
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• 2004

This paper presents the fabrication and performance evaluation of zinc oxide varistors for the arresters used for station system. ZnO varistors were fabricated with typical ceramic production methods and the structural and electrical characteristics were investigated. All varistors exhibited high density, which were in the range of $5.41{\sim}5.49g/cm^3$. In the electrical properties the reference voltage increased in the range of $4.410{\sim}5.250kV$ with increasing their thickness and the residual voltage exhibited the same trends as the reference voltage. In the long duration current impulse withstand test, E-2 and F-1 samples failed in the two and four shots, respectively, but E-1 and F-2 samples survived 18 shots during the test. Before and after this test, the variation ratio of residual voltage of E-1 and F-2 samples were -0.34% and 0.05%, respectively, which were in the acceptance range of 5%. According to the results of tests, it is thought that if the fabrication process such as insulating coating, sintering condition, and soldering method is improved, these ZnO varistors would be possible to apply to the station class arresters in the new future.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.65-73
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• 2002

본 논문에서는 플라잉 커패시터 멀티-레벨 인버터의 가장 큰 문제점인 커패시터 전압 불균형을 캐리어 비교방식을 토대로 한 펄스 폭 변조 방식(PWM)을 이용하여 제어하는 새로운 PWM방법을 제안한다. 제안된 방법은 멜티-레벨 인버터로 확장이 용이한 캐리어 비교 방식의 PWM방법으로서 플라잉 커패시터 인버터에서 소자의 스위칭시각 커패시터의 충·방전으로 인해 발생되는 전압불균형에 대해 상전압 리던던시와 선간전압 리던던시를 이용하여 커패시터 전압의 변화량을 일정주기에 대해 평균적으로 영으로 제어하게 된다. 또한 이 방법은 상전압 리던던시를 고르게 이용하여 소자의 스위치 손실과 도통 손실을 같게 하는 장점을 지닌다. 본문에서 플라잉 커패시터 인버터에 서 발생하는 커패시터 전압 불균형에 대해 분석하고 이 인버터에 적합한 캐리어 비교방식의 PWM방법을 설명한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.15-19
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• 2013

리튬이온 배터리는 낮은 자체 방전율 특성과 고밀도 에너지 저장장치로 다양하게 응용되고 있으며, 단위 셀 배터리의 전압은 4V 보다 낮아, 직렬로 연결하여 사용해야 하는 것이 일반적이다. 배터리 셀전압의 직렬 연결 동작시, 각각의 단위 셀 배터리는 내부저항이 균일하지 않아, 충전 시, 특정 단위 셀 배터리는 4V 이상이 걸려, 폭발이 발생할 수도 있으며, 또한, 방전 시 배터리의 특성을 떨어뜨릴 수 있는 한계 전압 이하가 되는 심각한 문제가 존재한다. 따라서, 단위 셀 배터리의 충전 및 방전 동작에서는 과충전과 과방전을 사전에 감지하기 위한 전압 센싱 동작이 필요하며, 이에, 본 논문에서는 고속 배터리 전압 센싱 모듈 개발을 소개한다. 제작된 CVM(Cell Voltage Monitoring)은 단위 배터리 셀을 통하여, 전압 및 온도 채널 포함하여, 12채널을 모니터링할 수 있으며, 채널당 12-bits 분해능과 192 kbps 전송 속도를 가진다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권4호
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• pp.394-402
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• 2014

High-voltage dielectric discharges are an emerging technique in environmental pollutant degradation, which are characterized by the production of hydroxyl radicals as the primary degradation species. The initiation and propagation of the electrical discharges depends on several physical, chemical, and electrical parameters such as 1st and 2nd voltage of power, gas supply, conductivity and pH. These parameters also influence the physical and chemical characteristics of the discharges, including the production of reactive species such as OH, $H_2O_2$ and $O_3$. The experimental results showed that the optimum 1st voltage and oxygen flow rate for RNO (N-Dimethyl-4-nitrosoaniline, indicator of the generation of OH radical) degradation were 160 V (2nd voltage of is 15 kV) and 4 L/min, respectively. As the 2nd voltage (4 kV to 15 kV) was increase, RNO degradation was increased and, generated $H_2O_2$ and $O_3$ concentration were increased. The conductivity of the solution was not influencing the RNO degradation, $H_2O_2$ and $O_3$ generation. The pH effect on RNO degradation was not high. However, the lower pH and the conductivity, the higher $H_2O_2$ and $O_3$ generation were observed.