• 제목/요약/키워드: Electrical Power Consumption

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UHF RFID 응용을 위한 NMOS 게이트 교차연결 전류미러형 브리지 정류기의 설계 및 해석 (Design and Analysis of a NMOS Gate Cross-connected Current-mirror Type Bridge Rectifier for UHF RFID Applications)

  • 박광민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.10-15
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    • 2008
  • 본 논문에서는 UHF RFID 응용을 위한 새로운 NMOS 게이트 교차연결 전류미러형 브리지 정류기를 제시하였다. 제시된 정류기의 직류 변환 특성은 고주파 등가회로를 이용하여 해석하였으며, 주파수 증가에 따른 게이트 누설전류를 회로적인 방법으로 줄일 수 있는 게이트 커패시턴스 감소 기법을 이론적으로 제시하였다. 구해진 결과, 제안한 정류기는 기존의 게이트 교차 연결형 정류기와 거의 같은 직류 출력전압 특성을 보이면서도, 게이트 누설전류가 1/4 이하로 감소하고, 부하저항에서의 소비전력도 30% 이상 감소하며, 부하저항의 변화에 대해 보다 안정적인 직류전압을 공급함을 알 수 있었다. 또한 제안한 정류기는 13.56MHz의 HF(for ISO 18000-3)부터 915MHz의 UHF(for ISO 18000-6) 및 2.45GHz의 마이크로파 대역 (for ISO 18000-4)까지의 전 주파수 범위에 대해 충분히 높고 잘 정류된 직류 변환 특성을 보여 특정 주파수 대역을 사용하는 다양한 RFID 시스템의 트랜스폰더 칩 구동을 위한 범용 정류기로 사용될 수 있다.

채널 부정합 보정 회로를 가진 3-GSymbol/s/lane MIPI C-PHY 송수신기 (A 3-GSymbol/s/lane MIPI C-PHY Transceiver with Channel Mismatch Correction Circuit)

  • 최석원;송창민;장영찬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1257-1264
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    • 2019
  • 본 논문에서는 모바일 산업 프로세서 인터페이스(MIPI:mobile industry processor interface)의 C-PHY 사양 버전 1.1을 지원하는 3-GSymbol/s/lane 송수신기가 제안된다. 제안한 송수신기는 3 개 채널에서 3 개 레벨 신호의 사용으로 인해 저하된 신호 보존성을 개선하기 위해 채널 부정합 보정을 수행한다. 제안된 채널 부정합 보정은 수신기에서 채널 부정합을 검출하고, 검출 결과에 따라 송신기에서 전송 데이터의 지연 시간을 조정함으로써 수행된다. 수신기에서 채널 불일치 검출은 송신기로부터 전송된 정해진 데이터 패턴에 대하여 수신된 신호의 위상을 비교함으로써 수행된다. 제안된 MIPI C-PHY 송수신기는 1.2 V 공급 전압의 65 nm CMOS 공정을 사용하여 설계되었다. 각 송수신기 레인의 면적과 전력소모는 각각 0.136 ㎟와 17.4 mW/GSymbol/s이다. 제안된 채널 부정합 보정은 채널 부정합으로 인한 88.6 ps의 시간 지터를 34.9 ps로 줄인다.

외부 열원 전도방식을 이용한 표면 이슬 맺힘 현상의 개선 (A Study on the Reduction of Dew Generation on a Surface Using Induced Heat from Room Temperature)

  • 김성진;강석훈;박기홍;유원설;박상후;최호진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.724-731
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    • 2011
  • Dew generation on an outer surface is considered as an important issue to be settled in the field of home appliances. In the case of a refrigerator that is subject to the dew generation problem on the surface of an outer-door of refrigeration thread, and so as to solve this problem, the electric heater is generally used for drying the dew. However, the heater inevitably requires electrical power consumption that is one of critical issues on the refrigerator. In this study, to prevent dew generation without the heater, a method of using induced heat from room temperature was proposed. In edge sides of a door, high conductive plates are installed and received the heat from outside that is relatively high temperature, and the heat is transferred onto dew generation region. Using prototypes, performance test was conducted under a certain temperature and humidity condition. The experimental results show that the surface temperature on the dew generation region was increased about $0.3{\sim}2.5^{\circ}C$ without use of any heater.

DC-DC 부스트 변환기를 이용한 열전에너지 하베스팅 회로 (Thermoelectric Energy Harvesting Circuit Using DC-DC Boost Converter)

  • 윤은정;박종태;유종근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.284-293
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    • 2013
  • 본 논문에서는 열전에너지 하베스팅을 위한 저전압 DC-DC 부스트 변환기를 설계하였다. 설계된 변환기는 열전소자의 작은 출력전압으로부터 시동회로를 통해 일정 전압까지 승압된 VDD를 얻으며, 이는 내부 컨트롤 블록을 동작시키는데 사용된다. VDD가 원하는 전압 값에 도달하면 전압감지기가 이를 감지하고 시동회로에 공급되는 전류를 차단하여 전류소모를 최소화한다. 이후 비교기의 출력에 따라 VDD를 위한 DC-DC 변환기와 최종출력 VOUT을 위한 DC-DC 변환기를 번갈아가며 동작시켜서 최종적으로 승압된 VOUT을 얻는다. 모의실험 결과, 설계한 변환기는 200mV의 입력으로부터 2.65V의 VOUT을 출력하며, 최대 전력효율은 63%이다. $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 설계한 칩의 크기는 PAD를 포함하여 $1.3mm{\times}0.7mm$이다.

기회주의적인 중계기 사용에 대한 협력 다이버시티의 성능 분석 (Performance Analysis of Cooperative Diversity on the Usage of Opportunistic Relay)

  • 김태욱;공형윤
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.7-12
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    • 2014
  • 협력통신을 실제 무선 통신 시스템에 적용하기 위해서는 정보 전달을 담당하는 중계기를 설치해야한다. 그러나 중계기 설치는 비용 및 전력 낭비의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 일반적인 중계기의 사용을 재고하여, 효율적인 중계기 사용을 위해 중계기를 사용자 모바일 단말기로 정의하였다. 제안하는 프로토콜에 따라 중계기(사용자 단말기)의 상태에 대해 유휴, 무휴상태로 나누었으며, 수신단에 대해 기지국 모델, 사용자 단말기 모델을 적용하였다. 이 경우, 추가적인 비용 없이 실제 네트워크에 협력 통신을 적용할 수 있으며, 네트워크 용량 및 스펙트럼 효율을 높일 수 있다. 마지막으로, 제안한 프로토콜을 레일리 페이딩 환경에서 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 전체적인 시스템 모델의 비트오류율(BER)을 분석한다.

효율적인 영상데이터 처리를 위한 SIMD기반 매니코어 프로세서 구현 (Implementation of SIMD-based Many-Core Processor for Efficient Image Data Processing)

  • 최병국;김철홍;김종면
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-9
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    • 2011
  • 최근 모바일 멀티미디어 기기들의 사용이 증가하면서 고성능, 저전력 멀티미디어 프로세서에 대한 필요성이 높아지고 있는 추세이다. 주문형반도체 (ASIC)는 모바일 멀티미디어에서 요구되는 고성능을 만족시키지만 다양한 형태의 멀티미디어 애플리케이션에서 요구되는 범용성을 만족시키지 못한다. 반면 DSP기반의 시스템은 범용성에 기인하여 다양한 형태의 애플리케이션에서 사용될 수 있으나, 주문형반도체 보다 높은 가격, 전력소모 및 낮은 성능을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 범용성을 유지하면서 고성능, 저전력으로 영상데이터 처리가 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD)처리 방식의 매니코어 프로세서를 제안한다. 제안한 SIMD기반 매니코어 프로세서는 16개의 프로세싱 엘리먼트(processing element, PE)로 구성되어 영상데이터 처리에 내재한 무수한 데이터 레벨 병렬성을 높인다. 모의 실험한 결과, 제안한 SIMD기반 매니코어 프로세서는 현재 상용 고성능 프로세서보다 평균 22배의 성능, 7배의 에너지 효율 및 3배의 시스템 면적 효율을 보였다.

측면 연마된 광섬유 브래그 격자를 이용한 연속적인 광학적 RF 실시간 지연 (Continuous Photonic RF True-time Delay Using a Side-polished Fiber Bragg Grating with Heating Electrode)

  • 채호동;김도환;김형준;이상신;김효겸;이규호;김광택
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.591-596
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    • 2004
  • 본 논문에서는 히팅용 전극이 코팅된 측면 연마된 광섬유 브래그 격자를 이용한 광학적 RF 실시간 지연을 제안하고 제작하였다. 이 소자는 기계적인 움직임이나 진동 없이 전압에 의하여 연속적으로 정밀하게 시간 지연값을 제어할 수 있는 특징을 갖는다. 전극에 인가되는 전압에 의해 유발되는 열광학효과를 통하여 광섬유 격자로부터 반사되는 광신호의 반사 위치를 변화시킴으로써 광신호에 변조용 신호로 실려서 전달되는 RF 신호의 시간 지연을 조절할 수 있다. 측정된 최대 시간 지연은 소비 전력이 280 mW일 때 약100 ps이다.

Electrical Characterization of Amorphous Zn-Sn-O Transistors Deposited through RF-Sputtering

  • Choi, Jeong-Wan;Kim, Eui-Hyun;Kwon, Kyeong-Woo;Hwang, Jin-Ha
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.304.1-304.1
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    • 2014
  • Flat-panel displays have been growing as an essential everyday product in the current information/communication ages in the unprecedented speed. The forward-coming applications require light-weightness, higher speed, higher resolution, and lower power consumption, along with the relevant cost. Such specifications demand for a new concept-based materials and applications, unlike Si-based technologies, such as amorphous Si and polycrystalline Si thin film transistors. Since the introduction of the first concept on the oxide-based thin film transistors by Hosono et al., amorphous oxide thin film transistors have been gaining academic/industrial interest, owing to the facile synthesis and reproducible processing despite of a couple of shortcomings. The current work places its main emphasis on the binary oxides composed of ZnO and SnO2. RF sputtering was applied to the fabrication of amorphous oxide thin film devices, in the form of bottom-gated structures involving highly-doped Si wafers as gate materials and thermal oxide (SiO2) as gate dielectrics. The physical/chemical features were characterized using atomic force microscopy for surface morphology, spectroscopic ellipsometry for optical parameters, X-ray diffraction for crystallinity, and X-ray photoelectron spectroscopy for identification of chemical states. The combined characterizations on Zn-Sn-O thin films are discussed in comparison with the device performance based on thin film transistors involving Zn-Sn-O thin films as channel materials, with the aim to optimizing high-performance thin film transistors.

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Evaluation and Comparison of Nanocomposite Gate Insulator for Flexible Thin Film Transistor

  • 김진수;조성원;김도일;황병웅;이내응
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.278.1-278.1
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    • 2014
  • Organic materials have been explored as the gate dielectric layers in thin film transistors (TFTs) of backplane devices for flexible display because of their inherent mechanical flexibility. However, those materials possess some disadvantages like low dielectric constant and thermal resistance, which might lead to high power consumption and instability. On the other hand, inorganic gate dielectrics show high dielectric constant despite their brittle property. In order to maintain advantages of both materials, it is essential to develop the alternative materials. In this work, we manufactured nanocomposite gate dielectrics composed of organic material and inorganic nanoparticle and integrated them into organic TFTs. For synthesis of nanocomposite gate dielectrics, polyimide (PI) was explored as the organic materials due to its superior thermal stability. Candidate nanoprticles (NPs) of halfnium oxide, titanium oxide and aluminium oxide were considered. In order to realize NP concentration dependent electrical characteristics, furthermore, we have synthesized the different types of nanocomposite gate dielectrics with varying ratio of each inorganic NPs. To analyze gate dielectric properties like the capacitance, metal-Insulator-metal (MIM) structures were prepared together with organic TFTs. The output and transfer characteristics of organic TFTs were monitored by using the semiconductor parameter analyzer (HP4145B), and capacitance and leakage current of MIM structures were measured by the LCR meter (B1500, Agilent). Effects of mechanical cyclic bending of 200,000 times and thermally heating at $400^{\circ}C$ for 1 hour were investigated to analyze mechanical and thermal stability of nanocomposite gate dielectrics. The results will be discussed in detail.

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ANSI/AMCA 210 기준에 의한 대형 축류 송풍기의 성능시험 및 측정 불확도 평가 (An Estimation of Performance Test and Uncertainty of Measurement for a Large Axial-flow Fan Based on ANSI/AMCA 210 Standard)

  • 고희환;정철영;김경엽
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.24-29
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    • 2014
  • In general, a large-capacity axial flow fan is used for industrial processes or ventilation in a social overhead capital infrastructure. The main characteristics of the large axial-flow fan need a lot of electrical power consumption and operate 24 hours a day, 365 days a year. Since the large axial flow fan consumes several hundreds to thousands kW per hour, both manufacturer and consumer are struggling to select high efficiency products for saving energy and reducing operation cost. Therefore, the performance testing should be accurately conducted in experimental equipments. The performance estimation and uncertainty of measurement of the axial-flow fan gathered from the result from nozzle shaped testing equipments certified with ANSI/AMCA standard and duct shaped testing equipment under the same experimental condition. The experimental results from both facilities have maximum 17% differences in performance evaluation and uncertainty of measurement. As considering that the differences, it is doubt about the reliability of testing result. The test was repeated with the specific term during 12 months because it is important to fully reflect the real conditions and to decide the repeatability of data. The evaluation of duct type testing facilities was failed to get an uncertainty measure. Testing results were previously published. As a series of previous paper, axial fan (∅1690 mm) and duct type testing facilities were fabricated. The purpose of fabricating testing equipment was testing an uncertainty measurement under the controlled environments.