• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2577-2579
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• 2002

In this paper, we describe a CMOS DC-DC converter with a variable output voltage(8-12V @100mA) for a portable battery-operated system applications. The proposed DC-DC converter is used along with a Pulse-Frequency Modulation (PFM) method and consists of a reference circuit, a feedback resistor, a controller, and an internal oscillator. The integrated DC-DC converter with two external passive components(L.C) has been designed and fabricated on a 0.6${\mu}m$ 2-poly, 3-metal CMOS process and could be applied to the Personal Digital Assistants(PDA), Cellular Phone, Laptop Computer, etc.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권3호
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• pp.14-18
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• 2010

본 논문은 휴대용 배터리 구동시스템을 위한 다양한 출력전압(5-7V,100mA)을 가지는 CMOS DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 DC-DC 변환기는 Pulse-Frequency Modulation (PFM) 방식을 사용하였고, 기준전압회로, 피드백 저항, 컨트롤러, 내부 파형발생기를 사용하였다. 2개의 외부 수동 소자들 (L,C)을 가진 집적화된 DC-DC 변환기는 0.5um 2-poly 4-metal CMOS 공정에서 설계 되었고 PDA, 휴대폰, 노트북 등에 적용 가능하다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.33-41
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• 2019

We propose an embedded solution to design a high-speed and high-accuracy 16bit analog-digital signal processing interface for the control systems using various external analog signals. Choosing TMS320F28377D micro controller unit (MCU) featuring high-performance processing in the 32-bit floating point operation, low power consumption, and various I/O device supports, we design and build the proposed system that supports both 16-bit analog-digital converter (ADC) interface and high precision digital-analog converter (DAC) interface. The ADC receives voltage-level differential signals from fully differential amplifiers, and the DAC communicates with MCU through 50 MHz bandwidth high-fast serial peripheral interface (SPI). We port the boot loader and device drivers to the implemented board, and construct the firmware development environment for the application programming. The performance of the entire implemented system is demonstrated by analog-digital signal processing tests, and is verified by comparing the test results with those of existing similar systems.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.239-245
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• 2016

본 논문에서는 스마트기기의 배터리를 전원으로 갖는 12 V 승압형 PWM 변환기를 설계하고 컨버터를 구성하는 각 소자들의 손실을 계산하여 가장 안정적인 동작을 하는 설계 값을 도출하였다. 12 V 승압형 PWM 변환기는 저항, 커패시터 및 인덕터 등의 여러 수동소자를 비롯하여, 다이오드, 전력 스위치용 파워 MOS 트랜지스터와 PWM 신호제어를 위한 IC를 사용하여 구현하였다. 컨버터를 구성하는 주요 소자들의 이론적인 계산 값과 회로설계 해석프로그램인 PSPICE를 사용한 시뮬레이션 결과를 비교하고 각 소자 값들을 변화시키며 결과 파형을 분석한다. 분석한 컨버터를 실제 PCB 보드에 구성하고 디지털 오실로스코프와 DMM 멀티미터를 사용하여 측정하였고, SPICE 시뮬레이션을 통해 얻은 결과 값과 비교하였다. 설계한 컨버터에서 사용한 제어용 IC 칩은 TI(텍사스 인스트루먼트) 사의 LM3481을 사용하여 설계를 구현하였고, 5V 입력, 12V의 출력 값을 가지는 것을 확인하였다. 모의실험과 동일한 조건에서 출력전압, 리플전압 및 부하, 입력전압 변도율 등의 특성에 대한 측정결과는 SPICE 시뮬레이션 결과와 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1317-1319
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• 1997

This paper is to study and develope a measurement apparatus for ferroelectricity. The apparatus consists of wave generation part, high voltage amplifier part, measurement part, data acquisition part and the related controll circuits. Single or double excitation wave is digitalized and sent to the external RAM of wave generation part by personal computer. These datas saved in the RAM are converted to analog excitation wave through D/A converter. The frequency of excitation wave is depend on the read-out speed of the RAM by clock pulse. Such generated wave is applied to high voltage amplifier as a input voltage. The output of high voltage amplifier is applied to ferroelectrics and the response is obtained from the charge amplifier of measurement part. The response is sampled and converted to digital datas through AID converter. These digital datas are automatically saved in the external RAM of acquisition part. The computer takes the digital datas and calculates the electric displacement D, the electric field and the dielectric constant $\varepsilon$. We tested for PZT ceramic sample and could observed the D-E hysteresis lops and ${\varepsilon}_s$-E hysteresis loops with good forms.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.319-325
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• 2020

본 논문에서 모바일 기기에 적용하는 DCM DC-DC 벅 변환기를 설계하였다. 이 변환기는 안정된 동작을 위한 보상기, PWM 로직과 파워 스위치로 구성되어 있다. 작은 하드웨어 폼-팩터를 얻기 위하여 칩 외부에서 사용하는 소자의 갯수를 최소화하여야 하며 이는 효율적인 주파수 보상과 디지털 스타트-업 회로로 구현하였다. 매우 작은 부하 전류에서 효율의 감소를 막기 위하여 버스트-모드 동작도 구현하였다. DCM 벅 변환기는 0.18um BCDMOS 공정으로 제작되었다. 2.8~5V의 입력 전압 범위에 대하여 출력 전압 값은 외부 저항 소자를 사용하여 1.8V로 프로그램 되었다. 1MHz의 스위칭 주파수 및 100mA의 부하 전류에서 측정된 최대 효율은 92.6%이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.31-34
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• 2018

본 논문에서는 다중 입력 에너지 하베스팅 시스템을 위한 저전력 벅-부스트 변환기를 설계하였다. 설계된 회로는 3개의 입력 채널로부터 수확되는 에너지를 실시간 병합한 후, 저장 커패시터에 저장하는 역할을 한다. 하나의 외부 인덕터를 사용하고 Arbiter를 이용한 시간분할 기법을 적용하여 벅-부스트 변환기의 구조를 간략히 하였다. 또한 시스템의 효율을 향상시키기 위해 변환기의 컨트롤러 회로들은 전류소모가 최소화 되도록 설계하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. 모의실험 결과 설계된 회로는 3개의 입력 채널이 모두 활성화 되었을 때 최대 490nA의 전류를 소모하며, 최대 전력효율은 92%이다. 설계된 회로의 칩 면적은 $1310{\mu}m{\times}1100{\mu}m$이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.82-89
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• 2021

This study proposes a DAB two-stage series structure with insulated bidirectional DC-DC converter for two-way power transfer between the renewable energy of high voltages (1 kV and above). The proposed circuit transforms the existing DAB converter into a two-stage series structure to reduce the pressure in the switch. The problem of power imbalance occurring in the design of the DAB converter second-stage series is improved by applying the cell balancing method circuit and the common mode coupled inductor using an external flying capacitor instead of reflecting the existing improvement measures, voltage balance control, and inductor current control. In addition, a no-load supercharging sequence is proposed in high voltages and high-speed switching by using the fixed duty output method. This study presents the analysis results through the structure of the proposed circuit, the principle of improving the power imbalance problem, and simulations. Prototypes were manufactured to meet the specifications of input/output voltage of 1700 V, maximum load of 65 kW, and switching frequency of 51kHz, and the validity of the topology was verified using the experimental results and efficiency data.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.193-193
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• 2008

Wearable and ubiquitous micro systems will be greatly growing and their related devices should be self-powered in order to avoid the replacement of finite power sources, for example, by scavenging energy from the environment. With ever reducing power requirements of both analog and digital circuits, power scavenging approaches are becoming increasingly realistic. One approach is to drive an electromechanical converter from ambient motion or vibration. Vibration-driven generators based on electromagnetic, electrostatic and piezoelectric technologies have been demonstrated. Among various generator types proposed so far, piezoelectric generator possesses considerable potential in micro system. To overcome low mechanical-to-electric energy conversion, the piezoelectric device should activate in resonance mode in response to external vibration. Normally, the external vibration excretes at low frequency ranging 0.1 to 200 Hz, whereas the resonant frequencies of the devices are fixed as constant. Therefore, keeping their resonant mode in varying external vibration can be one of important points in enhancing the conversion efficiency. We investigated the possibility of use of multi-bender type piezoelectric devices. To match the external vibration frequency with the device resonant frequency, the various devices with different resonant frequency were chosen.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.71-75
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• 2004

In this paper, in order to develop a simple and high efficient ballast without an external igniter, a half-bridge type ballast with a coupled inductor and a frequency controlled synchronous rectifier is proposed. The internal LC resonance of the buck converter is used In generate a high voltage pulse for the ignition, and the coupled inductor filter is used for steady state ripple cancellation. Also, a synchronous buck converter is applied for the DC/DC converter stage. In order to improve the efficiency of the ballast, a frequency control method is proposed. This scheme reduces a circulation current and turn off loss of the MOSFET switch on the constant power operation, which results in increase of the efficiency of the ballast system about $4\%$, compared to a fixed frequency control. It consists a 2-stage version ballast with a PFC circuit. The results are verified with hardware experiments.