• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권12호
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• pp.58-65
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• 2009

본 논문에서는 캐패시터로 상승 시간과 하강 시간을 조절하고 슈미트 트리거의 스위칭 전압을 이용한 데드 타임 회로를 갖는 고전압 구동 IC (High Voltage Gate Driver IC)를 설계하였다. 설계된 고전압 구동 IC는 기존 회로와 비교하여 온도에 따 른 데드 타임 변동을 약 52% 줄여 하프브리지 컨버터의 효율을 증대시켰으며 캐패시터 값에 따라 가변적인 데드 타임을 가진다. 또한 숏-펄스 (short-pulse) 생성회로를 추가하여 상단 레벨 쉬프트 (High side part Level shifter)에서 발생하는 전력소모를 기존의 회로에 비해 52% 감소 시켰고, UVLO를 추가하여 시스템의 오동작을 방지하여 시스템의 안정도를 향상시켰다. 제안한 회로를 검증하기 위해 Cadence의 Spectre을 이용하여 시뮬레이션 하였고 1.0um 공정을 이용하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.11-12
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• 2009

In this paper, we propose a high voltage driver IC(HVIC) for LCD and PDP TV power supply. The proposed circuit is included novel a shoot-through protection and a pulse generation circuit for the high voltage driver IC. The proposed circuit has lower variation of dead time and pulse-width about a variation of a process and a supply voltage than a conventional circuit. Especially, the proposed circuit has more excellent pulse-width matching of set and reset signals than the conventional circuit. Also the proposed pulse generation circuit prevent from fault operations using a logic gate. Dead time and pulse-width of the proposed circuit are typical 250 ns, and its variation is maximum 170 ns(68 %) about a variation of a process and a supply voltage. The proposed circuit is designed using $1\;{\mu}m$ 650 V BCD process parameter, and a simulation is carried out using Spectre.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권10호
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• pp.7-14
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• 2008

본 논문에서는 $1.0{\mu}m$ BCD 650V 공정을 이용하여 향상된 잡음 내성과 높은 전류 구동 능력을 갖는 고전압 구동 IC를 설계하였다. 설계된 고전압 구동 IC는 500kHz의 고속 동작이 가능하고, 입력 전압의 범위가 최대 650V이다. 설계된 IC에 내장된 상단 레벨 쉬프터는 잡음 보호회로와 슈미트 트리거를 포함하고 있으며 최대 50V/ns의 높은 dv/dt 잡음 내성을 가지고 있다. 또한 설계된 숏-펄스 생성회로가 있는 상단 레벨 쉬프터의 전력 소모는 기존 회로 대비 40% 이상 감소하였다. 이외에도 상 하단 파워 스위치의 동시 도통을 방지하는 보호회로와 구동부의 전원 전압을 감지하는 UVLO(Under Voltage Lock-Out) 회로를 내장하여 시스템의 안정도를 향상시켰다. 설계된 고전압 구동 IC의 특성 검증에는 Cadence사의 spectre 및 PSpice를 이용하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.36-43
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• 2013

본 논문에서는 고전압에서 동작하는 DDIC(display driver IC) 칩의 정전기 보호소자로 사용되는 GG_EDNMOS 소자의 고전류 특성 및 더블 스냅백 메커니즘이 분석되었다. 이온주입 조건을 달리하는 매트릭스 조합에 의한 수차례의 2차원 시뮬레이션 및 TLP 특성 데이타를 비교한 결과, BJT 트리거링 후에 더블 스냅백 현상이 나타났으나 웰(well) 및 드리프트(drift) 이온주입 조건을 적절히 조절함으로써 안정적인 ESD 보호성능을 얻을 수 있었다. 즉, 최적의 백그라운드 캐리어 밀도를 얻는 것이 고전압 동작용 정전기보호소자의 고전류 특성에 매우 중요한 영향을 주는 임계인자(critical factor)임을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.801-807
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• 2009

In this paper, we propose a novel shoot-through protection circuit and pulse generator for half-bridge driver IC. We designed a robust half-bridge driver IC over a variation of processes and power supplies. The proposed circuit is composed a delay circuit using a beta-multiplier reference. The proposed circuit has a lower variation rate of dead time and pulse-width over variation of processes and supply voltages than the conventional circuit. Especially, the proposed circuit has more excellent pulse-width matching of set and reset signals than the conventional circuit. Also, the proposed pulse generator is prevented from fault operations using a logic gate. Dead time and pulse-width of the proposed circuit are typical 250 ns, respectively. The variation ratio is 68%(170 ns) of maximum over variation of processes and supply voltages. The proposed circuit is designed using $1\;{\mu}m$ 650 V BCD (Bipolar, CMOS, DMOS) process parameter, and the simulations are carried out using Spectre simulator of Cadence corporation.

• ETRI Journal
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• 제26권1호
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• pp.7-13
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• 2004

To improve the characteristics of breakdown voltage and specific on-resistance, we propose a new structure for a LDMOSFET for a PDP scan driver IC based on silicon-on-insulator with a trench under the gate in the drift region. The trench reduces the electric field at the silicon surface under the gate edge in the drift region when the concentration of the drift region is high, and thereby increases the breakdown voltage and reduces the specific on-resistance. The breakdown voltage and the specific on-resistance of the fabricated device is 352 V and $18.8 m{\Omega}{\cdot}cm^2$ with a threshold voltage of 1.0 V. The breakdown voltage of the device in the on-state is over 200 V and the saturation current at $V_{gs}=5V$ and $V_{ds}$=20V is 16 mA with a gate width of $150{\mu}m$.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.463-464
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• 2008

As the demands of LCD and PDP TV are increasing, the high performance HVICs(High Voltage Gate Driver ICs) technology is becoming more necessary. In this paper, we designed the HVIC that has enhanced noise immunity and high driving capability. It can operate at 500KHz switching frequency and permit 600V input voltage. High-side level shifter is designed with noise protection circuit and schmitt trigger. Therefore it has very high dv/dt immunity, the maximum being 50V/ns. The HVIC was designed using $1{\mu}m$ BCD 650V process and verified by Spectre and PSpice of Cadence inc. simulation.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권3호
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• pp.96-102
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• 2009

본 논문에서는 600V/200A 또는 1200V/150A와 같은 고전력 절연 게이트 소자를 구동 및 보호하기 위한 파워 IC에 대한 연구에 대해서 살펴보았다. 고전력 소자의 구동을 위해서 최대 Sourcing 전류 4A, 최대 Sinking 전류 8A로 설계하였으며, 과전류 보호회로로는 전력소자의 드레인(콜렉터) 전압을 측정하여, Desaturation을 검출하는 방식을 사용하였다. 또한 과전류 보호시 기생 인덕턴스에 의해 발생할 수 있는 과전압을 억제하기 위해서 soft-shutdown 기능을 추가하였다. 제안된 게이트 구동 IC는 동부하이텍의 고전압 BCDMOS 공정인 0.35um BDA350 공정과 PDK를 사용하여 설계 및 제작하여 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.577-595
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• 2017

${\bullet}$ Silicon Carbide (SiC) had excellent material properties as the base material for next generation of power semiconductor. In developing SiC MOSFET, gate oxide reliability issues had to be first overcome before commercial application. Besides, a high and stable gate-source voltage threshold $V_{GS(th)}$ is also an important parameter for operation robustness. SiC MOSFET with such characteristics can directly use existing high-speed IGBT gate driver IC's. ${\bullet}$ The linear voltage drop characteristics of SiC MOSFET will bring lower conduction loss averaged over full AC cycle compared to similarly rate IGBT. Lower switching loss enable higher switching frequency. Using package with auxiliary source terminal for gate driving will further reduce switching losses. Dynamic characteristics can fully controlled by simple gate resistors. ${\bullet}$ The low switching losses characteristics of SiC MOSFET can substantially reduce power losses in high switching frequency operation. Significant power loss reduction is also possible even at low switching frequency and low switching speed. in T-type 3-level topology, SiC MOSFET solution enable three times higher switching freqeuncy at same efficiency.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권5호
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• pp.71-79
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• 2010

본 논문은 LLC 공진 제어 IC(Integrated Circuit) 설계에 관한 것이다. LLC 공진 제어 IC는 DC/DC 변환하기 위해서 외부의 공진 회로에 입력되는 주파수를 조정하여 트랜스포머를 통해서 2차 측의 출력 전압을 조정한다. 공진회로에 펄스를 공급하기 위한 클럭 생성기가 내장되어 있고, 클럭 주파수는 외부 저항을 사용하여 튜닝이 가능하다. 또한 외부 피드백 입력되는 전압을 이용해 주파수 조정이 가능하도록 VCO(Voltage Controlled Oscillator) 기능을 내장하였다. 동작의 신뢰성을 높이고 회로를 보호하기 위해서 UVLO(Under Voltage Lock Out), brown out, fault detector의 보호회로를 내장하였고, 입력 커패시턴스가 큰 용량의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 구동하기 위해서 높은 전압, 전류의 제공이 가능한 HVG(High Side Driver), LVG(Low Side Driver) 드라이버 회로를 내장하였다. LLC 공진 제어 회로를 하나의 칩으로 구현하여 LLC 공진 회로를 제어하는데 있어 필요한 회로들을 설계하였다. 설계한 LLC 공진 제어 IC는 0.35 um 2P3M BCD 공정으로 제작하였다. 칩의 면적은 $1400um{\times}1450um$ 이고, 5V, 15V 두 가지의 전원 전압을 사용한다.