• 제목/요약/키워드: MOSFET driver IC

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CoolSiCTM SiC MOSFET Technology, Device and Application

  • Ma, Kwokwai
    • 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.

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LED Driver IC를 위한 고전압 전류감지 회로 설계 (A High-Voltage Current-Sensing Circuit for LED Driver IC)

  • 민준식;노보미;김의진;김영석
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.14-14
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    • 2010
  • A high voltage current sensing circuit for LED driver IC is designed and verfied by Cadence SPECTRE simulations. The current mirror pair, power and sensing MOSFETs with size ratio of K, is used in our on-chip current sensing circuit. Very low drain voltages of the current mirror pair should be matched to give accurate current sensing, so a folded-cascode opamp with a PMOS input pair is used in our design. A high voltage high side LDMOST switch is used between the current sensing circuit and power MOSFET to protect the current sensing circuit from the high output voltage. Simulation results using 0.35um BCD process show that current sensing is accurate with properly frequency compensated opamp.

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전압 이득 향상을 위한 고전압 CMOS Rail-to-Rail 입/출력 OP-AMP 설계 (A High Voltage CMOS Rail-to-Rail Input/Output Operational Amplifier with Gain enhancement)

  • 안창호;이승권;전영현;공배선
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권10호
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    • pp.61-66
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    • 2007
  • 본 논문에서는LCD (Liquid Crystal Display) source driver IC에서 사용되는 고전압 op-amp의 출력 편차를 개선하기 위하여 전압 이득을 향상한 CMOS rail-to-rail 입/출력 op-amp를 제안하였다. 제안된 op-amp는 15 V 이상의 고전압 MOSFET의 과도한 channel length modulation에 의한 전압 이득의 감소로 offset 전압이 커지는 문제를 해결하기 위하여 cascode 구조를 갖는 floating current source 및 class-AB control단을 채용하고 있다. 제안된 op-amp는 HSPICE 시뮬레이션을 통하여 전압 이득이 기존 대비 30 dB 향상됨을 확인하였으며, onset 전압은 기존 6.84 mV에서 $400\;{\mu}V$ 이하로 개선됨을 확인하였다. 또한, 제안된 op-amp가 적용된 LCD source driver IC의 실측 결과 출력 편차는 기존 대비 2 mV 향상됨을 확인하였다.

A Direct AC Driver with Reduced Flicker for Multiple String LEDs

  • Kim, Junsik;Park, Shihong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권3호
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    • pp.390-396
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    • 2015
  • This paper proposes a method to reduce flicker when running an AC-power direct-drive type multiple string LED driver IC. The proposed method greatly decreases flicker using one capacitor and P-type MOSFET transistor (PMOS). The flicker index (FI) was reduced by over 40% through experiments, and less than half of the conventional external components are used in the passive valley fill circuit, which gives an advantage in the cost and utilization in the design of LED lighting modules. The 0.35 um 700 V BCD process was used to manufacture this LED driver.

그린 모드 파워 스위치 IC 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Green Mode Power Switch IC)

  • 이우람;손상희;정원섭
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대기전력을 줄일 수 있는 Green Mode Power IC 회로를 설계하였다. 이 회로는 switch mode power supply(SMPS)을 구동하기 위한 PWM 기능을 가지고 있으며, 불필요한 소비전력을 제거하기 위해 burst mode와 skip mode 구간을 만들고 대기전력을 낮출 수 있도록 외부의 Power MOSFET에 의해 제어된다. 제안한 회로는 KEC 30V-High Voltage 0.5um CMOS process를 이용하여 시뮬레이션 하였다. 회로 내부는 크게 voltage regulator 회로, voltage reference 회로, UVLO(Under Voltage Lock Out)회로, Ibias 회로, green 회로, PWM 회로, OSC 회로, protection회로, control 회로, Level shift&Driver 회로로 구성되어 있다. 시뮬레이션 결과로부터 회로 동작 시 각 블록의 소비전류를 측정하여 확인한 결과 블록 별 전류총합이 1.29mA이었고, 이 값은 목표 설계치인 1.3mA을 충족시킴을 입증하였다. 이 값은 기존 IC의 소비전류보다 1/2이상 줄어든 값이며, 대기모드로 동작할 경우는 전력소비를 1W 미만까지 줄일 수 있었다.

잡음 내성이 향상된 300W 공진형 하프-브리지 컨버터용 고전압 구동 IC 설계 (Design of the Noise Margin Improved High Voltage Gate Driver IC for 300W Resonant Half-Bridge Converter)

  • 송기남;박현일;이용안;김형우;김기현;서길수;한석붕
    • 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.

HID-lamp용 Full-Bridge 전자식 안정기의 손실 특성 규명 (Examination of Loss Characteristics of Full-Bridge Electronic Ballast for HID Lamps)

  • 박종연;정동열;이혁순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2537-2540
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    • 2001
  • The purpose of this study is to examine the calculated method of loss characteristics of full-bridge eletronic ballast for 250Watt HID lamps by approximated modeling. These lamps have the most emit effiency and color rendering. Especially, the majority of losses appear to the MOSFET do full-bridge, L of output terminal and driver IC, besides losses occur to the R in the ballast. These losses cause heating and breakage of MOSFET. When HID-lamp arrivals the steady-state, loss of ballast is measured 9% and analyzed value is 8% approximately. Accordingly it is not too much to say that greater part of losses is examined.

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A New SOI LDMOSFET Structure with a Trench in the Drift Region for a PDP Scan Driver IC

  • Son, Won-So;Kim, Sang-Gi;Sohn, Young-Ho;Choi, Sie-Young
    • 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 $150{\mu}m$.

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고전압용 LDI 칩의 정전기 보호를 위한 EDNMOS 소자의 특성 개선 (Improvements of Extended Drain NMOS (EDNMOS) Device for Electrostatic Discharge (ESD) Protection of High Voltage Operating LDI Chip)

  • 양준원;서용진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.18-24
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ESD 방지를 위한 최적 방법론에 목표하여 확장된 드레인을 갖는 EDNMOS 소자의 더블 스냅백 현상 및 백그라운 도핑 농도 (BDC)의 영향을 조사하였다. 고전류 영역에서 낮은 BDC를 가진 EDNMOS 소자는 강한 스냅백으로 인해 취약한 ESD 성능과 높은 래치업 위험을 가지게 되나, 높은 BDC를 가진 EDNMOS 소자는 스냅백을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 BDC 제어로 안정적인 ESD 방지 성능과 래치업 면역을 구현할 수 있음을 밝혔다.