• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.665-674
• /
• 2018

In this paper, we propose a development results of a D-type non-rechargeable lithium battery($Li/SOCl_2$) on improvement in a low cost protection circuit of discharge for domestic military power source. According to this study, we describe a new design and product with 8-bit microcontroller in the protection circuit which can estimate state of health of the battery regardless of occurring an initial voltage delay. Also this paper discuss and facilitate development as solution to a safety about the non-rechargeable lithium batteries. As a result, we verified a quality of the protection circuit by a development test and evaluation(DT&E) process.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
• /
• pp.53-54
• /
• 2017

본 논문에서는 스마트폰 배터리로 사용되는 리튬 이온 배터리에서 과충전, 과방전, 단락 등으로 인한 폭발 위험성을 막기 위해 사용되는 배터리 보호회로 모듈에 대한 정전기 방전 실험을 연구하였다. 실험 시료로 S사의 리튬이온 배터리를 사용하였고, 정전기 방전 인가를 위해 IEC 61000-4-2 표준에 호환되는 ESD Gun simulator를 사용하였다. 배터리 보호회로 모듈의 여러 핀에 2kV ~ 10kV에서는 2kV 단위로 증가시키고, 10kV ~ 30kV에서는 5kV단위로 증가시켜 접촉방전을 인가하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.340-344
• /
• 2012

Protected Circuit Module protects battery from over-charge and over-discharge, also prevents accidental explosion. Therefore, power MOSFET is essential to operate as a switch within the module. To reduce power loss of MOSFET, the on state voltage drop should be lowered and the switching time should be shorted. However there is trade-off between the breakdown voltage and the on state voltage drop. The TDMOS can reduce the on state voltage drop. In this paper, effect of design parameter variation on electrical properties of TDMOS, were analyzed by computer simulation. According to the analyzed results, the optimization was performed to get 65% higher breakdown voltage and 17.4% on resistance enhancement.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.324-329
• /
• 2011

휴대 기기가 고기능화, 다기능화 됨에 따라 다양한 멀티미디어 기능이 요구되면서 배터리를 보다 장시간 이용하면서 더 높은 전력과 에너지가 요구되고 있다. 이에 따라 여러 개의 리튬이온 cell을 연결한 배터리팩이 많이 사용되고 있다. 2개 이상의 cell로 구성된 리튬이온 배터리를 안전하게 사용하기 위해서는 과전압 및 과전류, 고온으로 부터 보호해야 됨은 물론, 수명을 연장하기 위해서 각 cell의 전압을 같게 유지시켜주는 balancing 기능이 반드시 요구된다. 본 논문에서 제안한 IC는 모바일 기기뿐만 아니라 E-bike, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 분야에도 적용 가능할 것으로 예상되며, 국내 PMIC 발전에 기여할 것으로 기대된다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.130-136
• /
• 2015

This study describes the structure and operation modes of vertical stabilization (VS) converter for international thermonuclear experimental reactor (ITER) and proposes a protection method. ITER VS converter supplies voltage (${\pm}1000V$)/current (${\pm}22.5kA$) to superconducting magnets for plasma current vertical stabilization. A four-quadrant operation must be achieved without zero-current discontinuous section. The operation mode of the VS converter is separated in 12-pulse mode, 6-pulse mode and circulation current mode according to the magnitude of the load current. Protection measures, such as bypass and discharge, are proposed for abnormal conditions, such as over current, over voltage, short circuit, and voltage sag. VS converter output voltage is controlled to satisfy voltage response time within 20 msec. Bypass operation is completed within 60 msec and discharge operation is performed successfully. The feasibility of the proposed control algorithm and protection measure is verified by assembling a real controller and implementing a power system including the VS converter in RTDS for a hardware-in-loop (HIL) facility.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.132-139
• /
• 2020

공기청정기에 사용되는 이오나이저 모듈은 권선형 transformer를 사용하여 방전전극인 HV+/HV-에 3.5KV/-4KV의 고전압을 공급하여 carbon fiber brush의 전계 방사에 의해 양이온과 음이온을 발생시킨다. 기존의 MCU를 이용한 이오나이저 모듈 회로는 PCB 사이즈가 크고 가격이 비싼 단점이 있고, 기존의 ring oscillator를 이용한 게이트 구동 칩은 oscillation 주기가 PVT(Process-Voltage-Temperature) 변동에 민감하고 HV+와 GND, HV-와 GND의 단락에 의한 fault detection 기능이 없으므로 화재나 감전의 위험이 있다. 그래서 본 논문에서는 7bit binary UP counter를 이용하여 PVT 변동이 있더라도 oscillation 주기를 조절하여 HV+ 전압이 목표 전압에 도달하게 한다. 그리고 HV+와 GND 사이의 단락을 검출하기 위한 HV+ short fault detection 회로, HV-와 GND 사이의 단락을 검출하기 위한 HV- short fault detection 회로와 HV+가 과전압 이상으로 올라가는 것을 검출하기 위한 OVP(Over-Voltage Protection) 회로를 새롭게 제안하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.77-82
• /
• 2013

본 논문에서는 인덕터의 흐르는 전류를 감지하여 출력 전압을 일정하게 유지시키는 Peak Current-mode 방식의 DC-DC Buck Converter를 제안하고, 소신호 모델링에 기초하여 Power Stage 설계 방법과 시스템의 안정도를 설계하는 방법을 제안한다. 또한, dc-dc 컨버터의 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 보호회로를 추가하였다. 그리고 정전기 방지를 위하여 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 게이트-기판 바이어싱 기술을 이용하여 낮은 트리거 전압을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 ggNMOS의 트리거 전압(8.2V) 에 비해 고안된 소자의 트리거 전압은 4.1V 으로 더 낮은 트리거 전압 특성을 나타냈다. 본 논문에서 제안하는 회로의 시뮬레이션은 0.35um BCB 공정 파라미터를 이용하였고, Mathworks 사의 Mathlab과 Synopsys 사의 HSPICE 프로그램을 사용하여 검증하였다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.46-51
• /
• 2024

드론은 최초 군사용으로 사용되었으나 최근들어 사용범위가 확대됨에 따라 농업, 서비스, 물류, 레져용 등 다양한 산업분야에서 폭넓게 사용되어지고 있는 추세이다. 리튬폴리머 배터리는 경량이면서 효율이 우수하여 드론의 전원공급 장치로 주로 사용되고 있다. 이에따라 드론에 안정적인 전원공급을 위하여 경량이면서 에너지 밀도가 높은 리튬폴리머 배터리의 필요성이 커지게 되었다. 그러나 리튬폴리머 배터리는 과충전, 과방전, 단락 등의 이유로 발화 및 폭발로 이어질 수 있어 반드시 보호회로를 탑제하여 사용해야한다. 보호회로는 리튬폴리머 배터리의 전압을 모니터링하는 제어IC인 보호 IC와 과방전시 스위치 역할을 하는 듀얼 N-channel MOSFET 등으로 구성되어있다. 따라서 본 논문은 배터리 보호 IC와 스위치 역학을 하는 MOSFET의 반도체 Die Chip을 이용하여 원칩 패키지 IC형태로 구현하였다. 원칩 패키지 IC로 구현하면 기존 부품 대비 최소 67%의 절감효과를 갖게된다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
• /
• 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.250-253
• /
• 2007

Gas Discharge Tubes (GDTs) are widely used as surge protectors for commnuication applications due to their small internal capacitance. In these days, however, they are mostly used in combined configurations, because the activation voltage required to initiate the discharge process in the GDTs for sufficient amount of time can be large enough to damage surge-sensitive protected circuits. For GDTs with a considerably high initial over-voltage value, we should limit the peak voltage using a TVS or filter. As for ZnO varistors, even though their performance for voltage restriction is excellent, their applications in high-frequency commnuication circuits have been limited because of higher internal capacitance when compared to the GDTs. In order to develop a surge protector for commnuication applications by taking advantages of these two devices, we built a combination circuit that connects a GDT and a ZnO varistor along with a choke coil in common and differential modes. We describe how the applied SPDs operate in protection process steps with the actual data obtained from the residual voltage measurements at each step. The experiment results show that the surge voltage restriction with the choke coil is more effective in 100 [kHz] RingWave voltage than in lightning impulse voltage.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1488-1489
• /
• 2006

Gas Discharge Tubes (GDTs) are widely used as surge protectors for communication applications due to their small internal capacitance. In these days, however, they are mostly used in combined configurations, because the activation voltage required to initiate the discharge process in the GDTs for sufficient amount of time can be large enough to damage surge-sensitive protected circuits. For GDTs with a considerably high initial over-voltage value, we should limit the peak voltage using a TVS or filter. As for ZnO varistors, even though their performance for voltage restriction is excellent their applications in high-frequency communication circuits have been limited because of higher internal capacitance when compared to the GDTs. In order to develop a surge protector for communication applications by taking advantages of these two devices, we built a combination circuit that connects a GDT and a ZnO varistor along with a choke coil in common and differential modes. We describe how the applied SPDs operate in protection process steps with the actual data obtained from the residual voltage measurements at each step. The experiment results show that the surge voltage restriction with the choke coil is more effective in differential mode than in common mode.