• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1858-1864
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• 2009

본 논문에서는 power management IC에 사용되는 비휘발성 메모리 IP인 1-kd OTP IP를 설계하였다. 기존의 OTP 셀 (cell)은 isolated NMOS 트랜지스터를 안티퓨즈 (antifuse)로 사용하였으나 BCD 공정에서는 셀 크기가 큰 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 isolated NMOS 트랜지스터 대신 PMOS 트랜지스터를 안티퓨즈로 사용하였으며, OTP 셀 트랜지스터의 크기를 최적화시켜 셀의 크기를 최소화시켰다. 그리고 ESD 테스터 시 PMOS 안티퓨즈 양단에 고전압 (high voltage)가 걸려 임의의 셀이 프로그램 되는 것을 방지하기 위하여 OTP 코어 회로에 ESD 보호 회로 (protection circuit)를 추가하였다. 또한 프로그램 되지 않은 셀을 읽을 때 게이트 커플링 노이즈를 제거하기 위해 high-impedance의 PMOS pull-up 트랜지스터를 ON 시키는 방식을 제안하였다. 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 설계된 1-kb PMOS-type 안티퓨즈 OTP IP의 레이아웃 크기는 $129.93{\times}452.26{\mu}m^2$이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.632-637
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• 2016

가로등 조명의 점멸시스템은 효율적인 관리와 에너지 절감을 위하여 IT 기술과 LED 조명을 결합한 형태로 발전되고 있다. 따라서 본 논문에서는 GPS 위성통신과 마이크로프로세서가 내장된 아두이노를 이용하여 LED 가로등기구의 사용전력을 제어할 수 있는 시스템을 제안하였다. 제안된 LED 가로등 조명 제어 회로는 GPS를 이용하기 위한 통신제어부와 트랜지스터, 저항 및 정전류 공급 회로를 이용하여 전류를 제어할 수 있는 부분으로 설계하였고 실험을 통하여 정상적으로 동작함을 확인하였다. 개발된 제어 시스템은 GPS를 이용하여 계절과 위치에 따른 정확한 시간을 추출하고, 추출된 시간에 따라 LED 가로등에 공급되는 전류를 단계적으로 제어하여 소비전력을 11% 이상 줄일 수 있도록 하였다. 따라서 교통량이 적은 시간과 지역에 가로등의 밝기를 그대로 유지하여 발생되는 비효율적인 에너지 관리를 개선하고, 에너지 절약을 위해 사용하는 가로등 격등방식과 편등방식에 따른 안전사고 발생을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

• 융합정보논문지
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• 제10권8호
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• pp.47-52
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• 2020

본 연구에서는 자동차용 강압 DC-DC 컨버터 모듈 설계 방법 중 변조 스위칭 잡음과 전자파 방사의 감소방법에 대한 시뮬레이션 연구가 수행되었다. PMIC(Power Management Integrated Circuit) 칩을 이용한 4층 PCB 기본 회로가 제시되었고, 컨버터 모듈의 두 입력단자(+, -) 및 입력 필터와 PMIC 사이에서의 전자파 잡음과 전자기 방사 특성에 대한 시뮬레이션이 1.0~5.0MHz 대역과 100MHz 대역에서 수행되었다. 전도성 방사 특성은 3.0MHz와 104MHz에 대한 결과를 제시하였고, 입력포트로 되돌아오는 전도성 방사를 줄이기 위해 컨버터 출력 단자를 PCB의 3층 혹은 4층에 입력단의 전류 흐름과 반대되는 방향으로 배치하여 평균 10dB 이상의 개선효과가 나타났다. 본 연구 결과는 지금까지 제시된 불요 전자파 감소 방법에 비해 개선효과가 높아 향후 컨버터 모듈 설계에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.585-588
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• 2014

본 논문에서는 빛 에너지와 진동에너지 하베스팅을 이용한 자가발전 센서노드 회로를 제안한다. 솔라셀과 진동소자(PZT)에서 변환된 에너지는 저장 커패시터에 저장된다. 저장된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 관리되고, 일정한 전압을 공급하기 위해 LDO(Low Drop Out Regulator)를 사용한다. LDO를 통해 공급된 안정된 전압으로 온도센서와 SAR ADC(Successive Approximate Register Analog-to-Digital Converter)를 구동시켜서 10bit 디지털 신호에 해당하는 온도정보를 출력한다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 회로의 칩 면적은 패드를 포함하여 $1.1mm{\times}0.95mm$ 이다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권5호
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• pp.1038-1046
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• 2014

Lithium-ion batteries are widely used in hybrid and pure electric vehicles. State-of-charge (SOC) estimation is a fundamental issue in vehicle power train control and battery management systems. This study proposes a novel model-based SOC estimation method that applies closed-loop state observer theory and a comprehensive battery model. The state-space model of lithium-ion battery is developed based on a three-order resistor-capacitor equivalent circuit model. The least square algorithm is used to identify model parameters. A multi-state closed-loop state observer is designed to predict the open-circuit voltage (OCV) of a battery based on the battery state-space model. Battery SOC can then be estimated based on the corresponding relationship between battery OCV and SOC. Finally, practical driving tests that use two types of typical driving cycle are performed to verify the proposed SOC estimation method. Test results prove that the proposed estimation method is reasonably accurate and exhibits accuracy in estimating SOC within 2% under different driving cycles.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권4호
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• pp.839-847
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• 2016

Energy recovery battery testing systems (ERBTS) have been widely used in battery manufactures. All the ERBTS are connected in parallel which forms a special and complicated micro-grid system, which has the shortcomings of low energy recovery efficiency, complex grid-connected control algorithms issues for islanded detection, and complicated power circuit topology issues. To solve those shortcomings, a DC micro-grid system is proposed, the released testing energy has the priority to be reutilized between various testing system within the local grid, Compared to conventional scheme, the proposed system has the merits of a simplified power circuit topology, no needs for synchronous control, and much higher testing efficiency. The testing energy can be cycle-used inside the local micro-grid. The additional energy can be recovered to AC-grid. Numerous experimental comparison results between conventional and proposed scheme are provided to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed technique.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.7-14
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• 2016

In this paper presents a low power algorithm using a feasible cluster generation method considered glitch. The proposed algorithm is a method for reducing power consumption of a given circuit. The algorithm consists of a feasible cluster generation process and glitches removal process. So that glitches are not generated for the node to which the switching operation occurs most frequently in order to reduce the power consumption is a method for generating a feasible cluster. A feasible cluster generation process consisted of a node value set, dividing the node, the node aligned with the feasible cluster generation. A feasible cluster generation procedure is produced from the highest number of nodes in the output. When exceeding the number of OR-terms of the inputs of the selected node CLB prevents the signal path is varied by the evenly divided. If there are nodes with the same number of outputs selected by the first highest number of nodes in the input produces a feasible cluster. Glitch removal process removes glitches through the path balancing in the same manner as [5]. Experimental results were compared with the proposed algorithm [5]. Number of blocks has been increased by 5%, the power consumption was reduced by 3%.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.401-402
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• 2015

In this paper a direct cell-to-cell charge balancing circuit which can transfer the charge from any cell to any cell in the battery string is introduced. In the proposed topology the energy in the high voltage cell is transferred to the low voltage cell through the simple operation of a dc-dc converter to get fast equalization. Furthermore, the charge equalization can be performed regardless of the battery module operation whether it is being charged, discharged or relaxed. The monitoring circuit composed of a DSP and a battery monitoring IC is designed to monitor the cell voltage and protect the battery. In order to demonstrate the advantages of the proposed topology, a prototype circuit was designed and applied to 12 Lithium-Ion battery module. It has been verified with the experiments that the charge equalization time of the proposed method was shortest compared with those of other methods.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.267-271
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• 2012

본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅을 위한 전력관리회로를 제안한다. 솔라셀이 센서노드가 동작할 수 있는 충분한 전압을 출력할 경우는 Power Management Unit(PMU)를 통해 직접 솔라셀의 에너지를 부하로 공급하고, 솔라셀의 출력전압이 센서노드가 동작하기에 충분치 않다면 voltage booster(VB)를 통해 충분한 전압까지 승압하여 이를 PMU를 통해 부하로 공급하도록 설계하였다. 설계된 회로를 0.18um CMOS 공정으로 제작하여 측정한 결과, 솔라셀의 에너지를 PMU를 통해 직접 부하로 공급하는 경우는 보다 많은 에너지가 부하로 공급되었고, VB를 이용하여 PMU를 통해 부하로 에너지를 공급하는 경우는 낮은 전압을 출력하는 초소형 솔라셀에도 적용이 가능하였고 낮은 조도에서도 에너지 공급이 가능하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제20권3호
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• pp.1-6
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• 2013

TSV는 그동안 3D IC 적층을 하는데 핵심 기술로 많이 연구되어 왔고, RC delay를 줄여 소자의 성능을 향상시키고, 전체 시스템 사이즈를 줄일 수 있는 기술로 각광을 받아왔다. 최근에는 TSV를 전기적 연결이 아닌 소자의 열관리를 위한 구조로 연구되고 있다. TSV를 이용한 liquid cooling 시스템 개발은 TSV 제조, TSV 디자인 (aspect ratio, size, distribution), 배선 밀도, microchannel 제조, sealing, 그리고 micropump 제조까지 풀어야 할 과제가 아직 많이 남아있다. 그러나 TSV를 이용한 liquid cooling 시스템은 열관리뿐 아니라 신호 대기시간(latency), 대역폭(bandwidth), 전력 소비(power consumption), 등에 크게 영향을 미치기 때문에 3D IC 적층 기술의 장점을 최대로 이용한 차세대 cooling 시스템으로 지속적인 개발이 필요하다.