• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.361-362
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• 2010

본 논문에서는 기존에 선행되었던 연구를 바탕으로 반도체물성을 이용한 방법, 실험을 통한 방법, 수치해석적인 방법, 그리고 전류제어를 기반한 ON-TIME 해석에 대하여 비교하였다. 특히 전력전자분야에서 폭넓게 사용되고 있는 IGBT의 손실계산에 초점을 맞추어 반도체 물성을 기반으로 한 방법 및 선형 종속에 대한 근사화를 통한 방법을 적용하여 자세한 비교를 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1011-1019
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• 2015

Insulated gate bipolar transistor (IGBT) 소자는 전동차, 항공기 및 전기 자동차에 가장 많이 사용되는 고전압, 고전력용 전력 반도체이다. 그러나 IGBT 전력소자는 동작 시 발열 온도가 매우 높고, 이로 인해, IGBT 소자의 신뢰성 및 성능에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 발열 문제를 해결하기 위한 IGBT 모듈 패키지의 방열 설계는 매우 핵심적인 기술이며, 특히, 소자가 동작 한계 온도에 올라가지 않도록 방열 설계를 적절히 수행하여야 한다. 본 논문에서는 전동차에 사용되는 1200 A, 3.3 kV 급 IGBT 모듈 패키지의 열 특성에 대해 수치해석을 이용하여 분석하였다. IGBT 모듈 패키지에 사용되는 다양한 재료 및 소재의 두께에 대한 영향을 분석하였으며, 실험계획법을 이용한 최적화 설계를 수행하였다. 이를 통하여 열 저항을 최소화하기 위한 최적의 방열 설계 가이드 라인을 제시하고자 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.621-622
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• 2012

The thermal over-current relay or electronic motor protection relay is mostly used as the open-phase detection device of the three-phase motor or load. When the over-current or overheat of electric line is generated, it detects and operates circuit breaker, but there is the defect that the sensing speed is slow, the operation can be sometimes failed, and the precision is decreased. In order to improve these problems, this paper is proposed a new control circuit topology for open-phase protection using semiconductor devices. Therefore, the proposed open-phase protection device enhances the sensing speed and precision, and has the advantage of simple fitting in the three-phase motor control panel in the field, as it manufactures into small size and light weight.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권6호
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• pp.697-705
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• 2014

A single chip Programmable AC to DC Power Converter, consisting of wide band gap SiC MOSFET and SiC diodes, has been proposed which converts high frequency ac voltage to a conditioned dc output voltage at user defined given power level. The converter has high conversion efficiency because of negligible reverse recovery current in SiC diode and SiC MOSFET. High frequency operation reduces the need of bigger size inductor. Lead inductors are enough to maintain current continuity. A complete electrical analysis, die area estimation and thermal analysis of the converter has been presented. It has been found that settling time and peak overshoot voltage across the device has reduced significantly when SiC devices are used with respect to Si devices. Reduction in peak overshoot also increases the converter efficiency. The total package substrate dimension of the converter circuit is only $5mm{\times}5mm$. Thermal analysis performed in the paper shows that these devices would be very useful for use as miniaturized power converters for load currents of up to 5-7 amp, keeping the package thermal conductivity limitation in mind. The converter is ideal for voltage requirements for sub-5 V level power supplies for high temperatures and space electronics systems.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.82-90
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• 2015

This paper proposes an efficient bi-directional DC/DC converter topology using multi-phase interleaved method for power storage system. The proposed converter topology is used for a power storage system using a vanadium redox flow battery(VRFB) and is configured to enable bidirectional power flow for charging and discharging of VRFB. Proposed DC/DC converter of the 4 leg method is reduced to 1/4 times the rating of the reactor and the power semiconductor device so can be reduce the system size. Also, proposed topology is obtained the effect of four times the switching frequency as compared to the conventional converter in each leg with a 90 degree phase shift 4 leg method. This can suppress the reduction of the life of the secondary battery because it is possible to reduce the current ripple in accordance with the charging and discharging of VRFB and may increase the efficiency of the entire system. In this paper, it proposed bidirectional high-efficiency DC/DC converter topology Using multi-phase interleaved method and proved the validity through simulations and experiments.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.141-147
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• 2014

확산모형은 시장의 예측이나 그 방법론의 연구를 위해 마케팅에서 광범위하게 다뤄졌을 뿐 아니라, 경제학에서도 다양하게 활용되어 왔다. 특히 Bass 모형은 Rogers의 혁신확산 및 수명주기이론을 간단한 수리적 모형으로 표현할 수 있기에 혁신적 신제품의 채택과 확산을 설명하는데 널리 활용되었다. 그럼에도 불구, 확산모형은 '산업의 쌀' 이라 일컬어지는 반도체의 수요예측에 일부 선도적 연구를 제외하고는 활용된 바 없다. 이에 Bass 모형에서 진일보한 비선형회귀 접근법 확산모형을 활용, 전력반도체 중 전기전자기구의 필수 스위치로 채택되는 MOSFET의 수요를 추정하여 수명주기를 예측하고 그 과정을 설명함으로써 산업관계자는 물론 반도체와 전기전자산업 정책입안자에게 중요한 시사점을 전달하고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.109-114
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• 2013

전력 MOSFET(산화물-반도체 전위 효과 트랜지스터)는 BLDC 모터와 전력 모듈 등에 광범위하게 사용하고 있다. 기존 전력 MOSFET 구조는 온-저항과 항복전압사이에 절충(tradeoff)이 필요하다. 이러한 절충을 하지 않고 최적화를 하기위해 비균일 초접합 트랜치 MOSFET 를 설계하는데 동일한 항복전압에서 균일 초접합 트랜치 MOSFET보다 낮은 온-저항을 갖도록한다. 이를 위해 드리프트 영역에서 우수한 전기장 분포를 달성하기 위하여 선형구조의 도핑 프로파일을 제안하고, 단위 셀 설계, 도핑농도의 특성분석, 전위분포를 SILVACO TCAD 2D인 Atlas 소자 소프트웨어를 사용하여 시뮬에이션을 수행하였다. 결과로 100V 급 MOSFET에서 비균일 초접합 트랜치 MOSFET가 균일 초접합 트랜치 MOSFET보다 온-저항에서 우수한 특성을 보여주고 있다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권6호
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• pp.1193-1198
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• 2017

본 논문에서 개발된 IGBT 구조는 DC 송배전을 위한 고전력 스위치 반도체로서 사용되며, 빠른 스위칭 속도 및 개선된 항복전압 특성을 확보하여, 향후 신재생 장거리 DC 송전을 위한 중요한 전자 소자로서 이용될 것이 기대되고 있다. 새로운 타입의 차세대 전력 반도체로서, 스위칭 속도를 향상시키면서 동시에 항복 전압의 특성을 개선시켜, 전력 손실 특성을 줄이도록 설계되었고, 높은 전류 밀도의 장점을 동시에 획득 가능하다. 이러한 개선된 특성은 Planar IGBT의 N-drift 영역에 $SiO_2$를 추가로 도입함으로서 얻어지며, Sentaurus TCAD 시뮬레이션 툴을 사용하여, 비교 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2234-2236
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• 1997

The SIT, a Static Induction Transistor, is a semiconductor switch that is also called the power junction field-effect transistor (power JFET). Its characteristics are similar to a MOSFET except that its power level is higher and its maximum frequency of operation is lower. The normal method to protect against internal circuit transients of the form of di/dt or dv/dt is the use of snubber circuits. However, the limits of di/dt and dv/dt are high enough for the SIT that it is possible to operate without snubber circuits. SITs can be connected in parallel in order to cope with higher load currents that the value of an individual device rating. The purpose of this study is to investigate the parallel operation of SITs. In this experiment, we used a half-bridge inverter, the output of inverter is up to almost 1MHz and 2kW. Experimental results show that the operation of parallel connected SITs are facilitated individually good current sharing. The reason is the positive temperature coefficient of resistance of the SIT.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.99-104
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• 1999

최근 산업이 대규모화함에 따라 고압 전력 변환 장치의 필요성이 증가하고 있고, 이에 따라 전력용 반도체 소자의 직렬 구동이 많이 이용되고 있다. 소자의 직렬 구동은 소자간에 적절한 전압 분배가 이루어져 개별 소자에 정격이상의 과전압이 인가되는 것을 방지하는 것이 큰 관건이다. 또한 고전압 회로에서는 부유 인덕턴스에 의한 소자의 과전압도 방지하여야 한다. 본 논문에서는 직렬 연결된 IGBT의 턴-오프 과도상태시 컬렉터 전압 기울기 조절로 안정된 전압 분배와 과전압을 방지하는 새로운 게이트 구동기법을 제안한다. 제안하는 게이트 구동기법은 컬렉터 전압을 검출하여 능동적으로 게이트 신호를 제어함으로써 과전압을 제한한다. 새로운 IGBT 게이트 구동회로를 제작하고 직렬 연결된 IGBT 회로에 적용하여 게이트 구동기법의 타당성을 검증하였다.