• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권12호
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• pp.80-86
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• 2009

전하펌프의 성능은 공급전압에 의해 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 표준 twin-well CMOS 로직 공정으로 제작 가능하며, 낮은 공급전압에서도 높은 효율을 갖는 새로운 전하펌프 회로를 제안하고 검증하였다. 제안한 전하펌프는 이중의 전하 전달 경로와 간단한 2-phase 클락을 사용한다. 한 주기의 펌핑 사이클 동안 각 펌핑 단에서 입력전압을 2배로 승압하며, 상보적으로 연결된 PMOS 트랜지스터를 전달 스위치로 사용하여 트랜지스터의 문턱전압에 의한 전압강하 없이 승압된 전압을 다음 승압 단으로 전달한다. 시뮬레이션과 측정을 통해 제안한 전하펌프를 검증하였으며, 동일한 공정조건에서 제작 가능한 기존 전하펌프들 보다 높은 출력전압과 큰 전류 구동능력 그리고 더 높은 전력효율을 가진다는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권11호
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• pp.1-10
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• 1998

휴대용 전자 시스템에 대한 deep submicron VLSI의 출현에 따라 기존의 면적과 성능(지연시간)외에 전력량 감축을 위한 새로운 방식의 CAD 알고리즘이 필요하게 되었다. 본 논문은 논리합성시 기술매핑 단계에서의 전력량 감소를 목적으로 한 논리 게이트 분할(gate decomposition)을 통한 재합성 알고리즘을 소개한다. 기존의 저전력을 위한 논리분할 방식은 Huffman 부호화 방식을 이용하였으나 Huffman code는 variable length를 가지고 있으며 logic depth (회로지연시간)와 글리치에 영향을 미치게 된다. 제안된 알고리즘은 임계경로상에 있지 않은 부회로에 대한 스위칭 동작량을 줄임으로써 logic depth (즉 속도)를 유지하면서 다양한 재구성된 트리를 제공하여 스위칭 동작량을 줄임으로써 전력량을 감축시키는 새로운 게이트분할 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 zero 게이트 지연시간을 갖는 AND 트리에 대하여 스위칭 동작량이 최소화된 2진 분할 트리를 제공한다. SIS (논리합성기)와 Level-Map (lower power LUT-based FPGA technology mapper)과 비교하여 각각 58%와 8%의 전력 감축효과를 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권10호
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• pp.169-177
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• 2012

재구성 가능한 널 주파수를 가진 데시메이션이 없는 2차 공간상 이동평균 필터를 제안한다. 이 필터의 계수는 샘플링 커패시터를 스위칭 함으로써 가변할 수 있다. 유연한 널 주파수를 이용하여 간섭파를 효율적으로 제거할 수 있다. 데시메이션을 하지 않으므로 샘플링 주파수가 감소하면서 발생하는 에일리어싱 문제를 피할 수 있다. 이 필터는 1에서 2까지 변하는 ${\alpha}$를 이용 하여 $1:{\alpha}:1$의 가변하는 가중치를 가지도록 설계되었다. 이것은 두 널 주파수가 fs/3~fs/2와 fs/2~ 2fs/3 범위에서 변화하는 것을 의미한다. 제안된 필터는 TSMC 0.18-${\mu}m$ CMOS 공정에서 구현되었다. 시뮬레이션을 통해 두 널 주파수가 0.38~0.49fs와 0.51~0.62fs의 범위 내에서 변화하는 결과를 얻었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.75-84
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• 2005

유도전동기 구동시스템의 예상치 않은 고장은 많은 산업 응용분야에서 심각한 문제를 초래시킬 수 있으므로, 유도전동기 구동을 위한 전압형 PWM 인버터의 고장진단에 대해 연구한다. 진단의 고려 대상은 정류기 다이오드, 스위칭 장치 및 입력단의 개방회로 고장이며, 진단신호는 전동기 전류로부터 유도한다. 고장의 특징추출은 dq-전류 경로의 크기를 이용하였고, 진단은 PCA와 LDA를 적용한다. 또한, 본 논문에서는 일반적인 중${\cdot}$소형 유도전동기 구동 시스템의 제어기에 진단 소프트웨어를 추가하여 사용하는 것에 대한 가능성을 제시하며, 그에 관련해 수행속도에 따른 진단결과들을 보여준다. 최종적으로, MATLAB을 이용하여 인버터의 고장진단에 대한 모의실험을 수행 하였고, 제안된 알고리즘의 유용성을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.439-446
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• 2008

다양한 기능을 동시에 구현하는 최근의 전자제품을 위한 전력 시스템은 다양한 종류의 전원을 구비해야 하며, 고효율 저가격 특성이 필수적이다. 이를 위해 본 논문은 단일 변압기를 이용한 중용량급의 고효율 저가격형 다중출력 LLC 공진형 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 단일 변압기를 이용하고, 요구되는 출력 당 고가의 DC/DC 컨버터의 추가 없이 1 개의 보조 스위치만으로 구현되므로 구조가 간단하고 저가격화 및 효율 개선에 유리하다. 또한 제안된 회로의 모든 전력 스위치들은 ZVS 또는 ZCS가 가능하므로 EMI 특성이 우수하며 스위칭 손실을 최소화 할 수 있다. 최종적으로 제안된 컨버터 및 전원시스템의 우수성과 이론적 분석의 타당성 검증을 위해 42" FHD급 PDP용 전원회로를 위한 시작품을 제작하여 고찰된 실험결과를 제시한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권1호
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• pp.143-153
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• 2014

This paper presents a novel application of LCC resonant converter for 60kW EV fast charger and describes development of the high efficiency 60kW EV fast charger. The proposed converter has the advantage of improving the system efficiency especially at the rated load condition because it can reduce the conduction loss by improving the resonance current shape as well as the switching loss by increasing lossless snubber capacitance. Additionally, the simple gate driver circuit suitable for proposed topology is designed. Distinctive features of the proposed converter were analyzed depending on the operation modes and detail design procedure of the 10kW EV fast charger converter module using proposed converter topology were described. The proposed converter and the gate driver were identified through PSpice simulation. The 60kW EV fast charger which generates output voltage ranges from 50V to 500V and maximum 150A of output currents using six parallel operated 10kW converter modules were designed and implemented. Using 60kW fast charger, the charging experiments for three types of high-capacity batteries were performed which have a different charging voltage and current. From the simulation and experimental results, it is verified that the proposed converter topology can be effectively used as main converter topology for EV fast charger.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권4호
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• pp.679-691
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• 2013

High-power electromagnetic transmitter power supplies are an important part of deep geophysical exploration equipment. This is especially true in complex environments, where the ability to produce a highly accurate and stable output and safety through redundancy have become the key issues in the design of high-power electromagnetic transmitter power supplies. To solve these issues, a high-frequency switching power cascade based emission power supply is designed. By combining the circuit averaged model and the equivalent controlled source method, a modular mathematical model is established with the on-state loss and transformer induction loss being taken into account. A triple-loop control including an inner current loop, an outer voltage loop and a load current forward feedback, and a digitalized voltage/current sharing control method are proposed for the realization of the rapid, stable and highly accurate output of the system. By using a new algorithm referred to as GAPSO, which integrates a genetic algorithm and a particle swarm algorithm, the parameters of the controller are tuned. A multi-module cascade helps to achieve system redundancy. A simulation analysis of the open-loop system proves the accuracy of the established system and provides a better reflection of the characteristics of the power supply. A parameter tuning simulation proves the effectiveness of the GAPSO algorithm. A closed-loop simulation of the system and field geological exploration experiments demonstrate the effectiveness of the control method. This ensures both the system's excellent stability and the output's accuracy. It also ensures the accuracy of the established mathematical model as well as its ability to meet the requirements of practical field deep exploration.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권6B호
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• pp.423-432
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• 2012

솔라셀의 동작 상태와 센서 MAC 프로토콜의 Active 및 Sleep 동작 모드를 고려하여 충전배터리와 센서통신장치의 입력 전원을 제어하는 회로를 설계한다. 솔라셀과 재충전 배터리를 단순 조합하는 센서통신장치는 햇빛이 없는 시간이 장기간 지속될 때 배터리 소모가 많아서 작동을 멈추게 된다. 일반적으로 센서 MAC 프로토콜은 전력소모를 줄이기 위하여 짧은 Active모드와 전력 소모가 거의 없는 긴 Sleep모드를 반복한다. 이러한 특성을 고려하여, 햇빛이 충분하고 Sleep모드이면 배터리를 충전하고 햇빛이 불충분하고 Active모드이면 배터리 전력을 사용하도록 설계함으로써 배터리 지속 시간을 크게 향상시켰다. 또한, 센서통신장치는 솔라셀의 출력전력값의 크기에 따라서 솔라셀과 배터리 사이에서 입력 전원을 스위칭 하도록 하였다. 스위칭 도중에 일시적 전원 차단으로 인한 마이크로프로세서의 리셋을 방지하기 위하여 커패시터를 사용하였다. 또한, 커패시터는 Sleep모드에서 전원을 공급한다. 실험을 통하여 본 센서통신장치가 장기간의 햇빛이 없는 경우에도 안정적으로 작동한다는 것을 입증하였다.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.147-154
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• 1992

본 논문은 생체 신호를 얻기 위한 생체삽입형 8-채널 바이오텔레메트리 시스템을 설계하였다. 본 시스템의 내부회로는 가능한 한 소형이고 저소비 전력화하였을 뿐만아니라 synchronization gap을 주기로 생채신호의 연속측정을 가능하도록 설계하였다. 본 시스템의 주된 기능은 생체신호 연속측정과 외부회로의 적절한 명령에 의해 생체 삽입 전지를 On, off하여 소비전력을 줄일 수 있도록 하였다. 또한 체내 삽입시스템을 집적화하기 위해 람다룰을 기본으로 한 $2{\mu}m$ n-well 설계규칙에 의해 레이아웃을 수행하였다. 그러므로 국내에서 개발되고 있는 압력센서나 ISFET 등을 본 시스템과 함께 삽입하여 생체신호, 즉 심전도, 혈류량, 혈압 등을 측정해 외부로 전송하는 의용 텔레메트리 시스템이 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.154-154
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• 2012

Flexible complementary inverters based on thin-film transistors (TFTs) are important because they have low power consumption and high voltage gain compared to single type circuits. We have manufactured flexible complementary inverters using pentacene and amorphous indium gallium zinc oxide (IGZO) for the p-channel and n-channel, respectively. The circuits were fabricated on polyimide (PI) substrate. Firstly, a thin poly-4-vinyl phenol (PVP) layer was spin coated on PI substrate to make a smooth surface with rms surface roughness of 0.3 nm, which was required to grow high quality IGZO layers. Then, Ni gate electrode was deposited on the PVP layer by e-beam evaporator. 400-nm-thick PVP and 20-nm-thick ALD Al2O3 dielectric was deposited in sequence as a double gate dielectric layer for high flexibility and low leakage current. Then, IGZO and pentacene semiconductor layers were deposited by rf sputter and thermal evaporator, respectively, using shadow masks. Finally, Al and Au source/drain electrodes of 70 nm were respectively deposited on each semiconductor layer using shadow masks by thermal evaporator. The characteristics of TFTs and inverters were evaluated at different bending radii. The applied strain led to change in voltage transfer characteristics of complementary inverters as well as source-drain saturation current, field effect mobility and threshold voltage of TFTs. The switching threshold voltage of fabricated inverters was decreased with increasing bending radius, which is related to change in parameters of TFTs. Throughout the bending experiments, relationship between circuit performance and TFT characteristics under mechanical deformation could be elucidated.