• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.177-182
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• 2007

본 논문은 InGaP/GaAs HBT 공정을 통해 제작한 적응성궤환 잡음제거시스템용 낮은 위상잡음을 갖는 LC 차동 전압제어 발진기를 제안합니다. 전압제어 발진기는 필터링 기술을 포함한 향상된 공진 탱크 구조를 갖습니다. 비대칭 인덕터 대칭 캐패시터 구조로 제안된 전압제어 발진기의 출력 가변 범위는 207 MHz입니다. 출력 전력은 balun과 케이블 손실을 포함하여 -6.68 dBm입니다. 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz에서의 위상잡음은 각각 -102.02, -112.04 그리고 -130.4 dBc/Hz입니다. 이 전압제어 발진기는 총 $0.9{\times}0.9mm^2$ 면적 내에 집적화되었습니다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.199-207
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• 2011

0.25 um SiGe BiCMOS 공정을 이용하여 Ku-대역 저잡음 증폭기가 설계 및 제작되었다. 개발된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 BiCMOS 공정의 HBT 소자를 이용하여 설계되었으며, 9~14 GHz 대역에서 2.05 dB 이하의 잡음 지수 특성과 19 dB 이상의 이득 특성을 가지고 있다. 제조 공정과 관련되어 제공된 PDK의 부정확성 및 부족한 인덕터 라이브러리를 보완하기 위하여 p-tap 값 최적화와 인덕터의 EM 시뮬레이션 기법 등을 활용하였다. 총 2회의 제작 공정을 수행하였으며, 최종 제작된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 $0.65\;mm{\times}0.55\;mm$의 크기로 구현되었다. 특히 최종 제작된 저잡음 증폭기의 레이아웃에서 입/출력 RF Pad와 Bias Pad 등을 제외하고 약 $0.4\;mm{\times}0.4\;mm$ 정도의 크기를 갖도록 조정되어 다기능 RFIC의 증폭단으로 활용되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.208-215
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• 2020

본 연구에서는 LVDC 배전용 출력 380V DC-DC 컨버터를 3가지 유형으로 설계하였고, 시뮬레이션을 통해 3가지 유형의 DC-DC 컨버터의 전압과 전류 특성을 비교 분석하였다. 전력용 MOSFET와 2개의 전류억제용 IGBT를 병렬구조로 적용하여 컨버터를 구성한 경우, 출력 전압이 DC 380V로 안정화 된 시간이 9ms로 비교적 짧았으며, 출력 측 전류 변화 폭도 44.8~50.2A로 IGBT를 적용하지 않았을 경우(68~83A) 보다 훨씬 변화 폭도 작고 전류억제 효과도 더 뛰어남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 제안한 LVDC 배전용 DC-DC 컨버터가 스마트 그리드 구축에 적용 가능성이 있음을 시사한다.

• 한국안전학회지
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• 제33권4호
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• pp.1-7
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• 2018

This paper is analyzed for the thermal characteristics(1 year) of the 6 components(DC breaker, DC filter(including capacitor and discharge resistance), IGBT(Insulated gate bipolar mode transistor), AC filter, AC breaker, etc.) of a photovoltaic power generation-based PCS(Power conditioning system) below 20 kW. Among the modules, the discharge resistance included in the DC filter indicated the highest heat at $125^{\circ}C$, and such heat resulting from the discharge resistance had an influence on the IGBT installed on the rear side the board. Therefore, risk priority through risk priority number(RPN) of FMEA(Failure modes and effects analysis) sheet is conducted for classification into top 10 %. According to thermal characteristics and FMEA, it is necessary to pay attention to not only the in-house defects found in the IGBT, but also the conductive heat caused by the discharge resistance. Since it is possible that animal, dust and others can be accumulated within the PCS, it is possible that the heat resulting from the discharge resistance may cause fire. Accordingly, there are two options that can be used: installing a heat sink while designing the discharge resistance, and designing the discharge resistance in a structure capable of avoiding heat conduction through setting a separation distance between discharge resistance and IGBT. This data can be used as the data for conducting a comparative analysis of abnormal signals in the process of developing a safety device for solar electricity-based photovoltaic power generation systems, as the data for examining the fire accidents caused by each module, and as the field data for setting component management priorities.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.99-100
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• 2006

절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (Insuialed atc Bipolar Transistor : IGBT)는 높은 전류구동 능력과 높은 입력 임피던스 특성으로 인해 대전력 스위칭 소자로 널리 응용되고 있다. 특히, 대용량 모터 구동을 위해 응용되는 경우, 모터의 부하 특성상, 모터의 단락에 의한 단락 회로 (Short-circuit fault) 현상을 비롯한 클램핑 다이오드의 파손으로 인한 unclamped 유도성 부하 스위칭 (UIS) 상황에서 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 이를 위해, 이전 연구를 통해 Floating p-well을 600V급 IGBT에 도입함으로써 UIS 상황에서 IGBT가 견딜 수 있는 에너지(항복 에너지)륵 증가시키고 Floating p-weil 전압을 감지함으로써 단락 회로 상황에서 IGBT가 보호될 수 있도록 보호회로를 제안하고 검증하였다. 그러나 이 보호회로는 수평형 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터 (Latcral MOSFET)로 제작됨으로써 보호회로 기능을 수행하기 위해서는 넓은 면적을 요구하였다. 또한, 정상적인 동작 상황에서 오류를 감지 (오류 감지: False detection)하는 동작으로 인해 추가적인 filter를 요구함으로써 보호회로 동작 속도를 감소시켰다. 이러한 단점을 해결하기 위해, 수평형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (Lateral IGBT : LIGBT)를 보호회로에 적용함으로써 LIGBT의 높은 전류 구동능력을 이용하여 기존 보호회로 면적의 30% 수준의 보호회로를 구현하였다. 또한, 구현된 보호회로는 오류 감지 현상을 제거함으로써 보호회로의 동작 속도를 개선하였다. 제안된 보호회로와 1200V급 IGBT는 7장의 마스크를 이용한 표준 수평형 IGBT 공정을 이용하여 제작되었으며, 특히, 전자빔 조사를 이하여 턴오프 속도를 개선함으로써 고속 스위칭에 적합하도록 최적화 되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권5호
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• pp.16-21
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• 2012

본 논문에서는 CMOS 기반의 BJT 제작에 있어서 일반적인 BJT 구조에 비해 정합특성이 우수한 새로운 BJT 구조를 제안하고, 특성을 비교 분석하였다. 새로운 정합 구조가 기존의 정합 구조에 비해 콜렉터 전류 밀도 $J_C$는 0.361% 감소하였고, 전류이득 ${\beta}$는 0.166% 증가하여 큰 차이가 보이지 않았지만, 소자 면적이 10% 감소했으며, 콜렉터 전류($A_{Ic}$)와 전류이득($A_{\beta}$)의 정합 특성이 각각 45.74%, 38.73% 향상되었다. 이와 같이 정합특성이 개선된 주 이유는 쌍으로 형성된 BJT 소자들의 에미터 간의 거리가 감소한 것이라고 생각되며, deep n-well 저항의 표준편차 값이 다른 저항들에 비해 큰 것으로부터 간접적으로 증명이 된다고 여겨진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 2017

본 논문에서는 플래너 게이트 및 트렌치 게이트의 구조를 동시에 가지고 있는 1200V급 이중 게이트 IGBT 소자를 제안함과 동시에 전기적인 특성을 분석하였으며, 분석된 결과를 가지고 플래너 게이트 및 트렌치 게이트 IGBT 소자의 전기적인 특성과 비교 분석하였다. 이중 게이트 IGBT 소자를 설계하는데 있어 문턱전압 및 온 상태 전압 강하에 영향을 주는 P-베이스 영역에 있어 P-베이스에 깊이는 트렌치 게이트 소자 영역에 영향을 주며, P-베이스에 너비는 플래너 게이트 소자 영역에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 이중 게이트 IGBT 소자의 전기적인 특성인 항복전압은 1467.04V, 온 전압 강하는 3.08V, 문턱전압은 4.14V의 특성을 나타내고 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.951-954
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• 2005

본 논문은 BLCD 모터를 사용하여 복합연막탄 선회구동 장치를 정밀 제어하는 시스템 설계 및 알고리즘 개발을 그 목적으로 하고 있다. 복합연막탄은 적위협의 시계를 가리는 역할을 하므로 매우 짧은 시간 내에 적 위협을 감지하고 그에 대응해야 하므로 빠른 응답성을 갖도록 설계 되어야 한다. 따라서 300Hz ${\sim}$ 500Hz의 빠른 전류 응답성을 가지는 전류 제어기를 설계하였으며 기존에 많이 사용되던 공간벡터 PWM을 사용하지 않고 MIX-MAX PWM 방식을 사용하여 연산속도를 향상 시켰다. 연막탄이 정확히 발사되기 위한 정밀 위치제어기를 제안하였으며 PC기반의 모니터링 프로그램을 통해 전류, 전압, 위치, 속도 등의 파라메터를 그래프로 확인 가능하도록 구현하였다. 부동소숫점 방식의 고속 DSP인 TMS320VC33을 사용하여 제어기를 구성 하였으며 PWM발생부는 CPLD인 EPM7128을 사용하여 구현 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.81-90
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• 2002

본 논문은 직접토크제어에 의한 리럭턴스 동기 전동기의 위치센서 없는 고성능 제어시스템을 제안한다. 이 시스템은 고정자 자속관측기, 속도/토크 관측기, 두 개의 디지털 히스테리시스 제어기, 최적 스위칭 룩업 테이블, IGBT 전압형 인버터, 그리고 TMS320C31 DSP보드로 구성된다. 넓은 속도 범위에서의 안정된 응답특성을 얻기 위해서 전동기 단자에서 얻어진 전압과 전류를 사용하는 폐루프 자속관측기를 사용하였다. 개발된 고성능 속도제어 시스템의 동특성을 검증하기 위해서 1.0[kW] 리럭턴스 동기 전동기를 사용하여 시뮬레이션과 실험을 수행한 결과 저속영역과 고속영역 모두 우수한 동특성을 얻을 수 있었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.686-694
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• 2014

A power semiconductor device, usually used as a switch or rectifier, is very significant in the modern power industry. The power semiconductor, in terms of its physical properties, requires a high breakdown voltage to turn off, a low on-state resistance to reduce static loss, and a fast switching speed to reduce dynamic loss. Among those parameters, the breakdown voltage and on-state resistance rely on the doping concentration of the drift region in the power semiconductor, this effect can be more important for a higher voltage device. Although the low doping concentration in the drift region increases the breakdown voltage, the on-state resistance that is increased along with it makes the static loss characteristic deteriorate. On the other hand, although the high doping concentration in the drift region reduces on-state resistance, the breakdown voltage is decreased, which limits the scope of its applications. This addresses the fact that breakdown voltage and on-state resistance are in a trade-off relationship with a parameter of the doping concentration in the drift region. Such a trade-off relationship is a hindrance to the development of power semiconductor devices that have idealistic characteristics. In this study, a novel structure is proposed for the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) device that uses conductivity modulation, which makes it possible to increase the breakdown voltage without changing the on-state resistance through use of a P-floating layer. More specifically in the proposed IGBT structure, a P-floating layer was inserted into the drift region, which results in an alleviation of the trade-off relationship between the on-state resistance and the breakdown voltage. The increase of breakdown voltage in the proposed IGBT structure has been analyzed both theoretically and through simulations, and it is verified through measurement of actual samples.