• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권5호
• /
• pp.71-79
• /
• 2010

본 논문은 LLC 공진 제어 IC(Integrated Circuit) 설계에 관한 것이다. LLC 공진 제어 IC는 DC/DC 변환하기 위해서 외부의 공진 회로에 입력되는 주파수를 조정하여 트랜스포머를 통해서 2차 측의 출력 전압을 조정한다. 공진회로에 펄스를 공급하기 위한 클럭 생성기가 내장되어 있고, 클럭 주파수는 외부 저항을 사용하여 튜닝이 가능하다. 또한 외부 피드백 입력되는 전압을 이용해 주파수 조정이 가능하도록 VCO(Voltage Controlled Oscillator) 기능을 내장하였다. 동작의 신뢰성을 높이고 회로를 보호하기 위해서 UVLO(Under Voltage Lock Out), brown out, fault detector의 보호회로를 내장하였고, 입력 커패시턴스가 큰 용량의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 구동하기 위해서 높은 전압, 전류의 제공이 가능한 HVG(High Side Driver), LVG(Low Side Driver) 드라이버 회로를 내장하였다. LLC 공진 제어 회로를 하나의 칩으로 구현하여 LLC 공진 회로를 제어하는데 있어 필요한 회로들을 설계하였다. 설계한 LLC 공진 제어 IC는 0.35 um 2P3M BCD 공정으로 제작하였다. 칩의 면적은 $1400um{\times}1450um$ 이고, 5V, 15V 두 가지의 전원 전압을 사용한다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.376-383
• /
• 2008

일반적으로 고속의 디지털부와 아날로그부의 귀환 전류 평면(Return Current Plane: RCP)은 분할된다. 이것은 PCBs(Printed Circuit Boards)에서 각 서브 시스템 사이의 노이즈가 서로 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해서 이루어지지만, 각 서브 시스템 사이에 연결된 신호선이 존재하는 경우 이러한 분할은 원치 않는 효과를 발생시킨다. EMI(Electromagnetic Interference) 측면에서 전자파의 복사 방출을 증가시키는 주된 요인이 된다. 이러한 전자파 복사 방출 노이즈를 저감시키기 위한 해결 방법으로 component bridge(저항 브릿지, 커패시터 브릿지, 페라이트 비드 브릿지 등: CB)가 사용되고 있지만, 아직 정확한 CB의 사용 지침이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 EMI측면에서 다중-CB사용 방법에 대한 설계 원리를 측정을 통해 전자파 복사 방출을 분석하고, 노이즈 저감 방법에 대한 설계 방법을 제시하고자 한다. 일반적으로 다중-CB 사이의 간격은 ${\lambda}/20$으로 페라이트 비드(ferrite bead)를 사용하도록 권장하고 있다. 본 논문은 CB의 다중 연결시 페라이트 비드와 칩 저항에 대한 설계방법을 측정과 시뮬레이션을 통하여 증명하였고, 다중 연결된 칩 저항이 EMI 측면에서 분할된 RCP의 노이즈 저감에 더욱 더 효과적인 설계 방법임을 증명하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.366-375
• /
• 2008

일반적으로 고속의 디지털부와 아날로그부의 귀환 전류 평면(Return Current Plane: RCP)은 분할된다. 이것은 PCBs(Printed Circuit Boards)에서 각 서브 시스템 사이의 노이즈가 서로 간섭을 일으키지 않도록 하기 위해 이루어지지만, 각 서브 시스템 사이에 연결된 신호선이 존재하는 경우, 이러한 분할은 원치 않는 효과를 발생시킨다. RCP의 분할은 회로적인 측면에서 신호 무결성(Signal Integrity)에 악영향을 미치고, EMI(Electromagnetic Interference) 측면에서 전자파의 복사 방출을 증가시키는 주된 요인이 된다. 이러한 신호 무결성을 유지하기 위한 방법으로 component bridge(저항 브릿지, 커패시터 브릿지, 페라이트 브릿지 등: CB)가 사용되고 있지만 아직 정확한 CB의 사용 지침이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 신호 무결성 측면에서 다중-CB 사용 방법에 대한 설계 원리를 측정과 시뮬레이션을 통해 분석하고 노이즈 저감 방법에 대한 설계 방법을 제시하고자 한다. 일반적으로 CB, 사이의 간격은 ${\lambda}/20$로 페라이트 비드(ferrite bead)를 사용하도록 권장하고 있다. 본 논문은 CB의 다중 연결시 페라이트 비드와 칩 저항에 대한 설계 방법을 측정과 시뮬레이션을 통하여 증명하였고, 다중 연결된 칩 저항$(0{\Omega})$이 신호 무결성 측면에서 더욱 더 효과적인 설계 방법임을 증명하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권4호
• /
• pp.62-68
• /
• 2010

본 논문에서는 주로 소면적 구현을 위하여 세그먼트 부분 정합 기법을 적용한 10비트 100MS/s DAC를 제안한다. 제안하는 DAC는 비교적 적은 수의 소자로도 요구되는 선형성을 유지하면서 고속으로 부하저항의 구동이 가능한 세그먼트 전류 구동방식 구조를 사용하였으며, 제안하는 세그먼트 부분 정합 기법을 적용하여 정합이 필요한 전류 셀들의 숫자와 크기를 줄였다. 또한, 전류 셀에는 작은 크기의 소자를 사용하면서도 높은 출력 임피던스를 얻을 수 있도록 이중-캐스코드 구조를 채용하였다. 시제품 DAC는 0.13um CMOS 공정으로 제작되었으며, 유효 면적의 크기는 $0.13mm^2$이다. 시제품 측정 결과, 3.3V의 전원전압과 $1V_{p-p}$의 단일 출력 범위 조건에서 $50{\Omega}$의 부하저항을 구동할 때 DNL 및 INL은 각각 -0.73LSB, -0.76LSB 수준이며, SFDR은 100MS/s의 동작 속도에서 최대 58.6dB이다.

• 대한전자공학회논문지TE
• /
• 제42권1호
• /
• pp.29-34
• /
• 2005

권선형 유도전동기는 기동시에 충분히 큰 저항을 외부에서 삽입하여 기동전류를 작게하는 동시에 기동토크를 크게 할 수 있다. 또한, 유도전동기의 각 기동방식중에서 가장 우수한 시동특성을 가지고 있으며 크레인, 시멘트공장 등 중부하 시동이 요구되는 경우 널리 사용되고 있다. 권선형 유도전동기 드라이브 시스템의 전류, 토크, 위치 및 속도 등의 제어를 위하여 일반적으로 산업현장에서는 PI 제어기가 많이 적용되고 있다. 그러나 이러한 시스템은 센서 부착시 여러가지 환경적 제약으로 인한 전체시스템의 성능 저하를 가져올 수 있어 이를 개선하기 위한 센서리스 벡터제어가 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 권선형 유도전동기의 센서리스 벡터제어를 위해 MRAS 기법을 적용하였고, 기존 MRAS에 의한 유도전동기 속도 센서리스 제어시 발생하는 저항 값의 변화에 따른 저속 영역에서의 속도 특성 악영향을 개선키 위해 권선형 유도전동기의 고정자 저항과 회전자 저항 값을 추정하는 제어 알고리즘을 추가하여 시스템의 동특성 개선을 시도하였다. 제안된 기법의 타당성 및 유효성을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.683-693
• /
• 2011

본 논문에서는 고출력 증폭기의 바이어스를 위한 대전류 마이크로파 광대역 바이어스-티의 설계를 보였다. DC 블록용 커패시터는 큰 어드미턴스를 가지도록 커패시터의 병렬합을 이용하고, DC 공급 및 RF 초크용 인덕터는 광대역의 큰 임피던스를 가지는 인덕터의 직렬합을 이용하여 설계하였다. DC 블록이나 RF 초크에 사용되는 인덕터나 커패시터는 자기 공진 주파수(SRF: Self Resonance Frequency)를 가지고 있어 사용 대역이 제약된다. 이를 해결하기 위해 RF 초크에서는 저항을 추가하여 공진 주파수에서 품질 계수를 조정함으로써 해결하였다. 그리고 DC 블록에서는 별도의 품질 계수 조정없이 병렬합만으로 가능하였다. 이 결과를 이용하여 1608 칩 형태의 집중 소자들을 표면 실장 기법(surface mount)으로 PCB 패턴에 조립하여 바이어스-티를 제작하였다. 제작된 바이어스-티는 10 MHz~10 GHz에서 측정된 반사 손실이 10 dB 이하를 가지며, 입력 임피던스는 광대역에서 50 ohm 근처의 값을 만족하는 것을 확인하였다.

• Composites Research
• /
• 제13권5호
• /
• pp.50-59
• /
• 2000

본 논문에서는 복합재료 패널 플러터를 억제할 수 있는 두 가지 방법에 대해서 연구하였다. 첫번째, 능동제어 방법에서는 선형 제어 이론을 바탕으로 제어기를 설계하였으며 제어입력이 작동기에 가해진다. 여기서 작동기로는 PZT를 사용하였다. 두 번째, 인덕터와 저항으로 구성되어진 션트회로를 사용하여 시스템의 감쇠를 증가시킴으로써 패널 플러터를 억제할 수 있는 새로운 방법인 수동감쇠기법에 대한 연구가 수행되었다. 이 수동감쇠기법은 능동적 제어보다 강건(robust)하며 커다란 전원 공급이 필요하지 않고 제어기나 감지 시스템과 같이 복잡한 주변 기기가 필요 없이도 실제 패널 플러터 억제에 쉽게 응용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 최대의 작동력/감쇠 효과를 얻기 위해서 유전자 알고리듬을 사용하여 압전 세라믹의 형상과 위치를 결정하였다. 해밀턴 원리를 사용해서 지배 방정식을 유도하였으며, 기하학적 대변형을 고려하기 위해 von-Karman의 비선형 변형률-변위 관계식을 사용하였으며 공기력 이론으로는 준 정상 피스톤 1차 이론을 사용하였다. 4절점 4각형 평판 요소를 이용하여 이산화된 유한 요소 방정식을 유도하였다. 효율적인 플러터 억제를 위해 패널 플러터에 중요한 영향을 미치는 플러터 모드를 이용한 모드축약기법을 사용하였으며, 이를 통해 비선형 연계 모달 방정식이 얻어지게 된다. 능동적 제어 방법과 수동 감쇠 기법에 의해 수행되어진 플러터 억제 결과들을 Newmark 비선형 시분할 적분법을 통해 시간 영역에서 살펴 보았다.

• 유기물자원화
• /
• 제20권1호
• /
• pp.41-49
• /
• 2012

이형반응기 미생물연료전지(MFC) 시스템의 전기생산에 미치는 운전온도 및 전극간 거리의 영향에 관한 실험실 규모 실험을 수행하였다. 외부저항이 $(100\;{\Omega})$인 조건에서 시스템의 평균온도가 $30^{\circ}C$에서 $34^{\circ}C$로 증가할 때 외부저항 양단의 전압은 약 1.4배 증가하였다. 운전온도의 증가는 MFC의 OCV(open circuit voltage)를 증가시키며, 전극간 거리가 감소하고 운전온도가 증가함에 의해 최대전력이 얻어지는 전류가 상승하는 것으로 나타났다. MFC 시스템의 운전온도 증가에 의해 모든 전극간 거리조건에서 최대전력밀도가 크게 증가하였다. 시스템의 평균온도가 $4^{\circ}C$로 증가할 때 5~10 cm의 전극간 거리에서 얻어지는 최대전력밀도는 1.9~2.4배 증가하였고 동일한 온도조건에서는 전극간 거리가 감소할수록 전력수율이 증가하였다. MFC의 전기생산에 미치는 운전온도와 전극간 거리의 영향은 시스템의 내부저항과 밀접하게 관련되어 있는 것으로 나타났다. 즉, MFC의 운전온도가 증가하고 전극간 거리가 감소함에 의해 시스템의 내부저항이 감소함으로써 전기생산이 증가하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.312-321
• /
• 2012

한 쌍의 대기압 플라즈마 제트 장치의 전극에 인가하는 교류 전압의 극성에 따라서 발생되는 플라즈마 칼럼의 전위를 고전압 프로브를 사용하여 계측하였다. 고전압이 인가되는 플라즈마 제트 장치에서 발생되는 플라즈마 칼럼은 고전압 인가측의 전위는 높고 플라즈마 칼럼을 따라서 선형적으로 전위가 감소한다. 이러한 플라즈마 칼럼은 단위 길이당 저항이 수 $M{\Omega}/m$에서 수십 $M{\Omega}/m$의 저항체이다. 한 쌍의 플라즈마 제트 장치의 전극에 극성이 다른 전압으로 발생되는 플라즈마 전위의 극성은 인가전압의 극성과 동일하다. 따라서 서로 다른 극성의 전압을 인가한 한 쌍의 플라즈마 제트 장치에서 방출되는 플라즈마의 대기 중의 병합점에서 상호 인력이 작용하며, 병합점의 전위는 수십 V로 낮다. 동일한 극성의 전압을 인가하여 방출되는 한 쌍의 플라즈마 제트는 상호 동일한 극성의 전위에 의하여 상호 척력이 작용하며, 병합점에서의 전위는 수백 V로 높다. 이러한 한 쌍의 플라즈마 제트에서 방출되는 플라즈마를 인체에 조사하는 경우는 전기적인 충격이나 열적인 손상은 플라즈마의 전위와 전류의 곱인 플라즈마 전력의 크기에 비례한다.

• 센서학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2000

최근, 자동차가 점점 고급화 되어감에 따라 자동차엔진과 같이 $200^{\circ}C$ 이상의 고온과 부식적인 환경 하에 사용되어 질 수 있는 고성능의 실리콘 가속도센서의 장착이 기대되고 있다. 그러나 실리콘은 본질적으로 온도의 영향이 큰 물질이고, p-n 접합으로 압저항이 형성되기 때문에 $150^{\circ}C$ 이상이 되면 누설전류가 급격하게 증가하여 센서의 성능을 떨어뜨린다. 본 연구에서는 SOI 구조를 이용한 가속도센서의 온도특성을 해석하고, 유한요소법(finite element method)을 이용하여 감도 온도계수(TCS) 및 오프셋전압 온도계수(TCO)의 열잔류응력과의 관련성을 검토하였다. 그 결과, TCS는 압저항의 불순물 농도를 최적화함으로써 줄일 수 있고, TCO는 압저항의 열잔류응력과 불균일한 공정에 관계가 있다는 것을 알았다. 그리고 센서의 중앙지지구조에 있어서 패키징 열잔류응력의 평균값은 약 $3.7{\times}10^4Nm^{-2}^{\circ}C^{-1}$ 정도로 주변지지구조보다 1/10정도 작게 나타났다.