• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.63-68
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• 2009

본 논문에서는 CCD 이미지 센서용 PMIC를 제안한다. CCD 이미지 센서는 온도에 민감하다. 일반적으로 낮은 효율을 갖는 PMIC에 의해 열이 발생된다. 발생된 열은 CCD 이미지 센서의 성능에 영향을 미치므로 높은 효율을 갖는 PMIC를 사용함으로써 최소화 시켜야 한다. 고효율의 PMIC개발을 위해 입력단은 동기식 step down DC-DC컨버터로 설계하였다. 제안한 PMIC의 입력범위는 5V~15V이고 PWM 제어방식을 사용하였다. PWM 제어회로는 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압회로, 오차 증폭기, 비교기로 구성된다. 삼각파 발생기는 1.2MHz의 발진 주파수를 가지며, 비교기는 2단 연산 증폭기로 설계되었다. 오차 증폭기는 40dB의 DC gain과 $77^{\circ}$ 위상 여유를 갖도록 설계하였다. step down DC-DC 컨버터의 출력은 Charge pump의 입력으로 연결된다. Charge pump의 출력은 PMIC의 출력단인 LDO의 입력으로 연결된다. PWM 제어회로와 Charge pump 그리고 LDO로 구성된 PMIC는 15V, -7.5V, 5V, 3.3V의 출력전압을 갖는다. 제안한 PMIC는 0.35um 공정으로 설계하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권6호
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• pp.39-44
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• 2011

본 논문은 배터리로부터 입력받은 제한된 전압 값을 변환하여 PMIC의 출력 전압 값에 대한 PCB 패턴의 두 가지 모드로 설계한 PCB 패턴의 특성분석을 제안하고자 한다. PCB 설계 기술은 EMI/EMC, 크로스토크, 임피던스 증가 등으로 국내에서는 관련 기술의 미확보로 많은 어려움을 겪고 있으며, 사용되는 용도에 따라 패턴 상호간의 적절한 이격거리 확보, 전류량에 따른 PCB 패턴 폭 등의 기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 PMIC의 출력 전압 값을 커패시터를 거치지 않고 직접 출력하는 방법[모드1]과 커패시터를 거쳐 출력하는 방법[모드2]으로 설계하여 PCB 패턴의 특성 분석을 수행하였다. 또한 IPC-2221에서 제시한 식을 이용하여 전류량에 따른 패턴 폭을 계산해 보았으며, 실험을 통한 패턴 설계에 따른 문제점을 분석하여 올바른 설계 방향을 제시하였다. 이러한 연구는 비단 모바일 패널 전원 공급을 위한 PMIC 설계에 적용될 뿐만 아니라 자동차, 카메라, 노트북, PDA 등의 다양한 분야의 전력 반도체 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.208-215
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• 2009

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자를 사용한 모바일 기기용 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 휴대기기에서 필요한 높은 출력 전압과 낮은 출력 전압을 제공하기 위하여, 부스트 변환기(Boost Converter)와 벅 변환기(Buck Converter)를 원칩(One-chip)으로 구현하였다. 그리고 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항 스위칭 소자를 사용하여 구현한 부스트 변환기와 벅 변환기는 100mA 출력 전류에서 92.1%와 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자와 DTMOS Error Amplifier를 사용한 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압 회로, DT-CMOS 오차 증폭기, 비교기가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 제안된 DT-CMOS 오차증폭기는 72dB DC gain과 83.5위상 여유를 갖도록 설계하였다. DTMOS를 사용한 오차증폭기는 CMOS를 사용한 오차증폭기 보다 약 30%정도 파워 소비 감소를 보였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.149-152
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• 2017

본 논문에서는 에너지 하베스팅 (Energy Harvesting) 기술을 적용한 BLE (Bluetooth Low Energy) 비콘에서 전력 관리를 위한 PMIC (Power Management IC)의 출력 전압을 일정하게 유지하기 위한 방안을 연구하였다. 에너지 하베스팅 장치에서 제공되는 에너지를 확보하고 저장하기 위한 축전 장치로 캐패시터를 사용하였고, 주어진 Advertising Interval에서 BLE 모듈에 일정한 전압을 제공하기 위한 최적의 캐패시턴스를 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1222-1228
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• 2010

고속 PMIC를 위한 빠른 천이 응답 시간을 가지는 CMOS LDO 레귤레이터를 설계하였다. 제안하는 LDO 레귤레이터 회로는 기준전압회로와 오류증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어지며, 출력전압의 안정성을 높이기 위하여 오류증폭 회로와 파워 트랜지스터 사이에 버퍼로써 2단 광대역 OTA를 추가하였다. 기존의 연구에서 제안된 가장 간단하게 구현할 수 있는 버퍼로는 소스팔로워 구조가 있으나, 출력 스윙이 좁고 신호 대 잡음비가 저하되는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 2단 광대역 OTA를 버퍼로 사용하여 LDO 전압 레귤레이터의 출력 특성을 개선하였다. $0.5{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 모의실험 한 결과, 라인 레귤레이션은 16 mV/V, 부하 레귤레이션 0.007 %/mA를 얻었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.357-362
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• 2020

군 전술정보통신체계(TICN: Tactical Information and Communication Network)의 하위체계라 할 수 있는 전술다기능단말기(TMFT: Tactical Multi-Functional Terminal)는 개인 사용자에게 음성통화, 데이터 송수신, 멀티미디어 서비스를 제공하는 체계이다. 2011년도 개발당시 전술다기능단말기 전원회로는 충전IC를 거쳐 각각의 소자에 전원을 공급하는 구조였으나, 새로 개선된 전원회로는 충전IC를 별도로 구성하지 않고 PMIC(Power Management Integrated Circuit)를 통해 각 소자에 전원이 공급되도록 하였다. 본 논문에서는 개발단계의 전원회로설계가 적용된 전술다기능단말기와 신규 PMIC를 적용한 전술다기능단말기의 전원구조를 비교하였다. 그리고 소비전류, 충전시간, 충전 시 단말기 온도상승 등의 성능평가를 통해서 설계 개선 및 부품의 적합성을 검증하였다.

• 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.260-264
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• 2016

MAX77846은 MAX77826과 호환해서 최신 웨어러블 시계와 3G/4G 스마트폰용의 전력모듈(PMIC)로 사용된다. MAX77846은 주변장치의 전력을 공급하기 위해 N 채널 MOSFET와 고효율의 레귤레이터, 비교기 등으로 구성되어 있다. 또한, 완전한 적용성과 각각의 레귤레이터 출력전압을 제공하기 위해 $I^2C$ 연산을 위해 전력 on/off 제어 로직을 제공한다. 이 논문에서 MAX77846을 기반으로 한 축약된 전력 매크로 모델을 전류와 시간에 대한 배터리 전압의 상태를 검증하기 위해 설계하고 LTspice로 시뮬레이션을 수행한다. Samsung Galaxy Gear 2 용 충전된 배터리 용량이 실시간으로 주요기능을 수행하는데 흐르는 전류를 측정한 후 특정한 기능을 수행하는데 사용가능한 시간을 검증하여 차세대 전력 모듈의 설계변수로 활용하는데 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.250-255
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• 2010

본 논문에서는 DTMOS(Dynamic Threshold voltage MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 인터리브 방식의 전원제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 휴대기기에 필요한 높은 출력 전압과 낮은 출력 전압을 제공하기 위하여 벅-부스트 컨버터를 사용하였다. 또한, 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하였다. 낮은 온-저항을 갖는 DTMOS를 사용하여 도통 손실을 감소시켰으며 인터리브 방식을 사용하여 출력 리플을 감소시켰다. 1mA 이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.