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왕세원 학생, 반도체설계대전 국무총리상 수상​
조회수 : 14571 등록일 : 2011-01-07 작성자 : kaist_news

-AM OLED 패널을 위한 고효율 Single Inductor Boost/Buck Inverting Flyback Converter 개발

우리학교 전기및전자공학과 회로설계 및 시스템응용랩(지도교수: 조규형) 박사과정에 재학 중인 왕세원 학생이 최근 특허청이 주관한 ‘제11회 대한민국 반도체 설계대전’ 아날로그 부문에서 1위를 차지해 지난달 16일 서울 한국발명진흥회 국제회의실에서 열린 시상식에서 국무총리상을 수상했다.

왕세원 학생은 이번 설계대전에서 DC/DC 컨버터의 일종인 ‘하이브리드 에너지 전달 매개체와 Multi-Level Gate Driver를 이용한 AM-OLED 패널 전원용 고효율 Single Inductor Boost/Buck inverting Flyback(SIBBIF) 컨버터’를 출품해 상용화된 Single-Inductor Bipolar-Output(SIBO) 컨버터에 비해 최대 출력을 증가시키고 효율을 개선했다.

AM-OLED 패널의 전원은 일반적으로 양전압과 음전압을 사용하는 데 기존의 상용화된 DC/DC 컨버터의 경우에는 인덕터를 두 개를 사용해 Boost 컨버터와 Inverting Flyback 컨버터로 양전압과 음전압을 각각 만들게 된다.

이러한 경우에는 수동소자 중에서 가격이 가장 비싼 인덕터를 두 개 사용함으로써 비싸고, 또 PCB의 실장면적을 증가시키는 단점이 있다. 그래서 Texas Instrument사에서는 인덕터 하나를 사용해 양전압과 음전압을 모두 생성하는 SIBO 컨버터를 개발했는 데 구조상 효율이 낮을 수 밖에 없는 한계가 있었다.

이번 연구성과에서는 인덕터 하나를 사용해 양전압과 음전압을 모두 생성함으로써 IC의 비용을 절감시키는 효과가 있을 뿐만 아니라 에너지 전달 매개체로써 인덕터와 캐패시터를 동시에 사용해 인덕터의 첨두 전류를 줄이고, Multi-Level Gate Driver를 사용하여 TI사 컨버터의 낮은 효율(최대 효율 75%)보다 10%이상 개선 된 87.1%의 최대 효율을 얻는 성과를 이뤘다.

한편, 왕세원 학생은 지난 10월 삼성전기가 주최한 제6회 삼성전기 1nside edge 논문대상에서 AM-OLED 패널 전원용 DC/DC 컨버터의 주제로 은상을 수상한 바 있다.


[그림.1] AM-OLED 패널 전원용 고효율 SIBBIF 컨버터

왕세원 학생, 반도체설계대전 국무총리상 수상 이미지
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