백재일 연구실

본 연구는 컴퓨팅 마이크로프로세서의 전력 수요 증가에 대응하기 위해 새로운 자성 재료와 개선된 도금 기술을 적용한 차세대 패키지 통합 동축 자기 통합 인덕터(CoaxMIL)를 개발합니다. 최적화 과정과 시뮬레이션 및 측정 결과를 제시하여 기존 통합 인덕터 대비 향상된 전력 공급 성능을 입증합니다.

본 논문은 수직 전력 공급을 위한 소형화된 48V-1V 240A CPU 전압 조절 모듈(Mini-LEGO)을 제시합니다. 336mm² 면적, 8.4mm 높이의 컴팩트 설계로 1.5MHz에서 동작하며, 피크 효율 87.1%, 전부하 효율 84.1%, 전력 밀도 1,390W/in³을 달성합니다.

본 논문은 펄스폭 변조 전력변환기에서 리플 감소와 빠른 과도응답을 위한 다중상 결합 인덕터 기술을 제시합니다. 초박형 다중상 부하점 전압조절 모듈을 위해 다중상 집적 평면 대칭(MIPS) 결합 인덕터와 하이브리드 스위칭 커패시터 DC-DC 변환기의 모델링 및 설계 방법을 소개하며, 10V 입력, 1V 출력, 10A 4상 3MHz 변환기로 검증합니다.

본 논문은 저온에서 리튬이온 배터리의 가열 속도를 개선하기 위한 주파수 가변 공진 자가가열 기술을 제시합니다. 제안된 기술은 배터리의 최소 임피던스를 결정하여 가열 전류를 증가시키고, 가변 충방전 주파수 운영을 통해 온도 정체 현상 없이 가열 속도를 향상시킵니다. -30°C 환경에서 실험한 결과, 제안된 기술은 기존 방식 대비 4배 빠른 가열 속도(2784초에서 717초)를 달성하여 극저온에서 리튬이온 배터리 사용을 가능하게 합니다.

본 논문은 넓은 출력 전압 범위 응용을 위해 재구성 가능한 전압 배수 정류기(RVMR)를 제시합니다. RVMR은 전압 2배 또는 4배 모드로 동작하여 출력 전압 범위를 좁혀 LLC 공진 컨버터의 효율을 2.9% 향상시키고 부품 부피를 26% 감소시킵니다.