• Title/Summary/Keyword: 압전 구동기

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Robust Controller Design and Analysis Using Disturbance Observer and Integral Control (외란 관측기와 적분제어기를 이용한 강인 제어기 설계 및 분석)

  • Park, Hong-Seob;Lee, Chung-Woo;Chung, Chung-Choo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.10b
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    • pp.514-516
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    • 2005
  • 압전 구동기(Piezo actuator)는 수 나노미터 수준의 위치정밀도와 고분해능을 가지고 있으나 비선형 특성인 히스테리시스(Hysteresis)는 정상상태에서 위치 오차를 발생하는 주요 원인이 된다. 현재까지 히스테리시스를 보상하기 위해 피 프 포워드 제어 방법, Pl 제어 방법, $H_{\infty}$제어 방법 등이 연구되어 왔지만 저주파 대역의 외란(disturbance)까지 고려하여 시스 템을 주파수 영역에서 설계, 분석하는 방법에 대한 연구는 미흡하였다. 본 논문은 압전 구동기의 위치 제어를 위한 제어기의 설계와 이를 주파수 영역에서 분석하는 내용을 다룬다. 제어기의 설계는 히스테리시스를 보상하기 위해 극점 배치 방법과 외란 관측기(Disturbance observer)를 기본으로 하였으며 적분제어를 적용하여 시스템 민감도(sensitivity)를 개선하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 설계한 제어기가 히스데리시스에 대한 보상과 민감도의 개선에 효율적임을 검증하였다.

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Fabrication and Electrical Properties of Piezoelectric Inverter Module using Piezoelectric Transformer (압전변압기를 이용한 압전인버터 모듈 제작 및 전기적 특성)

  • Yoon, Jung-Rag;Lee, Chang-Bae;Woo, Byong-Chul
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.16 no.1
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    • pp.39-43
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    • 2009
  • In order to develop piezoelectric inverter module for CCFL driving, Rosen-type multilayer piezoelectric transformer was fabricated. The output power and efficiency of mutilayer piezoelectric transformer according to the variation inner electrode layer were investigated. Mutilayer piezoelectric transformer was fabricated conventional mutilayer ceramic method using PZT base ceramics. Also, piezoelectric inverter module was adopted driving circuit with half-bridge type. The piezoelectric inverter module was set up with input voltage 12.5 V, switching frequency 104.3 KHz. The results showed the value of step-up ratio 100, efficiency 87% at load resistance of $100k{\Omega}$.

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Active Vibration Control of a Simply Supported Plate with Piezoelectric Sensors and Actuators-II. Experiment (압전센서와 액츄에이터를 이용한 단순지지 평판의 능동 진동제어-II. 실험)

  • 노용래
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.11 no.1E
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    • pp.30-41
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    • 1992
  • 압전 센서와 액츄에이터를 이용한 단순지지 평판의 능동 진동제어에 관한 실험적 고찰을 하였 다. 외력과 압전 제어력에 대한 평판의 진동 진폭반응을 고찰하여 구한 이론식의 타당성을 실험적으로 검증하였으며, 사용된 진동원으로는 집중 진동 여기기와 압전 구동기를 채택하였다. 실머치와 이론치 상 호간에는 양호한 상관관계를 보였으며, 비교에서 나타나는 정략적인 오차의 원인을 분석하였다. 본 연구 에서는 고찰된 방법은 임의의 외력조건과 제어 알고리즘에 대해서 적용이 가능하다.

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Precise Position Control of Piezoelectric Actuators without Nonlinear Hysteresis Model (비선형 히스테레시스 모델을 채용하지 않는 압전구동기의 정밀위치제어)

  • 송재욱;송하성;김호상
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.189-193
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    • 1996
  • Piezoelectric actuator is widely used in precision positioning applications due to its excellent positioning resolution. However, serious hysteresis nonlinearity of the actuator deteriorates its open loop positioning capability. Generally, a nonlinear hysteresis model is used in feedforward loop to improve positioning accuracy. In this study, however, a simple lead compensator is proposed as a substitution for a complex nonlinear hysteresis model and tested through experiments for precision position control.

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Analysis of Thermal Characteristics of Piezoelectric Transformer for Converter by Finite Element Method (유한 요소법을 이용한 컨버터용 압전 변압기의 온도 특성 해석)

  • Joo, Hyun-Woo;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.753-756
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    • 2004
  • 최근 전자 부품으로써 널리 사용되는 압전 변압기근 고전계 구동시 야기되는 압전체의 기계적인 진동 손실 및 유전 손실에 의해 높은 온도 상승이 초래된다. 이는 압전 변압기의 동작 특성 변화를 일으키며 결국 안전 변압기의 공진 주파수의 변화 및 효율의 감소 등 비선형성의 원인이 된다. 본 논문에서는 유한 요소법을 이용한 압전 변압기의 공진 특성을 해석하였으며 이를 이용하여 압전 변압기의 기계저인 진동 손실 및 유전 손실을 계산하였다. 또한 유한 요소법을 이용한 3차원 열전달 방정식의 해석을 이용하여 암전 변압기의 온도 분포를 해석하였으며 이를 실험적으로 검증하였다.

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Modeling of Piezoelectric Transformer and CCFL by PSPICE Circuit Analysis (PSPICE 회로해석에 왜한 압전변압기와 CCFL의 모델링)

  • Kim Young-Chun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.7 no.3
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    • pp.350-357
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    • 2006
  • In this paper, a PSPICE model of piezoelectric transformer and CCFL using an electrical equivalent circuit was presented. The parameters of CCFL for PSPICE were derived by the least square method. The computer simulations were performed and the results are compared on the PSIPCE model of piezoelectric transformer driven by push-pull inverter and CCFL.

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A Study on the Step-up Properties of Piezoelectric Ceramic Transformer (압전세라믹 변압기의 승압특성에 관한 연구)

  • 김용혁;최명규;이원식;김재호
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.2 no.2
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    • pp.143-151
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    • 1989
  • 본 논문은 압전 세라믹스 재료를 사용한 장방형 압전 변압기의 승압특성에 관한 연구이다. 승압기구 분석을 위하여 진동모드에 따른 주파수 Spectrum을 구동부측곽 발전부측에 대해 각각 조사하였다. 시편구조(전극길이, 두께, 폭)에 따른 진동상태와 승압비를 평가하고 압전 변압기로써 가져야 될 최적조건을 제시하였다. 또한 부하저항에 병렬로 연결된 등가손실저항과 발전부 공진임피던스 사이의 관련성을 검토하였다.

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Design of the inverter for driving CCFL using PAN-PZT piezoelectric transformer (PAN-PZT 압전변압기를 이용한 CCFL 구동용 인버터 설계)

  • Han Jae-Hyun;Lim Young-Cheol;Yang Seung-Hak;Kweon Gie-Hyoun
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.147-151
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    • 2002
  • 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)는 표현된 정보를 가시화하기 위해 램프의 백라이트가 필수적인데 대부분 부피가 작고 효율과 휘도특성이 좋은 냉음극 방전램프가 사용된다. 램프는 고압으로 구동되며 높은 전압을 얻기 위해 일반적으로 권선 변압기를 사용한다 그러나 권선 변압기의 경우 자체의 철심이나 권선의 손실로 인하여 출력 효율의 한계가 있으며, 고압을 위해 감긴 코일은 부피를 크게 하며 무겁게 만든다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 변압기 자체 손실을 줄이고 소형화가 가능하며 높은 승압비을 가진 PAN-PZT계의 적층형 압전 변압기를 제작하였으며, 회로의 손실을 줄이기 위한 영전압 스위칭(ZVS; Zero Voltage Switching)과 그리고 LCD패널과 인버터의 불필요한 간섭현상(EMI; Electro-Magnetic Interference)을 줄일 수 있으며 소형화가 가능한 풀 브리지형 압전 인버터를 설계하였다.

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A Study on the PSPICE Modeling of CCFL Drive Circuit Using a Piezoelectric Transformer (압전 트랜스포머를 이용한 CCFL 구동회로의 PSPICE Modeling에 관한 연구)

  • 황락훈;조문택;안익수
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.8 no.2
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    • pp.180-191
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    • 2003
  • In this paper, the modelings of PSPICE of the piezoelectric transformer and CCFL drive circuit using an electrical equivalent circuit is proposed. In the CCFL drive circuit modeling the model parameters of the CCFL were derived using the method of least squares because push-pull inverter and loads such as CCFL were also modeled using PSPICE. It is considered that the simulation techniques can be used in the piezoelectric devices such as piezoelectric transformer.

Characteristic of an insect-mimicking flapping device actuated by a piezoceramic actuator (압축하중을 받는 압전 작동기로 구동하는 곤충모방 날갯짓 기구의 특성)

  • Park, Hoon-Cheol;Quoc, Viet Nguyen;Byun, Do-Young;Goo, Nam-Seo;Yoon, Kwang-Joon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.11
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    • pp.1063-1071
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    • 2008
  • A piezoceramic unimoph actuator can produce a relatively larger actuation force and actuation displacement when a proper compressive load is applied during operation, because the compressive stress causes material nonlinear behavior in the piezoceramic layer and triggers mechanical buckling. In this paper, we examined effects of the actuator under compression on the flapping angle and aerodynamic force generation capability. Effects of wing shape and passive wing rotation angle on the aerodynamic force production were also investigated. The average vertical force acquired by a 2D CFD simulation for an artificial wing showed a good agreement with the measured one by the experiment.