• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2320-2323
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• 2014

본 논문에서는 냉음극 방전램프 구동용 압전 인버터를 설계하였다. 등가회로의 모델링 방법으로는 진동자의 모델에 많이 이용되고 있는 어드미턴스 궤적법을 사용하였고, 인버터 설계 시 전자회로 해석프로그램인 PSIM을 사용하여 압전 인버터 설계에 대한 검증을 하였다. 압전기 영향의 기술은 다수의 연구에서 복잡한 방정식과 공식도 쉽게 찾을 수 있다. 특히 압전기 세라믹 EMT가 변화하지 않으며 PT기초 전기소자의 여러 가지 예는 더욱 효과적인 PT의 강점을 이용하는데 도움이 될 것이다. 과적으로, 회로의 단순화와 그에 따른 소형화 그리고 입출력대비 효율이 최대 90%이상으로 우수한 성능을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제18권4호
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• pp.274-279
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• 2007

광간섭 단층촬영(OCT)용으로 원통형 압전소자(PZT)와 단일모드 광섬유를 이용한 광경로 지연기를 제작하여 정현파로 구동하고 특성을 분석하였다. 제작한 OCT 시스템은 검침단과 기준단을 대칭 구동하는 이중 광경로 지연방식을 사용하였다. 정현파 구동을 통한 PZT 광경로 지연 방식은 삼각파 구동과 비교하여 입력파형의 첨두 부분에서의 비선형현상을 제거하여 높은 반복성을 나타냄을 보였고, 삼각파 구동으로는 불가능했던 부분을 영상화 할 수 있었다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.228-233
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• 2009

An ultra-precision stage is used in many industrial areas such as precision machine tools or semiconductor apparatus. These stages used to be driven by piezoelectric actuators in order to obtain ultra precision positioning resolution. Piezoelectric actuator can be moved fast in nanometer resolution. However, it has relatively large non-linear characteristics like hysteresis and creep curve. Although several kinds of control techniques have been developed, controller design method is still complicated. In this paper fuzzy control rules are developed intuitively. In order to verify the performance a series of experiments were conducted and the results were compared with those of the PID controller case.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권7호
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• pp.871-877
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• 2005

This paper proposes a new modeling scheme to describe the hysteresis between input voltage and displacement of piezoelectric actuators in the inchworm. From the experimental analysis of Piezoelectric actuator behaviors. the hysteresis characteristics including residual displacement can be modeled by second order functions of a maximum Input voltage and preload. Various experiments are performed to demonstrate the effectiveness and validation of the proposed modeling scheme.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권1호
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• pp.37-43
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• 2015

압전소자(Piezoelectric transducer, PZT)는 구조물의 안정성 평가를 목적으로 하는 구조 건전성 모니터링 기법(Structural Health Monitoring, SHM)의 센서(sensor) 및 구동기(actuator)로 많이 활용되고 있다. 사용되는 센서 및 구동기의 성능을 사전에 파악하고, 잔존수명 및 결함을 탐지하는 센서 자가 진단법은 안정적인 SHM의 결과를 얻기 위해 매우 중요한 절차이다. 본 연구에서는 Admittance 값을 기반으로 한 센서 자가 진단절차를 통하여 압전체 센서의 결함을 탐지하였으며, 센서 진단과정에 영향을 줄 수 있는 접합층 및 온도 등의 영향인자에 대해 실험적 분석을 실시하였다. 분석 결과 Admittance와 온도 및 접착제의 상관관계를 파악할 수 있었으며, admittance를 기반으로 한 센서 자가 진단 절차를 통해 센서의 접착상태와 접착제의 성능평가가 가능함을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.744-749
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• 2005

In this paper, a lens actuator for mobile devices is proposed using stack type piezoelectric materials. In general, the deformation of PZT actuators is not enough for lens motion when the allowed voltage is applied. The small stroke problem can be solved by accumulating a lot of small displacements in high frequency. In this paper, a new inch-worm type model for focusing actuator is suggested based on the interaction of inertial and frictional forces. Theoretical analysis and simulation using ANSYS are performed to verify the feasibility of the inch-worm PZT actuator model. Various types of clamps are considered to determine the effect of frictional force on the motion, and appropriate clamp-actuator models are proposed. The proposed models are experimentally verified and the experimental results show high correspondence with theoretical and simulated values. The inch-worm type focusing actuator enable a large stroke with 7.79 mm/sec with 10kHz and 10V.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.306-306
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• 2007

최근, LED 구동 인버터, DC-DC 컨버터, AC-DC 컨버터 및 형광등 ballaster 등의 고전압전원장치등에 압전변압기를 적용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 순수한 $PbTiO_3$는 큐리온도($490^{\circ}C$)가 높고, 기계적강도가 크며, 비유전율(약 200 정도)이 작다. 또한, 두께방향 진동의 전기기계 결합계수 ($K_t$)가 윤곽진동의 전기기계 결합계수($K_p$)보다 크므로 두께방향의 진동모드를 이용한 벌크파 진동자의 경우 윤곽진동방향으로 불요신호(spurious signal)가 적고, 작은 grain size($1\;{\mu}m$정도)로 미세가공이 가능하여 고주파 재료로 이용되고 있다. 압전변압기의 출력 전력을 향상시키기 위해서는 적층으로 제작하여야 하는데 적층 압전변압기 제작시 층간의 내부 전극이 도포된 상태에서 소결하여야 한다. 이때 소걸 온도가 높으면 Pd 함랑이 높은 전극을 사용하여야 하는데 Pd 전극의 가격이 비싸 소자의 경제성이 떨어지게 된다. 따라서 순수한 Ag 전극을 내부전극으로 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결이 가능하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 조성을 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소결이 가능한 두께방향진동모드 적층 압전변암기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.111-119
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• 2006

The ultra-precision stage is demanded for some industrial fields such as semiconductor lithography, ultra-precision machining, and fabrication of nano structure. A new stage was developed for those applications in order to obtain nano meter resolution. This stage consists of symmetric double parallelogram mechanism using flexure hinges. The mechanical properties such as strength of the flexures and deformations along the applied force were analyzed using FEM. The stage is actuated by a piezoelectric actuator and its movement was measured by a ultra-precision linear encoder. In order to improve positioning performance, a PID controller was designed based on the identified second order transfer function. Experimental results showed that this stage could be positioned within below 5 nm resolution irrespective of hysteresis and creep by the controller.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.110-111
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• 2007

두개의 유니모프 진동자를 이용한 새로운 형상의 마이크로 초음파 리니어 모터를 제안하였다. 유니모프 진동자는 금속판에 판상의 압전소자가 접착되어 있으며, 두개의 유니모프 진동자가 삼각형상의 진동 커플러에 의해 연결되어 스테이터를 구성한다. 스테이터는 두 가지 진동모드(대칭모드와 비 대칭모드)를 가지고 있으며, 이 두 진동모드가 축퇴되도록 설계하였다. 스테이터의 대칭모드와 비 대칭모드를 위상차 $90^{\circ}$로 여진시킴으로써 이동체의 직선(또는 회전) 운동을 발생시킬 수 있다. 시작기 모터는 놀이 0.9 mm, 폭 1 mm, 길이 7.5 mm이며, 구동전압 $100V_{op}$, 구동주파수 300 kHz로 구동되어, 모터 최대속도 0.3 m/s, 최대 추력 6 mN을 달성하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권7호
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• pp.878-884
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• 2005

This paper presents an algorithm for the precision motion control based on the dynamic characteristics of piezoelectric actuators in the inchworm. The dynamic characteristics are identified by the frequency domain modeling technique using the experimental data. For the motion control, the hysteresis behavior is compensated by the inverse hysteresis model. The dynamic stiffness of an inchworm is generally low compared to its driving condition, so mechanical vibration may degenerate the motion accuracy of the inchworm. The Sliding mode controller and the Kalman filter are designed for motion control of the inch-worm.