• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.1281-1284
• /
• 2004

본 논문에서는 백라이트로 사용되는 CCFL의 점등을 위한 인버터를 연구대상으로 하였다. CCFL의 고전압 점등을 위해 다층 longitudinal 모드구조의 압전세라믹을 이용하였다. CCFL의 점등은 공진특성을 이용하는 것이므로 기계적인 공진주파수와 스위칭 주파수가 거의 일치할 수 있도록 L-C공진회로를 설계하였다. 인버터의 토플로지는 플라이백 기법을 적용하였으며 이를 위해서 권선의 배치에 의해 손실을 고려한 고주파 트랜스포머를 설계하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통하여 이에 대한 타당성을 입증하였다. 이로부터 공진주파수 48[kHz], 점등전압 600[V] 및 점등전류 6[mA] 얻었으며, 적용된 CCFL 램프사양은 관직경 $2.2{\phi}$와 관길이 314[mm], 압전세라믹 $43{\times}5.5{\times}2.3[mm]$를 이용하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.638-644
• /
• 2008

슬립램프의 응용은 소형으로 디자인되는 원리를 이행하므로 작은 사이즈의 전자식 안정기가 요구된다 하지만 기존의 $50{\sim}60Hz$에서 동작되는 자기석 안정기들은 현저한 플리커(깜빡거림) 현상, 높은 손실, 큰 파고율 그리고 무거운 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해서 35W급(T5급) 형광등을 동작시키기 위한 제안된 새로운 타입으로 구성된 전자식 안정기로 정류기, 역률개선, 직렬 공진 하프 브리지 인버터 그리고 압전 변압기를 구성한 시스템을 제안하였다. 이 같은 압전 변압기를 이용한 전자식 안정기 구성으로 35급(T5급) 형광등을 성공적으로 동작시킬 수 있었다. 제안된 전자식 안정기를 약 $75{\sim}79kHz$의 주파수로 구동 시켜서 실험한 결과 25분 구동 후에 형광램프는 시스템 전체 안정기의 역률과 효율은 각각 0.95, 0.86%의 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국음향학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.102-110
• /
• 2014

양 전극 사이에 압전층 외에 비압전성의 접합층이 존재하는 ${\lambda}/4$ 모드 PVDF 초음파 트랜스듀서에 있어서 그 접합층이 트랜스듀서의 성능에 미치는 영향을 등가회로에 의해 해석하였다. 등가회로로서는 Kikuchi 등이 제안한 전송선로 모델[Sound of IEICE, 55-A, 331-338 (1981)]을 도입하였는데, 먼저 그 모델에 의한 해석의 타당성을 $80{\mu}m$ 두께의 PVDF 압전막이 동(Cu) 후면체에 부착되는 세 가지 경우를 가정한 KLM 모델과의 비교를 통해 검증하였다. 다음으로, 그 압전막과 더불어 $5{\mu}m{\sim}20{\mu}m$ 두께의 에폭시 접합층을 갖는 다섯 개의 트랜스듀서를 제작하여 펄스 에코 응답을 측정한 후 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 두 결과는 서로 잘 일치하였는바, 도입한 Kikuchi 모델에 의해 접합층이 트랜스듀서의 성능에 미치는 영향을 파악할 수 있음을 알았는데, 접합층이 $20{\mu}m$일 때는 그 접합층이 없을 때에 비해 중심주파수와 대역폭은 각각 약 19.7 %, 25.0 % 감소하고, 삽입손실은 57.2 % 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국음향학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.215-222
• /
• 2011

높은 분해능의 영상을 얻는데 사용하기 위하여 초고주파 대역에서 동작하는 집속 초음파 트랜스듀서를 제작하고 그 특성을 평가하였다. 그 트랜스듀서는 한쪽 면에만 접지용 전극이 있는 두께 9 ${\mu}m$의 PVDF 압전막의 다른 쪽 면에 CCP (Copper Clad Polyimide)막을 에폭시로 접착한 후, 금속구로 압착함에 의해 구각형을 형성시키고, 그 뒷면에 에폭시를 채워 몰딩 시키는 방법에 의해 만들어졌다. 제작된 곡률반경 7.5 mm, f-number 1.7의 트랜스듀서는 초점에 있는 표적에 대한 펄스에 코 측정결과 35.0 MHz의 대역폭을 가지며, 약 40 MHz인 피크주파수 부근에서의 삽입손실은 약 60 dB 을 나타내었는데, 그 측정결과는 에폭시 접착층의 두께를 고려한 KLM 등가회로 해석에 의한 시뮬레이션 결과와 유사한 것이었다. 나아가, 그 트랜스듀서에 의해 얻어진 가는 구리선 표적에 대한 영상을 35 MHz 트랜스듀서를 장착한 UBM (Ultrasonic Backscattering Microscope) 장치에 의한 영상과 비교한 결과, 측방향 분해능은 떨어지나 축방향 분해능은 다소 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
• /
• pp.206-206
• /
• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.70-79
• /
• 2003

본 연구에서는 압전 변압기를 이용한 T5 28급 전자식 안정기를 제작하여 그에 관한 특성을 조사하였다. 제작된 전자식 안정기는 크게 정류부와 능동형 역률 개선 회로부, 마이크로 컨트롤러를 이용한 주파수 발진부와 피드백 제어 회로부, 그리고 하프-브리지 인버터 회로 및 압전 변압기포 구성하였다. 사용된 원칩 마이크로 컨트롤러(AT90S4433)는 주파수를 발진하는 발진 회로부와 형광램프에 인가된 전류값을 측정하여 램프의 구동여부를 판단하는 피드백 제어 회로부로 구성하였으며, 내부 프로그램에 의해 일정 주파수에서 주파수를 감소시킴으로서 램프 방전을 유도하고 방전을 확인 후 정상상태 구동을 하는 주파수 대포의 이동을 통해 형광램프에 일정한 출력을 유지하였다. 결과적으로 개발된 전자식 안정기는 기존의 자기식 안정기가 무겁고 부피가 크며 많은 손실과 깜박거림(Flicker)현상을 지니는 반면에, 75[kHz]대의 고주파수로 동작하면서 99.5[%]이상의 높은 역률과 12[%]이하의 낮은 총 고조파 왜곡률(THD), 그리고 1.5이하의 CF(Crest Factor)를 나타낸다. 따라서 본 연구에서 제작된 압전형 안정기근 기존의 안정기를 대체할 수 있으며, 소형 경량화 되고 높은 효율을 지니게 되므로 경제적 측면에서의 장점도 기대된다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제3권1호
• /
• pp.9-19
• /
• 1990

본 연구에서는 산회물 혼합법, 솔-젤법, 공침법등의 세가지 방법으로 PbTiO$_{3}$분말을 제조하여 폴리머와 혼합 O-3 복합재료를 제작한 후, 하이드로폰으로의 응용을 위한 제 특성을 고찰하였다. 비유전상수는 PbTiO$_{3}$의 체적비 증가에 따라 지수함수적으로 증가하였으며 유전손실은 선형적으로 증가하였다. 수정입방체 모델로 부터 계산된 변형계수 n은 M-O, S-G, C-P의 경우 각각 0.724, 0.585, 0.483으로 나타났다. 압전 변형계수 d$_{33}$는 PbTiO$_{3}$의 체적비, 분극전장 및 분극 시간의 증가에 따라 증가하였으며 일정시간 경과후에는 포화값을 나타내었다.다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.524-529
• /
• 2008

In this paper, in order to develop low loss multilayer actuator, piezoelectric properties of PZW-PMN-PZT multilayer actuator sintered at $900^{\circ}C$ low temperature were investigated according to the number of multilayer. The multilayer actuator was fabricated using tape casting method and used pure Ag internal electrode. The density above $8.0\;g/cm^3$ was obtained at all specimens. With increasing number of multilayer, effective electromechanical coupling factor($k_{eff}$) was increased. $k_{eff}$ of multilayer actuator shows the maximum value of 0.283 at 11 layers actuator. However, effective mechanical quality factor(Qm') was decreased according to the increase of number of multilayer. The Qm' of multilayer actuator showed the maximum value of 920 at 5 layers actuator.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.541-544
• /
• 2005

In this paper, admittance is introduced to represent electro-mechanical characteristics of piezoelectric structures and to predict the performance of piezoelectric shunt system. Finite element method is used to obtain numerical admittance. In order to illuminate the effect of noise reduction in the shunt system, two experimental setups were constructed. One is for matching the resonant shunt damping. The other is a standard test setup according to SAE J1400 used to measure the transmission loss for the smart panel with shunt circuit. Shunt performance and noise reduction of smart panel are realized by these two experiments.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.515-521
• /
• 1986

Performances of a piezoelectric ultrasonic transducer are analyzed considering the internal losses of a piezoleelctric material and fabricated layers. The KLM-model is adopted for the equivalent circuit of a piezoelectric resonator, and the attenuation coefficient is introduced to represent the internal losses of the transducer. The attenuation coefficient of a piezoelectric resonator is inversely proportional to the maximum value of the input electrical resistance, and is confirmed to be an efficient parameter for the analysis of the considerable lossy piezo-electric resonator operating in a thickness mode. Also, the experimentla RTII is obtained by pulse-echo method. The experimental result is deviated from the predicted one within 3 dB over the 20dB frequency bandwidth.