• 제목/요약/키워드: Impedance angle

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Full Bridge Resonant Inverter Using Asymmetrical Control with Resonant-frequency Tracking for Ultrasonic Cleaning Applications

  • Jittakort, Jirapong;Sangswang, Anawach;Naetiladdanon, Sumate;Koompai, Chayant;Chudjuarjeen, Saichol
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권5호
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    • pp.1150-1159
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    • 2017
  • Flexibility in the power control of ultrasonic transducers has remained a challenge for cleaning applications. This paper introduces a modification of the existing piezoelectric ceramic transducer (PCT) circuit to increase the range of operation through its impedance characteristics. The output power is controlled using the asymmetrical voltage-cancellation (AVC) method. Together with a phase-locked loop control, the switching frequency of the inverter is automatically adjusted to maintain a lagging phase angle under load-parameter variations during the cleaning process. With the proposed modification, the region of the zero-voltage switching (ZVS) operation is extended, which results in a wider range of output power control. A hardware prototype is constructed and the control algorithm is implemented using an STM32F4 microcontroller. Simulation and experimental results are provided to verify the proposed method for a 50-W PCT. The operating frequency and output power ranges under study are 37 - 41 kHz and 15.8 - 50 W, respectively.

등판 조절이 가능한 햅틱의자를 이용한 햅틱 보조 설계 (Haptic-Aided Design Using a Haptic Chair Capable of Adjustable Backrest)

  • 허석행;이상덕;송재복
    • 로봇학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.243-249
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    • 2009
  • In modern society, people spend most of their time on various types of chairs. However, it is not easy for a designer to design a comfortable chair because satisfaction with the chair depends not only on the quantitative elements such as size, but also on the qualitative element such as the user's feeling. To deal with these problems, there have been many studies on designing ergonomic chairs. This paper proposes the haptic-aided design (HAD) system to design an ergonomic chair. Based on the HAD system, the designer can experience whether the chair is comfortable or not through the haptic device, and also can modify the design parameters instantaneously. The haptic chair capable of controlling the design parameters in real time was proposed as a haptic simulator. The controllable parameters, such as seat height, reclining angle, stiffness of the backrest, and so on were selected based on the previous research related to ergonomic chairs. The proposed methodology will help reduce the development cost and time by replacing the process of making the real mock-ups and prototypes with the haptic chair.

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강한 결합성을 갖는 테이퍼 라인을 이용한 공진기 급전선의 특성 및 응용 (Characteristics and Applications of the Tapered Feedline with Strong Coupling)

  • 한상민;최준호;김영식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.878-883
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    • 2003
  • 본 논문에서는 평판형 마이크로스트립 공진기를 위한 선형 및 지수형 테이퍼 라인을 이용한 급전선 구조를 제안하였다. 제안된 테이퍼 급전선(Tapered Feedline: TFL)은 결합 효율 증가에 의해 공진기 설계시 발생하는 결합 손실과 임피던스 부정합의 문제를 해결하였다. 제안된 구조의 급전각에 따른 삽입 손실 및 대역폭 변화에 대한 특성이 평가되었으며, ${\lambda}_{g}$/2의 최적 급전선 길이가 제시되었다. 제안된 테이퍼 급전선 구조를 마이크로스트립 링 공진기/여파기와 패치 안테나에 적용하였으며, 공진기/여파기 구조에서는 약 7 dB의 삽입 손실 이득을 얻었으며, 패치 안테나에서는 우수한 정합 특성과 왜곡 없는 방사 패턴 등을 나타내었다.

전력시스템 동요억제를 위한 UPFC 적용 및 제어 (Application and Control of UPFC for Improving Power System Oscillation Damping)

  • 김영수;김태준;이병하;한학근;손광명;박종근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1124-1126
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    • 1997
  • The Unified Power Flow Controller(UPFC) with a series inverter and a shunt inverter ia able to control all three line Parameters(voltage, impedance and phase angle) and so UPFC technology has the potential to enhance the implementation and broad application of the FACTS concept with improved Performance. In this Paper, the UPFC is applied in order to improve the power flow oscillation damping. The modal performance measure is minimized in order to determine the optimal parameters of UPFC controller for damping Power flow oscillations. The dynamics of the injected voltage of UPFC is represented as a first order delay element. The UPFC controller used here is of the PIO type and the input signal to the controller is the active power flow through the UPFC. The effect of UPFC application to the Power system are analyzed from the stand point of power system oscillation damping.

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PZT 압전 세라믹스를 사용한 2중 모우드 초음파 트랜스듀서 제작 (Fabrication of dual mode ultrasonic transducers with PZT piezoelectric ceramics)

  • 김연보;노용래;남효덕
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권5호
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    • pp.572-579
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    • 1995
  • Most of conventional ultrasonic transducers are constructed to generate either longitudinal or shear waves, but not both of them. We investigate the mechanism of dual mode transducers that generate both of the longitudinal and shear waves simultaneously with single PZT element. The study is aimed to find the optimally desired cut by examining the anisotropic piezoelectric properties. Theory predicts that a mixed P/S mode transducer can be constructed using a rotated Z-cut of PZT piezoelectric ceramics. We study the performance of a PZT element as a function of its rotation angle so that its efficiency is optimized to excite the two waves as much as equally strong. The results are verified by the waveform in pulse-echo computer simulation and experiments. When the transducer is subjected to impedance analysis, it shows two thickness mode resonances, each of which being a mixed P/S thickness mode. By examining wave speeds on E transmitter delay line receiver setup, it is confirmed that the transducer can transmit and detect both longitudinal and shear wave simultaneously.

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제주 해녀의 한증과 인체측량, 생체전기임피던스 지표 및 삶의 질과의 연관성 분석 (An analysis of the relationship between the Cold pattern and Anthropometry, Bio Impedance Analysis (BIA) and Quality of Life in Jeju Haenyeo)

  • 이은영;김수정;이시우;차성원;이영섭;문수정
    • 대한예방한의학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.67-74
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    • 2016
  • Objectives : The purpose of this study was to analyze the relationship between the Cold-pattern and the quantitative index through the results of an anthropometric method and Bio Impedance Analysis (BIA) of the Haenyeo living in Jeju island. Furthermore, we will examine the effect of Cold-pattern on the quality of life. Methods : BIA indices were acquired directly from Inbody770 and questionnaires were collected by Gallup Korea professional surveyor through face to face interviews. Binary regression analysis and linear regression analysis were used to examine the association between collected data. Results : Total of 175 of people were participated in this study. First, we examined the difference of the indicators in the Cold-pattern group and the non-Cold pattern group by the average comparison of the anthropometry and BIA indices. Most of the non-Cold pattern group showed high quality of life, BIA and anthropometry. In the relationship between Cold-pattern and anthropometry and BIA indices, BMI and PA indices were found to affect the Cold-pattern on a group basis. As the BMI increased by $1kg/m^2$, probability of not being non-Cold pattern was 1.13 times. and as the PA increased by $1^{\circ}$, probability of not being non-Cold pattern was 2.4 times. In the case of EQ5D value, the quality of life of ${\beta}$ was increased by 0.08 in non-Cold pattern (p <.05), EQ5D VAS of ${\beta}$ was also increased by 10.05 (p <.05). Conclusions : This study showed that BMI and PA could be used as a clinical index to evaluate the Cold-pattern as a clinical indicator, and there is a difference in quality of life according to Cold-pattern.

짧은 천이길이를 갖는 Ku-대역 감소단축도파관 대 마이크로스트립 모드 변환기 (A Ku-Band Reduced Height Waveguide to Microstrip Mode Converter with a Short Transition Length)

  • 오현석;염경환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1435-1444
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    • 2008
  • 본 논문에서는 짧은 천이길이를 갖는 감소단축도파관(redured-height waveguide) 대 마이크로스트립 모드 변환기(mode converter)를 설계하였다. 모드 변환기는 E-평면 프로브를 이용한 모드 변환기와 변형된 임피던스 변환기로 구성되어진다. E-평면 프로브를 이용한 모드 변환기는 50 ohm 릿지(ridge) 도파관의 릿지 상단에 단락된 프로브를 이용하여 설계하였다. 이 모드 변환기에 이용된 50 ohm 릿지 도파관과 감소단축도파관을 연결하기 위해 변형된 임피던스 변환기를 설계하였다. 이와 같이 구성된 전체 모드 변환기의 대역을 넓히기 위해, 두 구조의 결합도를 조정하였다. 저손실 및 Ku-대역 전체에서 동작하도록 구조를 최적화한 후 모드 변환기를 제작하였다 제작된 2개의 모드 변환기를 직접 연결(thru)한 S-파라미터와 모드 변환기 사이에 라인(line) 도파관을 삽입한 후 S-파라미터를 측정하였다. 측정된 2개의 S-파라미터를 이용하여 단일 모드 변환기의 성능을 추출하였다. 이렇게 추출된 모드 변환기의 성능은 커텍터 손실을 포함하고 있어, 커백터 손실을 측정하여 보상하였다. 모드변환기는 직각구조로 7.2 mm의 천이길이를 가지며, 중심 주파수에서 0.12 dB 삽입 손실과 Ku 전대역에서 10dB 이상의 반사 손실을 갖는 우수한 특성을 보였다.

골재 종류별 시멘트 경화체 계면의 전기저항 특성 (Electrical Resistivity of ITZ According to the Type of Aggregate)

  • 김호진;배제현;정용훈;박선규
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.268-275
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    • 2021
  • 콘크리트의 강도를 결정하는 3가지 요인은 시멘트 페이스트의 강도, 골재의 강도, 골재와 시멘트페이스트 계면영역의 강도가 있다. 이 중 계면영역의 강도가 가장 취약하다. ITZ(Interfacial Transition Zone)는 10~50㎛로 형성되며, 수산화칼슘의 비율은 높아지고, CSH는 낮은 비율을 나타낸다. 높은 수산화칼슘 비율은 ITZ의 부착강도 저하의 원인이 된다. 이로인해 ITZ는 더 약한 영역이 된다. ITZ의 문제점은 경량골재를 활용할 때 더 불리한 요소로 나타난다. 계면특성의 기존연구는 계면파괴인성을 측정하고, 계면에 영향을 주는 인자들을 파악했고, 굵은 골재를 사용하지 않은 시멘트 경화체에 SEM과 XRD분석을 진행했다. 또한 EMPA-BSE장비를 활용하여 미세구조를 파악하였다. 하지만 기존의 연구에서는 미세구조와 역학적 성질 파악에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 천연골재와 경량골재 계면을 파악하기 위해 EIS측정 장비를 활용하여 전기저항을 측정하는 방식을 채택하였고, 경량골재 겉면을 고로슬래그 코팅을 통해 계면상태의 변화를 실험하였다. 실험결과, 천연골재와 경량골재의 압축강도는 밀도가 높은 천연골재 높은 강도를 나타냈고, 경량골재 표면 코팅 시 천연골재 이상의 강도를 나타냈으며, 골재 종류별 전기저항의 차이를 보였다.

전도성 고분자 물질이 결합된 하이브리드 커플러를 적용한 RF 가스 센서 (RF Gas Sensor Using 4-Port Hybrid Coupler with Conducting Polymer)

  • 이용주;김병현;이희조;홍윤석;이승환;최향희;육종관
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.39-46
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2.4 GHz에서 동작하는 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 구조에 전도성 고분자 화합물을 적용한 가스 센서를 제안하였다. 가스 센서에서 전도성 고분자 화합물(Conducting Polymer: CP)는 특정 가스를 검출하는 검출 물질로 사용되며, 특정 가스와 반응할 때 대개 물질의 일함수(work function)와 전도도(conductivity) 및 임피던스가 변하게 된다. 이러한 물성변화 특성의 근거로 마이크로파 대역에서 $90^{\circ}$ 하이브리드 커플러 구조에 전도성 고분자를 적용하여 가변 감쇄기 및 가변 위상 천이기 형태의 센서를 제작하였다. 본 연구에서 제안한 센서는 전도성 고분자 화합물의 높은 전도도를 이용하여 기존 전송선로의 일부를 전도성 고분자 물질로 대체하였다. 실험은 온도 $28^{\circ}$와 상대습도 85 % 환경에서 진행되었으며, 센서에 100 ppm 농도의 에탄올 가스를 노출시켰다. 그 결과, $S_{21}$의 진폭 특성이 최대 0.13 dB 변하였고, ${\angle}S_{21}=360^{\circ}$를 만족하는 주파수가 2.875 MHz 이동한 것을 확인하였다.

일체화된 삼상 자속구속형 고온초전도 전류제한기의 사고각에 따른 전류제한 특성 분석 (Analysis of Current Limiting Characteristics According to Fault Angles in Integrated Three-Phase Flux-Lock Type Superconducting Fault Current Limiting)

  • 박충렬;두호익;임성우;현옥배;임성훈;박형민;조용선;남긍현;이나영;최효상;한병성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.255-256
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    • 2006
  • In this paper, we investigated the. characteristics of fault current limiting according to fault angle in the integrated three-phase flux-lock type SFCL in fault types such as the single-line-to-ground fault, the double-line-to-ground fault and the three-line-to-ground fault. When the SFCL is operating under normal condition, the magnetic flux generated between primary and secondary coils of each single phase is canceled out perfectly, so that the impedance of the SFCL is also not generated and the power system can be operated normally without any loss, However, if a fault occurs even in any phase out of three phases, quench happened in SFCL elements and the current flowing secondary coil is restricted abruptly. Finally, the balance of magnetic flux in whole SFCL system is destroyed, and the fault currents in every phase could be limited at the same time irrespective of the fault types. As a result, the developed SFCL in this study were operated normally as expected and the purpose of the integration of 3 phase current limiting was also achieved successfully. However, the fault current limiting characteristics of the SFCL was dependant on the quench characteristics of HTSC elements in each phase, and it was expected that the improvement of the SFCL could be possible through the introduction of HTSC elements which have better critical characteristics.

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