Recently, energy harvesting technologies are considered as the great alternatives to reduce the dependency on secondary batteries. In this paper, we proposed PCB type energy harvester which can be directly integrated with other electronic components on same board. To form the three dimensional coil structure, two PCBs with patterned metal lines are solder bonded. For magnetic induction, inside of coil structure was filled with magnetic substance and rotary motioned external magnets are applied to near the harvester. The effects of metal wire width on PCB, thickness of magnetic substance, and frequency of rotary motion on energy harvesting performance are analyzed by computer simulation and experiments. Experimental results showed 29.89 ${\mu}W$ of power generation performance at the frequency of 5.2 Hz and it is shown that designed harvester can be effectively applied on vibration environment with very limited frequency.
A Dynamic vibration absorber(DVA) is developed to reduce the excessive vibration of an optical disk drive(ODD) originated from the deriving range of an wobble disk and unbalanced disk. We design the material properties and shapes of the DVA by simulating Frequency response function(FRF) such as target frequency, mass of the DVA, stiffness of damper, damping coefficient, shape and dimension, analyze dynamic characteristics and provide its design guide line for suppressing the vibration of an optical disk derive. To examine the performance of the DVA, the vibration of the feeding system with DVA and without DAA are measured by using a three-axis accelerometer, PCB derive and Pulse analyzer. The result show that the proposed DVA reduces the vibration of wide range in ODD.
현대사회에서 소음과 진동은 일상생활뿐 아니라 산업현장에서도 흔히 접하게 되는 환경오염원으로, 이에 대한 관심이 점차 증가하고 있다. 산업현장에서 소음은 중요한 안전요소의 하나이며, 근로자의 청력에 영향을 미칠 뿐 아니라 정신적으로도 많은 영향을 미쳐 최종적으로 업무효율을 떨어뜨리게 되는 중요한 원인이 된다. PCB 산업 현장에서는 제조공정상 필요한 기계들로부터 다양한 소음들이 발생된다. PCB 산업현장의 소음원은 주로 공조기와 제조 기기에서 발생되며, 발생된 소음제어를 위해서는 소음의 전달경로를 막아 소음을 줄이는 방법과 제조기기의 소음을 저감시키는 방법, 수음자에 대한 제어방법 등이 있다. 본 논문에서는 PCB 산업현장에 쉽게 적용할 수 있는 헤드셋(headset)을 이용한 부대역 feedback 능동소음제어(subband feedback active noise control) 방법에 인간의 청각기능을 모델링한 멜 척도를 적용하여 보다 효과적인 소음제어 방법을 제안하였다. 실험결과 멜 척도를 적용하지 않은 부대역 feedback 능동소음제어방법 보다 동일한 구조를 가지면서도 빠른 수렴속도와 향상된 소음제거 결과를 얻을 수 있었다.
이 연구의 목적은 상업적으로 가장 많이 쓰이는 패키징의 하나인 PBGA 구조가 발사중 인공위성에서 발생하는 강력한 임의 진동하에서 구조적 신뢰성을 유지하는가에 대한 검증에 있다. 실험시편을 만들기 위해 데이지 체인이 형성된 회로기판에 두 가지 큰 사이즈의 PBGA칩들을 실장시킨 후, 인공위성의 전자장비 채결에 사용되는 일반적인 알루미늄 프레임에 고정하여 실험에 필요한 샘플을 제작하였다. 이 샘플을 진동 시험기에 고정시키고 22.7 Grms의 수락수준 및 32.1 Grms의 인증수준 등 두 단계로 구성된 임의진동을 사용하여 주어진 시간에 따라 실험을 실시하였다. 실험 결과 모든 샘플에서 솔더의 균열이 발생되지 않았으며, 차후 항공 및 우주용 전자장비를 대치할 수 있는 효과적인 패키징 구조의 가능성을 보여 줬다. 또한 유한요소법을 이용하여 솔더의 응력을 계산하고 그 발생 메커니즘을 해석하였다.
This paper deals with noise reduction on a light source driving board in a projector. We analyze causes of noise/vibration in the circuit with the present increasing use of LD and LED driving boards. The main source of noise is the MLCC in the driving board. Our aim is to investigate how the mechanical arrangement of the circuit elements affects noise reduction. The result of our experiment shows that noise can be reduced by symmetrical arrangement and slots in PCB. This result is expected to facilitate a variety of applications for manufactures without a need to change circuit elements.
We report the new design of a miniature electromagnetic actuator for probe-based data storage with anti-vibration mechanism. The actuator consists of a media substrate, silicon frame, 2 pairs of magnets, a spacer, and a printed circuit board (PCB). The total area of the device is $11.2{\times}11.2 mm^2$ while the data recording area is $7.4{\times}7.4 mm^2$. A net momentum fee structure was included for high vibration resistance. The simulation shows that the lateral vibration can be reduced to below 100 nm for 1 G acceleration if the counter mass is adjusted with $1\%$ difference. The peak power for ${\pm}50 {\mu}m$ displacement is below 50 mW for a actuator with a resonance at 200 Hz.
Crop growth and production cost are greatly influenced by management of environmental factors such as ambient temperature, humidity, and $CO_2$, especially in protected horticulture. Opening and closing of greenhouses is the most important operation for control of these ambient environmental factors, and precise and stable operation requires high performance window motors. In this study, a 400 W precise window motor was constructed, and its performance was evaluated for plastic and glass greenhouses. First, the motor was designed and fabricated by benchmarking of an advanced foreign product. Then, the performance was evaluated through vibration, PCB (Process Control Block), and load tests. Vibration tests resulted in averaged vibration displacement and velocity of the developed motor of 0.002 mm and 0.2267m/s, which were statistically significantly different from those of the target motor. Average vibration acceleration ($0.26m/s^2$) of the developed motor was also significantly different from that ($0.51m/s^2$) of the target motor. PCB tests showed 2 - 4 mm deviation from the target values, and confirmed the operating status and precision of the control. Load tests with a 300 kg load also showed acceptable operating status and durability. Current values were $1.31{\pm}0.06A$ and RPMs were in the range of 2.9 - 3.0. Considering the above results, the developed window motor would be competitive to the target foreign product.
본 논문은 항공전자장비의 구조해석을 통한 하우징과 인쇄회로기판의 해석과 설계에 관한 것으로 대기자료 컴퓨터 개발 사례를 통한 연구결과이다. 항공기에 장착되는 전자장비는 전기적인 특성 외에도 운용환경에 따른 구조 설계가 매우 중요하고 설계 단계에서부터 해석을 통한 입증이 되어야 한다. 본 연구에서는 장착되는 항공 장비의 응력과 진동 요구도를 분석하여 해석 결과를 통하여 설계에 적용하고 요구도에 대해서 입증하는 방법에 대한 것이다. 구조 해석은 상용 소프트웨어를 사용하였으며 하우징의 내부 리브 설계에 대한 적합성을 확인하고 인쇄회로 기판의 변위를 계산하여 전자 부품 배치에 활용하는 방법에 대해서 제시하였다.
Park, Tae-Yong;Park, Jong-Chan;Park, Hoon;Oh, Hyun-Ung
한국항공우주학회지
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제45권12호
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pp.1048-1058
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2017
우주용 전장품의 주요 고장 메커니즘 중 하나는 발사진동에 의한 기판의 반복적인 굽힘에 의한 솔더 접합부 피로파괴이며, 상기의 잠재적 위험요소에 대해 피로수명 평가를 통한 조기진단의 필요성이 증대되고 있다. 종래 연구에서 제안된 솔더부 수명예측 기법은 실장기법이 달라지면 예측결과의 정확성을 장담할 수 없으며, 다수의 실장기법이 적용된 고집적 기판의 유한요소모델 구축에 많은 시간과 노력이 수반되는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 연구의 한계점 극복을 위해 우주용 전장품 구조 신뢰성 평가의 새로운 접근법으로 상용 신뢰성 수명예측 도구인 Sherlock을 이용한 기판의 수명예측을 실시하고 발사진동 수명시험을 통해 분석결과의 타당성을 검증하였다. 또한 전자소자 및 솔더 높이에 따른 피로수명 영향성 분석을 통해 Sherlock이 우주용 전장품의 구조 신뢰성 평가에 있어서 유용한 도구임을 입증하였다.
Chip mounter which is used to pick chips from the pre-specified position and place them on the target location of PCB is an essential device in semiconductor and LCD industries. Quick and high precision positioning is the key technology needed to increase productivity of chip mounters. As increasing acceleration and deceleration of placing motion, structural vibration induced from inertial reactive force and flexibility of mounter structure becomes a serious problem degrading positioning accuracy. Motivated from these, this paper proposed a new control design algorithm which combines a mounter structure acceleration feedforward compensation and an extended sliding mode control for fine positioning and suppression of structural vibration, simultaneously. The feasibility of the proposed control design was verified along with some simulation results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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