This paper presents a parameter tuning method of a LLC resonant converter for a wireless charging circuit. A switched-capacitor is used to change the resonant frequency of the resonant circuit. The simulation results verify that the efficiency of the power transfer can be improved by a duty control of the switched-capacitor for various values of the coupling coefficient.
본 논문에서는 도파관 슬롯 배열 안테나 설계 시 분기 도파관 내에서 결합 슬롯과 복사 슬롯 간의 원하지 않는 고차 모드 결합을 줄일 수 있는 슬롯 커플러용 결합 요소를 제안하였다. 제안된 소자는 수직 교차하는 두 도파관이 공유하는 도파관 광벽에 위치한 중심 종방향 션트-시리즈 결합 슬롯과 이를 여기시키는 비대칭 복합아이리스로 구성된다. 먼저 HFSS를 사용하여 커플러 구조의 산란 계수를 구하고, 결합 슬롯의 T - 회로망 등가 회로의 파라미터를 추출하였다. 또한, 소자의 구조적인 치수를 변화시키면서 공진 길이 및 정규화 어드미턴스와같은 공진 특성을 분석하였다. 결합 슬롯으로부터 ${\lambda}_g/4$ 떨어진 단락 블록을 갖는 커플러를 설계 제작하여 측정한 실험 결과는 모의실험 결과와 잘 일치하였다.
RF소자의 소형화 기법으로는 헤리컬 구조를 적용하는 방법, Meta Material을 사용하는 방법 및 적층구조를 적용하는 방법 등 여러 방법들이 적용되고 있다. 그러나 헤리컬 구조는 한 번의 원주의 회전이 있을 때 마다 공진주파수가 생김에 따라 단일 공진주파수 특성을 가지는 RF회로의 소형화 기법에는 맞지 않으며, Meta Material과 적층구조를 적용하는 방법들은 구조가 복잡하며 비용이 많이 드는 단점이 있다. 또한, 3차원 구조의 기본적인 뫼비우스 스트립을 활용한 논문과 뫼비우스 스트립의 특성을 활용한 평판형 구조의 논문이 제안되었으나 완전한 평판형구조가 아니고, 선로결합효과(coupling effect) 현상의 문제점이 있었다. 따라서 본 논문은 기존 M$\ddot{o}$bius Strip과 위상동형인 Quasi M$\ddot{o}$bius Strip과 via hole구조를 응용함으로써, RF회로의 소형화와 선로결합효과를 완화한 안테나를 제시하였다. 본 논문의 시뮬레이션 결과에 의하면, 2.4GHz의 공진주파수 일 때, 기존의 링 안테나와 대비하여 물리적 원주의 길이는 1/3배로 소형화 되었다. 그리고 기존의 헤리컬 안테나의 다중공진특성이 아니라 단일 주파수에서의 공진특성을 보인다. 또한, 2.4GHz의 공진주파수 근처에서 선로결합 효과 현상이 거의 발생하지 않았다.
Temperature stabilities of dielectric constraints and resonant frequencies of the substrates are very important in piezoelectric ceramics oscillators and filters. In this study, it was investigated temperature stability of the length-extensional vibration mode of Pb(Zr$\_$y/Ti$\_$1-y/)O$_3$+x[wt%]Cr$_2$O$_3$ ceramics. The mode can be utilized in fabricating ultra-small 455 kHz IF devices. Addition of Cr$_2$O$_3$ in morphotrophic phase PZT decreased the variations of dielectric constant, electro-mechanical coupling factor k$\_$31/ and resonant frequency by thermal shock. As additive weight of Cr$_2$O$_3$increased, the temperature coefficient of resonant frequency changed from positive number to negative one. And the composition tith temperature coefficient of resonant frequency was shifted to the one with increased Cr$_2$O$_3$ additive weigh by thermal aging.
위스퍼링 갤러리 모드가 동작하는 유전체 원판 공진기의 공진 특성은 모드를 여기시키기 위하여 원판 공진기 주위에 배치한 외부 회로에 의하여 영향올 받게 된다. 이러한 현상올 해석하기 위하여, 원판 공진기를 모드 결합이 일어나는 결합부와 결합이 일어나지 않는 비결합부로 나누어 해석하였다. 결합부에서는 원판올 정합회로로 임피던스 매칭한 후, 비평형 유전체 도파로의 결합 전송 방정식을 유도하였다. 결합 전송 방정식으로부터 결합 계수, 결합 전자계 분포, 전력의 이동량 및 모드 결합 현상을 고려한 공진 주파수를 계산하였다. 또한, 공진 특성에 관한 실험을 통하여, 공진 주파수의 계산치와 실험치 간의 오차가 약 1.28%이고 FSR의 경우 약 0.6%임을 알 수 있었다.
In this paper, the wireless power transfer system using the magnetic resonance was designed and the effect of resonant coil radius and load resistance to this system was analyzed by the circuit analysis method. As a result, the calculated transmitted-power is similar to measured one, and the coil size has a small effect to the coupling coefficients in the resonant frequency band. In addition, the fact that the calculated transmitted-power according to the source frequency is similar to measured one confirms that the circuit analysis methode in this paper is valid. The input side transmission efficiency ${\eta}_i$ including only the loss in the power transfer circuit is almost 90[%] with the large coil in the 10[cm] transfer distance, and 65[%] with the small coil in 1[cm]. The source side transmission efficiency ${\eta}_s$ is 30~40[%] at both coil when load resistance below 4.7[${\Omega}$] has been connected. Considering that the maximum ${\eta}_s$ is 50[%], this is valid in the practical applications.
본 논문에서는 비접촉 충전 에너지 전달을 위한 포워드 ZVS MRC(Zero Voltage Switching Multi Resonant Converter)를 제안하였다. 포워드 ZVS MRC는 기생성분을 흡수하는데 그리고 스위칭손실을 최소화하는데 효과적이다. 이것은 높은 주파수동작에 적합하며 따라서 이것을 비접촉 충전에너지 전달에 적용하였다. 사용된 컨버터는 분리형 트랜스포머와 동기식정류기를 이용하였다. 갭의 크기에 따른 결합계수(k), 누설인덕턴스, 결합인 덕턴스 그리고 공진 주파수를 측정하였다. 구해진 값을 이용하여 회로를 설계, 구현하였으며 제안된 회로는 PSPICE로 시뮬레이션하였고 실험하였다. 주스위치의 전압 스트래스와 출력전력을 측정하였으며 제안된 컨버터가 비접촉 충전 에너지 전달에 적합함을 보였다.
Han, Liping;Zhang, Wenmei;Han, Guorui;Ma, Runbo;Li, Li
ETRI Journal
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제30권6호
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pp.877-879
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2008
A novel differential dual-frequency antenna using proximity coupling is proposed. Dual bands are realized by a slot in the ground plane. The lower resonant frequency is controlled by the slot in the ground plane, and the upper resonant frequency is mainly determined by the dimensions of the radiating patch. Measured results show that the proposed antenna can operate at 2.51 GHz and 5.38 GHz.
In this study, thickness vibration mode piezoelectric devices for AE sensor application were simulated using ATILA FEM program, and then fabricated. Trajectory resonant displacement and electro mechanical coupling factors of the piezoelectric devices were investigated. The simulation results showed that excellent displacement and electro mechanical coupling factor was obtained when the ratio of diameter/thickness($\Phi/T$) was 0.75. The piezoelectric device of $\Phi/T$=0.75 exhibited the optimum values of fr= 183 kHz, displacement= $4.44{\times}10^{-7}[m]$, $k_{33}$= 0.69, which were suitable for the application of AE sensor piezoelectric device.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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