• 제목/요약/키워드: wireless resonant frequency

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고품질 계수를 갖는 소형 평판형 동축 단면 다중 루프 자기 공진 코일 해석 및 응용 (Analysis and Application of Compact Planar Multi-Loop Self-Resonant Coil of High Quality Factor with Coaxial Cross Section)

  • 손현창;김진욱;김도현;김관호;박영진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.466-473
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    • 2013
  • 본 논문에서는 무선 충전에 사용할 수 있는 동축 단면의 도선을 이용한 소형 평판형 다중 루프 자기 공진 코일을 제시한다. 제안한 공진 코일은 높은 품질 계수를 갖고, 분포 커패시턴스를 조절하여 쉽게 공진 주파수를 제어할 수 있다. 공진 코일의 설계를 위해 제안한 공진 코일의 자기 인덕턴스 및 분포 커패시턴스 값을 이론적으로 계산하였다. 자기 인덕턴스는 단면 분할법을 사용하여 분할된 단면 사이의 상호 에너지의 합으로 계산할 수 있다. 검증을 위해, 특성 임피던스 $50{\Omega}$ 동축선으로 공진 코일을 제작하였다. 측정된 공진 주파수는 계산된 공진 주파수와 거의 일치하였고, 튜닝 파라미터 ${\gamma}$를 조절하여 원하는 공진 주파수로 조절할 수 있었다. 제작한 공진 코일을 태블릿 PC에 적용한 결과, 송 수전부 공진 코일의 품질 계수는 각각 282, 135를 가졌다. 공진 코일 사이의 간격이 4.4 cm인 경우, 송전부 공진 코일의 반경 5 cm 이내에서 80 % 이상의 전력 전송 효율을 얻을 수 있었다.

메타구조 기반의 고효율 공진형 무선전력전송 시스템 (Resonant Wireless Power Transfer System with High Efficiency using Metamaterial Cover)

  • 김형준;서철헌
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.47-51
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    • 2014
  • 본 논문에서는 공진형 무선전력전송 시스템의 효율 개선을 위해 메타구조 기반의 단위 셀 및 배열 된 구조를 제안하였다. 자기장 집속을 위해 제로 굴절률 특성을 이용하였으며, 이를 구현하기 위해 유효 투자율의 실수가 0의 값을 갖도록 설계하였다. 제안된 단위 셀의 크기는 $70mm{\times}70mm{\times}3.2mm$이며, 동작 주파수는 13.56 MHz 이다. 또한, 배열된 구조의 크기는 $400mm{\times}400mm{\times}3.2mm$이며, 2-layer 구조로 이루어져 있다. 본 논문에서 제안한 공진형 무선전력전송 시스템의 효율은 송수신 공진기 사이의 거리가 100 mm ~ 400 mm에서 각각 94.8 %, 93.2 %, 91.4 %, 90.8 % 이며, 전체 거리에서 90 % 이상의 고효율 특성을 얻을 수 있었다.

무선전력전송의 송전 공진코일에서 발생하는 방전현상 연구 (Study on Discharge Phenomenon Occurring in Transmitting Resonance Coil of Wireless Power Transmission)

  • 이기범
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.355-360
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    • 2024
  • 본 논문에서는 4-코일 방식의 자기공진 무선전력전송 시스템을 구현하는 데 있어서, 송전 공진코일의 끝단에서 발생하는 선간 방전현상을 연구하였다. 자기공진 무선전력전송은 급전코일, 송전 공진코일, 수전 공진코일, 부하코일로 구성되어 있다. 여기서 송전 공진코일은 급전코일에서 발생한 자기장을 증폭하여 전방의 수전 공진코일로 전달하는 역할을 한다. 큰 전력을 전송하기 위하여 급전코일에 높은 전류를 흘려주면 송전 공진코일 끝단에 높은 전압이 유기되어 선간 방전현상이 일어나게 된다. 선간 방전현상은 송전기 케이스를 손상시키게 되고, 송전기를 사용할 수 없는 상태로 만든다. 따라서 이러한 선간 방전현상을 제거하기 위하여, 선간 방전을 일으키는 송전 공진코일에 유기되는 전압을 분석하고, 해결 방안을 제시하였다.

이중루프 구조를 갖는 다중모드 무선전력전송 시스템 (Multi-Mode Wireless Power Transfer System with Dual Loop Structure)

  • 한민석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.578-583
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    • 2016
  • 본 논문에서는 이중루프 구조를 갖는 다중모드 무선전력전송 시스템을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 다중모드 무선전력전송 시스템은 두 개의 서로 다른 주파수 6.78 MHz 자기공진 무선전력전송 모드와 13.56 MHz NFC 모드로 동작하는 외부 루프 모듈과 두 개의 서로 다른 주파수에서 동작하는 자기유도 표준인 WPC 모드와 PMA 모드로 동작하는 외부 루프와 연결된 내부 루프 모듈로 구성된다. 실제 상용 스마트폰 배터리 커버에 장착하기 위해 페라이트 시트를 포함한 $45{\times}90{\times}0.35mm3$ 크기에 맞춰 설계 및 최적화 되었다. 제안된 다중모드 무선전력전송 시스템은 기존의 자기유도방식 표준에 해당하는 WPC와 PMA를 지원할 뿐만 아니라 6.78 MHz 및 13.56 MHz에서 20 dB 이상의 반사손실 특성을 나타내었고 6.78 MHz 자기공진 무선충전 환경에서는 공진코일 간 70% 이상의 효율 특성을 갖는다.

DGS를 이용한 무선랜 대역 통과 여파기의 설계에 관한 연구 (A study on the design of band pass filter for wireless LAN using Defected Ground Structure)

  • 김형석;조영균;송희석;박규호
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제53권3호
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    • pp.182-186
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    • 2004
  • In this paper, 2.4GHz WLAN BPF(Band Pass Filter) which has two DGS(Defected Ground Structure) unit cells was simulated and manufactured. To do this, a unit DGS resonator with resonant frequency is designed. Then the BPF for WLAN with the center frequency of 2.4GHz md the bandwidth of 200MHz is designed using two DGS resonator, finally this circuit is fabricated. We also proposed the equivalent circuit of the BPF employing two DGS resonator. The BPF with DGS was obtained experimental results with network analyzer Agilent 8510C. The measured result shows good agreement with simulated data. Experimental results show the center frequency of 2.45GHz, the insertion loss of 1.08dB, and the 3-dB bandwidth of 470MHz(19.5%). Acceding to the measured values, it is found that the fabricated DGS BPF is available for wireless LAN.

Coaxial Feed Wideband CP antenna for RFID Applications

  • Park, Kyu-Dae;Kim, Hwan-Yong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제6권4호
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    • pp.391-395
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    • 2008
  • Wideband terminal and base station is required to serve not only existing 1st and 2nd generation mobile communication systems but also 3rd generation systems. In this paper, we present a feasibility study on coaxial feed compact wideband antenna for UHF RFID reader application. The original antenna was designed for partial discharge detection sensor in high voltage diagnostic system. However, we modified the original prototype to achieve shifted down resonant frequency for wideband wireless communication applications. The experimental result shows good return loss characteristics and radiation patterns except for the total gain at each resonant frequency. The maximum measured gain was 2.45 dBi$\sim$3.18 dBi at 910MHz.

무선 압력센서를 이용한 실시간 맥박수 측정기 개발 (Development of Real-time Heart Rate Measurement Device Using Wireless Pressure Sensor)

  • 최상동;조성환;정연호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.284-288
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    • 2016
  • Among the various physiological information that could be obtained from human body, heartbeat rate is a commonly used vital sign in the clinical milieu. Photoplethysography (PPG) sensor is incorporated into many wearable healthcare devices because of its advantages such as simplicity of hardware structure and low-cost. However, healthcare device employing PPG sensor has been issued in susceptibility of light and motion artifact. In this paper, to develop the real-time heart rate measurement device that is less sensitive to the external noises, we have fabricated an ultra-small wireless LC resonant pressure sensor by MEMS process. After performance evaluation in linearity and repeatability of the MEMS pressure sensor, heartbeat waveform and rate on radial artery were obtained by using resonant frequency-pressure conversion method. The measured data using the proposed heartbeat rate measurement system was validated by comparing it with the data of an commercialized heart rate measurement device. Result of the proposed device was agreed well to that of the commercialized device. The obtained real time heartbeat wave and rate were displayed on personal mobile system by bluetooth communication.

무선전력충전시스템을 위한 브리지리스 단일전력단 교류-직류 컨버터 (A Bridgeless Single Stage AC-DC Converter for Wireless Power Charging System)

  • 김민지;유상재;유경종;우정원;김은수;황인갑
    • 전력전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.44-53
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    • 2020
  • A bridgeless single-stage AC-DC converter for wireless power charging systems is proposed. This converter is composed of a PFC stage and a three-level hybrid DC-DC stage. The proposed converter can control the wide output voltage (200-450 VDC) by the variable link voltage and the pulse-width voltage applied to the primary resonant circuit due to the phase-shifted modulation at a fixed switching frequency. Moreover, the input power factor and the total harmonic distortion can be improved by using the proposed converter. A 1 kW prototype was fabricated and validated through experimental results and analysis.

LLC 공진형 컨버터의 소신호 모델링 분석 및 실험적 검증 (Small Signal Modeling Analysis and Experimental Verification of LLC Resonant Converter)

  • 김진우;이태영;조영훈;최규하
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.365-366
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    • 2017
  • LLC resonant DC-DC converter is widely used in many kinds of applications such as battery energy storage systems, wireless power transfer and high voltage power supply. It is because of characteristics like high efficiency, power density, isolation, wide power level and stability enhancement at high switching frequency. Small signal modeling helps to design controller of the converter by approximating the behavior of nonlinear system with linear state equations. This paper presents comparison between small signal modeling analysis and experimental results of LLC resonant converter.

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무선전력전송 인버터 전원용 PFC 컨버터의 인덕터 특성 (The Inductor Characteristics of the PFC Converter for Wireless Power Transfer Inverter)

  • 임성진;김창선
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.534-535
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    • 2012
  • The characteristics of wireless power transfer is achieved at high frequencies in short range magnetic resonant wireless power transfer system. Use PFC pre-regulator for power supply of high frequency inverter. Supplied power to high power factor and high efficiency. Accordingly, the input voltage is 110V-220V. The designed of 175W Class with the output voltage of 385V. As a experiment result, maximum power factor and maximum efficiency measured 99% and 97% respectively. Therefore, in this paper, the design of a inductor which is the most important element in PFC converter for short range magnetic resonance wireless power transfer system was studied. Used an CS330125 core through the designed of 175W class. Examination results power loss was 0.2%.

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