Characterization of a Micro Power Generator using a Fabricated Square Coil of 4 Layers and Nd Magnet

PCB 4층 사각코일과 Nd 자석을 이용한 초소형발전기의 특성

We designed and fabricated square coils of 4 layered structure on a PCB board. The size of the coils were $1{\times}1cm^2\;and\;$2{\times}2cm^2$. The line width of the fabricated coils was $100{\mu}m$. By reciprocating a magnet on the surface of a fabricated square coil which is composed of 4 layers, an alternating output voltage was obtained. We changed the vibrational frequency from 0.5 to 7 Hz. The generated voltages were 62 mV at $1{\times}1cm^2$ and 245 mV at $2{\times}2cm^2$ when 5.5 Hz frequency. We rectified and stepped up the output voltage using a quadrupler circuit and $2{\times}2cm^2$ coil. Before using the step up circuit, the measured voltage was 320 mV at 7 Hz. After using the step up circuit, the measured voltage was 400 mV at 7 Hz.

PCB제작방법으로 제작한 4층 사각코일과 Nd 영구자석을 이용하여 초소형발전기를 제작하였다. 선폭이 $100{\mu}m$로 제작된 4층 사각코일의 크기는 두께가 1.6 mm 면적이 $1{\times}1cm^2$ 와 $2{\times}2cm^2$이다. 진동발생장치를 제작하고 코일위에서 Nd 영구자석을 수평으로 움직여 교류전압을 발생시켰다. 진동수를 0.5 Hz에서 7 Hz까지 변화시키면서 전압 값을 측정하였다. 5.5 Hz의 진동을 발생시켜 $1{\times}1cm^2$의 크기의 코일에서 62 mV의 교류전압이 발생하였고 $2{\times}2cm^2$의 크기의 코일에서 245 mV의 교류전압이 발생하였다. 7 Hz의 진동수에서 $2{\times}2cm^2$의 크기의 코일에서 320 mV의 교류전압이 발생하였고 채배정류회로를 이용할 때는 7 Hz의 진동수에서 400 mV의 직류전압이 발생하였다.