• Title/Summary/Keyword: 공진 코일

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5m-off-long-distance inductive power transfer system using dipole coils (다이폴형 코일을 사용한 5m 거리의 자기유도 무선전력전송 기술)

  • Park, Changbyung
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.627-628
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    • 2012
  • 기존 자기공진형태에서 사용되는 루프 형태의 코일 대신에 코어를 사용한 다이폴 형태의 코일을 1차 측과 2차 측에 사용해 코일의 부피를 줄이 면서도 먼 거리까지 자기장을 보낼 수 있는 자기유도방식의 무선 전력 시스템을 구성 하였다. 각 코일에 사용된 코어의 형상은 코어 내부에서 자기장이 균일하게 분포 될 수 있도록 최적화 되었으며 5m 거리에서 209W의 전력을 전달하고, 최대 16%의 효율을 달성 하였다.

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Analysis and Comparison for a 4-Coil Magnetic Resonance Wireless Power Transfer System (4-코일 자기 공진 무선 전력 전송 시스템의 해석법 연구)

  • Lee, Gunbok;Park, Wee Sang
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.24 no.2
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    • pp.168-179
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    • 2013
  • The critical point analysis(CA) and impedance matching analysis(IA) are performed and compared for a 4-coil magnetic resonance wireless power transfer system. Because the operating frequency splits at short distance while the efficiency drops drastically at long distance in this system, the optimization technique is needed for either a specific distance or efficiency at the fixed frequency. CA uses the critical point where shows maximum efficiency in the entire range and IA uses the impedance matching technique to achieve maximum efficiency at the specific distance. Comparison result shows that IA is more efficient than CA. Also, it shows one side matching has a tradeoff relationship comparing to both side matching. By using four spiral resonant coils, the analysis was experimentally verified. The measured data agreed well with the calculated data.

Analysis and Design Technique of a Spiral Inductor for a Wireless Charging of Electric Vehicle (전기자동차 무선 충전용 스파이럴 인덕터의 해석 및 설계 기법)

  • Hwang, In-Gab
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.12 no.2
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    • pp.142-149
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    • 2019
  • The coils to transmit the electric energy are necessary to charge an electric vehicle wirelessly. There are several types of coils, from basic circular coils to DD-type coils for enhancing the coupling effect between two coils. However, DD-type coils with a good coupling effect between coils have a disadvantage in use because of the structure complexity of the power conversion device of transmitting and receiving side. In this paper, we propose a method to calculate the inductance value and to design the size of the spiral inductor which is convenient to fabricate when the power is transmitted wirelessly by using two coils in free space. Since the bifurcation phenomenon occurs when the XLm value is similar to the load resistance value in the resonator the XLm value was selected to be equal to the minimum load resistance value to minimize this phenomenon, and the inductance value required for the resonator was calculated. In order to realize the calculated inductance value by the spiral inductor, the relationship between the inductance value and the size, the number of turns, the total coil length of a spiral inductor was investigated. In addition, the change of coupling coefficient k according to the horizontal separation of two coils was examined and an appropriate inductor was selected.

Modifications of RC/TS(Resonant Column and Torsional Shear) Device for the Large Strain (대변형율 시험을 위한 공진주 비틂전단 시험기의 수정)

  • Bae, Yoon-Shin
    • International Journal of Highway Engineering
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    • v.10 no.3
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    • pp.1-10
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    • 2008
  • Conventional RC/TS(resonant column and torsional shear) device usesa specimen with an aspect ratio(height-to-diameter) of 2:1 and this generates a maximum shear strain in the sample of about 1.5% at the maximum rotation of the drives system. The objective of this study is to modify RC/TS device to generate higher strain amplitude. The modifications include a new base pedestal to overcome the limitations in the travel of the drive system and modification of coil wiring to increase torque. The effects of the new coil wire on torque in the electro magnetic drive system were evaluated and the application of modified device was illustrated using sand soil.

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테슬라 코일의 설계와 제작

  • Yang, So-Hui;An, Seong-Jung;Park, So-Jeong;Mun, Jin-Pyeong;Jo, Jeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.168.2-168.2
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    • 2013
  • 테슬라 코일은 니콜라 테슬라가 고안한 변압기로, 교류 아크 방전을 통한 플라즈마의 발생을 관찰할 수 있는 기기이다. 고전압 트랜스를 사용해 저전압을 고전압으로 변환하고, 변환된 에너지를 콘덴서에 충전시켜 스파크 갭 사이에 절연파괴를 일으켜 아크 방전을 통한 플라즈마를 발생시킨다. 이 때 콘덴서와 1차코일 사이에 폐회로가 형성되고, 1차 코일과 2차 코일 사이에 전자기장이 생긴다. 공진주파수가 맞을 때 만들어진 전자기장으로 에너지가 전달되고, 2차 코일에서 증폭된 에너지는 충전된 탑로드 끝에서 아크 방전을 통하여 플라즈마의 형태로 방출된다. 본 프레젠테이션에서는 한동글로벌 학교 고등학생들이 50시간에 걸쳐 직접 제작한 테슬라 코일의 자세한 스펙, 만든 부품들과 그를 만드는 데 사용한 물품들, 설계도들, 날짜별로 기록한 테슬라 코일의 자세한 제작 과정과 후기, 만든 테슬라 코일의 작동과 이를 이용한 추가적인 실험 내용을 발표하고자 한다.

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Novel Mutual Inductance Formula for the Magnetic Resonance Wireless Power Transmission System Using Helical Coils (헬리컬 코일을 이용하는 자기 공진형 무선 전력 전송 시스템에서 새로운 상호 인덕턴스의 계산식 제안)

  • Jang, Ju-Yeop;Hur, Jung;Kim, Yong-Nam
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.23 no.6
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    • pp.669-681
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    • 2012
  • In this paper, analytical calculations using a novel mutual inductance formula for a resonant wireless power transmission system using helical coils. The look-up table of critical variables during the mutual inductance calculation process was formulated. The calculation results for resonant frequency and insertion loss were compared with experimental results when the distance between the two helical coils in a structure where the transmission and reception is symmetrical was varied with 10 mm increments from 53 mm to 500 mm. On average, the resonant frequency showed a difference of 5.63 % between the experimental results and the calculation results. The insertion loss had an average difference 2.25 dB where the smallest difference of 0.33 dB occurred with 290 mm. It was found that the experimental results without using a balun were in greater agreement with the calculation results.

Optimum Design of Reputation Slab Induction Heating System using Resonant Inverter (공진형 인버터를 이용한 평판유도가열 시스템의 최적설계)

  • Park, Sang-hoon;Shin, Dae-chul
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2012.07a
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    • pp.138-139
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    • 2012
  • 본 논문에서는 고주파 공진형 인버터 접속의 가열 코일로부터 비접촉 상태로 전자유도 와전류를 구조물에 가하여 발열하는 공진형 인버터를 이용한 유도가열 방식의 최적설계를 제안하였다. 설계한 시스템 인버터는 스위칭주파수 20[kHz] 대역에서 동작하는 하프-브리지 고주파 직렬 부하 공진형이며 LC공진 설계 시 부하 자체를 L로 설정하여 효율을 최대화 하였다. 또한 유도가열용 인버터에 적용 가능한 스너버회로의 특성분석을 통해 본 시스템의 최적화에 관한 연구를 하였다.

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Study on the single power supply design of PLS-II injection kicker (PLS-II 인젝션 키커의 단일전원장치 설계에 관한연구)

  • Son, Yoon-Kyoo;Jang, Sung-Duck;Hwang, Woon Ha;Lee, Byung-Joon;Choi, Jae-Young
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1197-1199
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    • 2015
  • PLS-II 키커 모듈레이터는 마그넷 코일 4개에 펄스전원을 공급하고 있다. 에너지 저장용 커패시턴스 합성 값은 $3.2{\mu}F$이고, 두 개의 회로로 커패시턴스 $1.6{\mu}F$로 나뉘어져 있다. 키커 마그넷 코일 두 개를 직렬연결하고 두 개 회로를 병렬구조로 하여 펄스 폭 $6.8{\mu}s$, 전류 20 kA, 운전주파수 10 Hz로 운전되고 있다. 커패시터와 코일의 직렬공진에 의해 에너지를 전달하는 직렬공진회로이다. 인덕턴스를 줄일 목적으로 전원장치는 키커 마그넷 가까이에 설치되어있다. 이것은 펄스폭에 영향을 미치게 되며 운전전류에 민감해서 그 값이 커지게 되면 입력공급 전압이 높아지게 된다. 장치의 운영적인 측면에서 고장이나 키커 모듈레이터 내부에 문제가 발생 하였을 경우 저장링 터널에 설치되어있는 전원을 점검하기 위해서는 빔 운전을 중단하고 접근을 해야 하는 불편함이 있다. 키커 모듈레이터 전원을 단일전원을 하고자 하는 궁극적인 목적은 입사효율을 높이기 위함이며, 입사되는 키커의 변수를 조정하고자 한다. 또한, 정비의 용이성과 입사 시 키커의 전압, 전류를 개별적으로 조정이 가능하게 단일전원으로 장치를 제작하고자 한다. 본 논문에서는 단일전원의 설계와 실험내용을 소개하고자 한다.

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10m Distance Inductive Power Transfer using Distributed Windings of Dipole Coil (분산권선형 다이폴 코일을 이용한 10m 거리 무선전력전송)

  • Son, Ho S.;Thai, Van. X.;Gu, Beom W.;Rim, Chun T.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.485-486
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    • 2017
  • 본 논문에서는 10m 반경의 공간에 위치한 웨어러블 기기를 충전하기 위한 무선 전력전송을 제안한다. 장거리 무선전력전송의 송신코일 양단의 높은 전압문제를 해결하기 위해 공진 커패시터를 분산하여 각 코일의 유기전압을 줄이는 분산권선형 다이폴 코일을 제안하였다. FEM 시뮬레이션 결과, 분산권선형 다이폴 코일이 형성한 자속밀도의 균일도는 최소 71%로 집중권선형 다이폴 코일의 최소 51%보다 높았다. 또한 거리별 최고 자속밀도는 분산권선형 다이폴 코일이 낮았지만 거리가 멀어질수록 차이는 줄어들어 5m 거리 이후에서의 차이는 30 % 이내임을 확인하였다. 시뮬레이션 설계를 바탕으로 분산권선형 다이폴 송신코일과 4가지의 다른 형태를 갖는 수신 코일을 제작하여 10m 거리 이내에서 10 mW 이상의 전력을 전송하였다.

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Phase Controlled Thin Film Loop Antenna for Multi-media Devices (멀티미디어단말기용 박막형 위상제어루프 안테나)

  • Shin, Cheon-Woo
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.12 no.7
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    • pp.971-978
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    • 2009
  • The paper is a phase controlled loop antenna for multi-media devices. We developed a phase control loop pattern arrangement methods for loop antenna in mobile devices like as a cell phone and PCS, WCDMA. In the loop antenna pattern, arrange close adhesive the loop antenna pattern $180^\circ$ cycle in wave length, the radiated electro-magnetic wave from close adhesive loop pattern become to coherent wave than the phase controlled loop antenna has high efficiency and high radiation gain. To acquire a wide band width on phase controlled loop antenna, we arrange a multiple phase controlled loop pattern that has a different length each other. Different length for each other loop pattern cause a different frequency that we can acquire a wide band width for loop antenna from close adhesive phase control. In experiment, we designed a CDMA850 mobile multi-media antenna in 20mm$\times$20mm area thickness 0.4mm, the radiation efficiency is over 60% and radiation gain is over 0dBi.

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