• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1043-1045
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• 2002

고전압 전원공급기를 고 밀도로 제작하기 위하여 고 주파수 동작을 시켜야 한다. 이에 따라 전원 공급기에서 최대의 부피를 차지하는 부품인 변압기는 원하는 주파수에서 최소의 부피로 충분한 전력을 수용하면서 완벽한 펄스재현을 하여야 한다. 고전압 전원공급기는 풀-브릿지 DC/DC 컨버트로 구성되어 있으며 스윗칭 주파수는 100 kHz 이다. 변압기는 일차권선이 1개이며 이차 권선은 4개로 구성된다 일차전압은 250 Vdc, 이차 권선 각각의 출력은 520 Vrms이다. 변압의 이차 권선은 배 전압 회로를 이용하여 승압 후 각각을 직렬로 연결하여 -4,100 VDC와 -2,050 VDC를 만들어 TWT(Travel Wave Tube)의 케소드 및 콜렉트에 공급한다. 이 변압기는 100 kHz 펄스로 동작하고 최대부피가 400$cm^3$이하가 되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 변압기의 설계 방법 및 최소 온도상승을 위한 적절한 동작 자속밀도의 선택에 대하여 기술하고 변압기의 누설 인덕턴스, 분포 케페시턴스, 공진 주파수에 대하여 설계치 및 실험치를 비교 평가하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.199-204
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• 2007

본 논문에서는 멀티램프 구동이 유리하여 인버터 개수를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있는 EEFL을 사용하였으며, 변압기의 자체 손실을 줄이고 소형화가 가능하며, 높은 승압비를 갖는 압전 변압기를 병렬로 연결하여 멀티램프 구동이 가능하도록 하였다. 최적의 EEFL 구동회로를 구성하기 위해서 Push-Pull 타입의 압전 인버터를 설계하였으며, 설계된 인버터 회로에 대한 시뮬레이션 분석을 통하여 타당성을 검증하였다. 향후 본 논문에서 제안하는 구동 방식을 대화면 LCD 백라이트에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.482-484
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• 2000

압전 세라믹은 공정 조건에 따라 압전 및 전기적 특성이 큰 영향을 받는다. 최적의 조건을 갖는 압전변압기를 제조하기 위해서는 이런 공정의 변수들의 변화를 관찰할 필요성이 있다. 본 논문에서는 이런 압전 특성을 관찰하고자, 하소의 온도를 $850^{\circ}C$에서 $900^{\circ}C$도까지 시간변화에 따라 phase 변화를 XRD로 관찰하고 burn out의 온도에 따른 기공변화 및 소결의 온도변화에 따른 임피던스 어낼라이저로 주파수 특성을 관찰하였다. 이렇게 조사해본 결과 하소를 $900^{\circ}C$에서 3시간 burn out을 $500^{\circ}C$에서 2시간, 소결을 $1250^{\circ}C$에서 2 시간 한 경우가 $Q_m>1000$, $k_p>0.40$ 값을 얻을 수 있었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제8권1호
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• pp.27-34
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• 1995

The analysis of nonlinear equivalent circuit and the resonance characteristics of input current and output voltage were simulated, and their electrical properties are discussed in the transverse-type piezoelectric ceramic transformer. The nonlinear resonance characteristics of input current and output voltage showed by the thermal effect due to a higher driving current, the nonlinearity increased greatly as driving current increased. When load resistor was 100[M.ohm.], the nonlinear coefficient was -1.3. The nonlinear resonance curve of input current and output voltage for a variation of input voltage and load resistor agreed with the discussed theory. The output voltage increased nearly proportioned to input voltage when load resistors were below 50[M.ohm.], the voltage step-up ratio decreased when a load resistor was 100[M.ohm.] and their maximum value was 950.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.273-277
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• 1999

A cold cathode flourescent lamp for the backlight in the notebook computer requires high input voltage about 1300(V) when it turns on. But once a discharge starts, the input voltage can be dropped by about one-third for continued output. The equivalent impedance also varies from open to several dozens of kilo-ohms. The piezoelectric transformer converts electrical energy into mechanical energy and then converts it back to electrical energy at a high voltage. Its high output voltage, high efficiency and small size are suitable for driving the LCD backlight in the notebook computer. The piezoelectric transformer operates near the resonance frequency and the output waveform is close to sine wave with very little noise. This paper suggests an inverter for LCD backlight of notebook computer using piezoelectric transformer that includes voltage to frequency converter for gate signal which is useful for tracking of variable resonance frequency depending on load impedance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.71-73
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• 2001

본 논문에서는 유한 요소법을 이용하여 압전 트랜스듀서 (piezoelectric transducer)의 임피던스 및 기계적인 변위값을 계산하였고 이를 실험적으로 검증하였다. 이러한 수치해석을 바탕으로 압전 현상을 해석하기 위해 필요한 물질 상수들의 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 이러한 분석을 바탕으로 수치해석에 필요한 물질 상수들을 가리고, 가려진 물질 상수들간의 관계를 규명하여 역산해야할 상수들의 개수를 줄임으로써 간단한 실험에 의해서 압전체의 수치해석에 필요한 물질 상수들을 역으로 찾아갈 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.243-250
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• 2021

이온화된 기체인 플라즈마의 의료분야에서 적용은 현재 주로 살균분야에 국한되어 적용되고 있지만 바이오플라즈마기술의 등장으로 그 응용범위가 확대되고 있는 실정이다. 또한, 인체에 직접 조사하거나 비열처리하는 경우에는 정교한 시술을 위해 핸드헬드가 가능한 고밀도 소형화가 요구된다. 변압기로 인한 전자기파 영향이 없고 소형으로 구현이 가능한 형태의 로젠형 압전변압기는 압전효과를 이용한 전기-기계 커플링을 통해 전압변환을 달성하며 상대적으로 에너지밀도를 높일 수 있는 장점으로 휴대용 플라즈마 발생장치에 이용되고 있다. 본 논문에서는 로젠형 압전변압기의 등가회로를 이용한 모델링을 수행하고, 의료용으로 적용가능한 형태의 플라즈마 발생장치를 설계 및 제작하였다. 이를 위해 플라즈마 발생 모듈은 12V 입력전원으로 5.8kV의 출력전압을 발생시키도록 하프브리지 커버터 토폴로지 전력변환장치를 적용하여 고전압 동작하도록 설계하였다. 설계를 통해 제작된 프로토타입을 통해 의료용합형 플라즈마 기기로의 활용가능성에 대해 확인하였고, 이러한 연구결과를 통해 플라즈마 제트 또는 직접조사용 등의 다양한 의료기기로서의 역할을 확보할 것으로 사료된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1984년도 하계학술회의논문집
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• pp.188-190
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• 1984

• 전력전자학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.70-79
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• 2003

본 연구에서는 압전 변압기를 이용한 T5 28급 전자식 안정기를 제작하여 그에 관한 특성을 조사하였다. 제작된 전자식 안정기는 크게 정류부와 능동형 역률 개선 회로부, 마이크로 컨트롤러를 이용한 주파수 발진부와 피드백 제어 회로부, 그리고 하프-브리지 인버터 회로 및 압전 변압기포 구성하였다. 사용된 원칩 마이크로 컨트롤러(AT90S4433)는 주파수를 발진하는 발진 회로부와 형광램프에 인가된 전류값을 측정하여 램프의 구동여부를 판단하는 피드백 제어 회로부로 구성하였으며, 내부 프로그램에 의해 일정 주파수에서 주파수를 감소시킴으로서 램프 방전을 유도하고 방전을 확인 후 정상상태 구동을 하는 주파수 대포의 이동을 통해 형광램프에 일정한 출력을 유지하였다. 결과적으로 개발된 전자식 안정기는 기존의 자기식 안정기가 무겁고 부피가 크며 많은 손실과 깜박거림(Flicker)현상을 지니는 반면에, 75[kHz]대의 고주파수로 동작하면서 99.5[%]이상의 높은 역률과 12[%]이하의 낮은 총 고조파 왜곡률(THD), 그리고 1.5이하의 CF(Crest Factor)를 나타낸다. 따라서 본 연구에서 제작된 압전형 안정기근 기존의 안정기를 대체할 수 있으며, 소형 경량화 되고 높은 효율을 지니게 되므로 경제적 측면에서의 장점도 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.158-158
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• 2009

기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 에너지 변환소자인 압전 세라믹스는 액추에이터, 변압기, 초음파모터 및 각종 센서로 응용되고 있으며, 그 응용분야는 크게 증가하고 있다. 최근에는 이러한 압전 소자를 앞으로 도래하는 ubiquitous, 무선 모바일 시대의 휴대용 전자제품, robotics 등의 분야에 적용하기 위하여 소형화 및 경량화를 구현하고자 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 압전 특성이 우수한 PNN-PMN-PZT 삼원계 세라믹을 이용하여 압전 트랜스포머를 제작하고 전기적 특성을 평가하였다. 압전트랜스포머는 전왜-압전효과를 이용한 소전력용 고전압발생소자로서 종래의 권선형 트랜스포머에 비교해서 소형, 경량이면서 승압비가 높고 구조가 간단하므로 직류 고전압전원에 응용되고 있다. 압전트랜스의 이론적인 고찰은 Rosen 이후로 많은 연구자들에 의해서 보고되었다. 그런데 압전세라믹트랜스는 공진 시 강력한 에너지변환을 하기 때문에 재료의 물리적 특성이 매우 중요함에도 불구하고, 이러한 물리적 특성에 관한 연구는 거의 없었다. 따라서 본 연구에서는 물리적 특성과 전기적 특성의 상호 연관성을 고찰하고자 하였다. 압전트랜스용 재료는 전기기계결합계수($k_p$)와 기계적품질계수(Qm)가 높아야 한다. 전기기계결합계수를 높이기 위해서는 상경계 조성의 Pb(Zr,Ti)$O_3$[PZT]계 세라믹스가 가장 우수하다. 본 연구에서는 기계적 품질계수를 향상시키기 위해서 $Pb(Nn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.06+x}(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.065-x}(Zr_{0.48}Ti_{0.52})_{0.875}0_3$계의 조성을 설계하여 압전특성을 평가하고 미세구조를 분석하였다. 또한 압전트랜스를 제작하여 입출력의 승압비 및 주파수 특성 등도 평가하였다.