• Title/Summary/Keyword: 윤곽진동모드

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A Study on the 3-D Simulation of Contour Vibration Mode Piezoelectric Transformer (윤곽진동모드 압전트랜스포머의 3차원 시뮬레이션에 관한 연구)

  • 홍재일;류주현;정영호;박창엽;김종선;유충식
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2000.07a
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    • pp.423-426
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    • 2000
  • The 3-D $31.5$\times$31.5$\times$2.5mm$^3$model of contour vibration mode piezoelectric transformer with Pb($Ni_{1/2}$$W_{1/2}$)$O_3$-Pb(Zr,Ti)$O_3$ ceramics was simulated by ANSYS according to the dot size 17, 18, 19, 20, 21 $mm\phi$ and analyzed the results. The mechanical quality factor of the 3-D model was decreased with the dot size and increased as 2605 at 20 $mm\phi$ and after then decreased again. The output voltage of that sample was 74123 [V] and the maximum stress of the dot electrode at that sample was 288[$10^7$N/$m^2$] and the maximum displacement of the ring electrode at that sample was 128 [$\mu\textrm{m}$].

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The Electrical Properties of Thickness Vibration Mode Multilayer Piezoelectric Transformer using Low Temperature Sintering $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ Ceramics (저온소결 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 세라믹스를 이용한 두께진동모드 적층 압전 변압기의 전기적 특성)

  • Kim, Do-Hyung;Yoo, Ju-Hyun;Jeong, Yeong-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.306-306
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    • 2007
  • 최근, LED 구동 인버터, DC-DC 컨버터, AC-DC 컨버터 및 형광등 ballaster 등의 고전압전원장치등에 압전변압기를 적용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 순수한 $PbTiO_3$는 큐리온도($490^{\circ}C$)가 높고, 기계적강도가 크며, 비유전율(약 200 정도)이 작다. 또한, 두께방향 진동의 전기기계 결합계수 ($K_t$)가 윤곽진동의 전기기계 결합계수($K_p$)보다 크므로 두께방향의 진동모드를 이용한 벌크파 진동자의 경우 윤곽진동방향으로 불요신호(spurious signal)가 적고, 작은 grain size($1\;{\mu}m$정도)로 미세가공이 가능하여 고주파 재료로 이용되고 있다. 압전변압기의 출력 전력을 향상시키기 위해서는 적층으로 제작하여야 하는데 적층 압전변압기 제작시 층간의 내부 전극이 도포된 상태에서 소결하여야 한다. 이때 소걸 온도가 높으면 Pd 함랑이 높은 전극을 사용하여야 하는데 Pd 전극의 가격이 비싸 소자의 경제성이 떨어지게 된다. 따라서 순수한 Ag 전극을 내부전극으로 사용하기 위해서는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소결이 가능하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 $(Pb,Ca,Sr)Ti(Mn,Sb)O_3$ 조성을 이용하여 $900^{\circ}C$ 이하의 저온소결이 가능한 두께방향진동모드 적층 압전변암기를 제작하여 그에 대한 전기적 특성을 조사하였다.

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ESPI Simulation for the Vibration Modes of the Thin Right-Angled Plate (얇은 직각판의 진동 모드에 대한 ESPI 시뮬레이션)

  • 장순석
    • Journal of KSNVE
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    • v.9 no.3
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    • pp.509-516
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    • 1999
  • The ESPI (Electronic Speckle Pattern Interferometry) algorithm has been simulated to calculate vibrational modes of a thin right-angled STS304 plate. The phase transformation of the reference wave of the ESPI is carried out only one time during vibration in order to clarify ESPI speckle patterns. Two dimensional vibrational modes are calculated from one ESPI pattern before vibration onset and two ESPI patterns during vibrations but with and without the phase transformation. The ESPI harmonic results are compared with those derived from the finite element method (FEM), and they agree very well. Additionally a phase unwrapping algorithm has been newly developed to derive a displacement map from an ESPI phase map.

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Electrical Characteristics of the Contour-Vibration-Mode Piezoelectric Transformer using PNW-PMN-PZT Ceramics (PNW-PMN-PZT세라믹스를 이용한 윤곽진동모드 압전트랜스포머의 전기적특성)

  • 류주현;오동언
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.15 no.7
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    • pp.602-608
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    • 2002
  • In this study, microstructural and piezoelectric characteristics of PNW-PMN-PZT ceramics manufactured using attrition milling method were investigated. Sintering temperature of the ceramics was varied from $1080^{\circ}C$ to $1240^{\circ}C$. With increasing sintering temperature, dielectric constant increased. In the specimen sintered at $1120^{\circ}C$, electromechanical coupling factor(Kp) and density showed the maxinum values of 0.546 and 7.78[$g/\textrm{cm}^3$], respectively. In the specimen sintered at $1160^{\circ}C$, mechanical quality factor(Qm) also showed the maxinum value of 1,943. Contour vibration mode piezoelectric transformer with the size of $27.5{\times}27.5{\times}2.5mm$ using PNW-PMN-PZT ceramics was manufactured and its driving characteristics for T5 fluorescent lamp was investigated. Taking into consideration temperature rise of 6.8[$^{\circ}C$] and efficiency of 98.23%, it can be concluded that the transformer is suitable for driving the T5 fluorescent lamp.

Optimal Design of Piezoelectric transformer for High Efficiency and High Power density using AWE (AWE를 이용한 고효율 고전력 밀도 압전 변압기의 최적설계)

  • Seo, Jung-Moo;Joo, Hyun-Woo;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.780-783
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유한요소법과 등가회로법을 이용하여 윤곽 진동형 압전변압기의 특성을 해석하고 이를 통해 압전변압기의 매칭 임피던스와 기계 및 전기적 결합계수를 계산하였다. 실험적 결과를 통하여 수치해석의 타당성을 검증한 후, 진화 전략에 기초한 멀티 모드 함수의 최적 알고리즘을 이용하여 고효율 고전압 밀도 압전 변압기의 형상 최적화를 수행하였다. 최적화 과정에서의 계산 시간을 단축시키기 위하여 AWE(Asymptotic Waveform Evaluation)를 적용한 유한요소법을 사용하였다.

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