• 한국전자파학회논문지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.84-87
• /
• 2016

본 논문에서는 자기공명 방식의 무선전력전송 시스템용 100 W급 수신기를 설계, 제작하였다. 제안된 수신기는 1.8 MHz 대역, 100 W급 full-bridge 다이오드 정류기와 정전류 충전기로 구성되어 있다. 특히 정류기에는 30 V 이상의 과전압으로부터 수신기를 보호하는 과전압 보호회로와 수신기에 입력되는 여분 전력을 자동으로 소모하여 수신기의 임력임피던스를 부하변동에 관계없이 일정하게 유지시키는 능동 더미 부하가 내장되어 있다. 정전류 충전기는 최대 1 A의 충전 전류로 배터리를 충전할 수 있도록 설계, 제작되었으며, 충전전류를 제어할 수 있도록 구성되었다. 구성된 수신기를 이용하여 자기공명방식 무선충전 시스템을 구성하였다. 시스템은 130 W 송신기, 1.8 MHz 대역 송수신 공진기, 그리고 제안된 수신기로 구성되어 있으며, 자기공명방식으로 48 V 리튬-이온 배터리를 충전하도록 설계되었다. 시스템 측정 결과, 30 cm의 전송거리에서 약 54 %의 시스템 효율을 나타내었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.317-323
• /
• 2013

본 논문에서는 자기공명 방식을 이용한 25W급 무선전력 전송 시스템을 설계 및 구현하는 것을 제안하고 있다. 본 논문에서 제안하는 자기공명 방식 무선전력 전송 시스템은 100W급 Class-F 송신기, 1.7MHz대역의 송수신 공진기, 40W급 Full-bridge 다이오드 수신기로 구성되어 있다. 특히 제안된 시스템은 수신기에 전달되는 전력이 부하를 구동할 수 있는 적정레벨로 유지될 수 있도록 송신기와 수신기 사이의 통신을 이용한 송신전력제어 기능을 구현하여 송신기가 최적의 전력을 송신하여 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있도록 구현되었다. 본 논문에서 제안된 시스템 및 송신전력 제어기능을 기반으로 다양한 기기에 동일한 기능의 적용이 가능하며 상용화에 보다 근접할 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제48권2호
• /
• pp.90-94
• /
• 2011

본 논문에서는 고주파 대역 중에서 에너지 전송과 관련되어 정류 회로의 구조와 특성을 분석하고, 최대의 효율을 이끌어 낼 수 있는 방안을 찾고자 한다. 13.56MHz에서의 입력 신호를 DC 변환하여 실험 및 측정을 하였다. 정류회로는 반파 정류회로, 전파정류회로 브릿지 정류회로로 나눌 수 있고, 최대 효율을 갖기 위해서 다양한 정류 회로를 전산 모의 실험하였다. 현재까지의 연구 내용은 passive 소자를 이용한 효율 개선에 중점을 두고 실험을 하였다. 정류 효율에 영향을 미치는 요소는 소자의 특성에 좌우하며, 이번 실험에서는 약 70%의 효율을 측정할 수 있었으며, 보다 개선된 소자를 사용함으로서 낮은 입력에서 높은 효율을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제24권9호
• /
• pp.883-891
• /
• 2013

스마트폰 무선 충전 시나리오에서는 송신 패드에 비해 수신 패드의 크기가 작으므로 수신 패드의 위치에 상관없이 일정한 전력을 부하에 공급하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 송신 패드와 수신 패드의 크기가 각각 $16cm{\times}18cm$와 $6cm{\times}8cm$의 직사각형 구조를 갖는 경우, 무선 전력 전송 송신부에 위치한 E급 증폭기의 Drain 바이어스 전압만을 조정하여 수신 패드의 위치에 상관없이 일정한 전력이 부하에 공급되는 방식을 제안하였다. 설계된 LF-대역 무선 전력 시스템의 구성은 PWM IC인 TL494로 제어되는 Buck converter 구조의 전원 회로, 저가의 IRF510 power MOSFET을 이용한 E급 증폭기, 송신 패드 및 수신 패드, 그리고 Schottky 다이오드를 이용한 풀 브릿지 정류기로 구성된다. 제작된 무선 전력 전송 시스템은 바이어스 조정을 하지 않는 경우 240 kHz에서 최대 4 W 출력과 67 % 이상의 시스템 효율을 가지며, 바이어스 조정을 하는 경우에는 수신 패드의 위치에 상관없이 수신 전력을 2 W로 일정하게 유지할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.393-401
• /
• 2018

이 논문에서는 WPC / A4WP 무선 전력 전송을 위한 정류기가 설계하였다. 설계된 정류기는 WPC (무선 전력 컨소시엄) 및 A4WP (무선 전력 연합)를 모두 지원하며 전파 브리지 정류기로 설계되었다. WPC는 100kHz ~ 205kHz의 주파수에서 전력을 전송하고 A4WP는 6.75MHz의 주파수에서 전력을 전송한다. 브리지 정류기는 다이오드 대신 MOSFET을 사용하기 때문에 출력 전압이 입력 전압보다 높으면 역전류가 흐르고 효율에 영향을 미친다. 따라서 MOSFET을 통해 흐르는 전류를 감지하고 역전류를 차단하는 역전류 검출기를 추가했다. 주파수 판별기는 주파수 대역이 다르기 때문에 사용된다. 설계된 정류기는 CMOS $0.35{\mu}m$ 고전압 공정을 사용하여 설계되었다. 입력 전압은 최대 18V이며 100kH ~ 205kHz, 6.78MHz 주파수에서 작동한다. 최대 효율은 94.8 %이고 최대 전력 공급은 5.78W 이다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제18권5호
• /
• pp.885-909
• /
• 2016

Advances in low-cost wireless sensing have made instrumentation of large civil infrastructure systems with dense arrays of wireless sensors possible. A critical issue with regard to effective use of the information harvested from these sensors is synchronized sensing. Although a number of synchronization methods have been developed, most provide only clock synchronization. Synchronized sensing requires not only clock synchronization among wireless nodes, but also synchronization of the data. Existing synchronization protocols are generally limited to networks of modest size in which all sensor nodes are within a limited distance from a central base station. The scale of civil infrastructure is often too large to be covered by a single wireless sensor network. Multiple independent networks have been installed, and post-facto synchronization schemes have been developed and applied with some success. In this paper, we present a new approach to achieving synchronized sensing among multiple networks using the Pulse-Per-Second signals from low-cost GPS receivers. The method is implemented and verified on the Imote2 sensor platform using TinyOS to achieve $50{\mu}s$ synchronization accuracy of the measured data for multiple networks. These results demonstrate that the proposed approach is highly-scalable, realizing precise synchronized sensing that is necessary for effective structural health monitoring.