재구성 슬릿 그라운드 공진기를 이용한 노트북용 자기공진형 무선전력전송

강석현; 정창원

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강석현 (서울과학기술대학교) 정창원 (서울과학기술대학교)

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 韓國電磁波學會論文誌第28卷第1號(通卷第236號)

발행연도: 2017.1

수록면: 69 - 75 (7page)

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본 논문에서는 자기공진형 무선전력전송의 실용화에 있어, 공진기 간 자기결합을 방해하는 그라운드 문제를 해결하기 위해 슬릿 구조를 설계하고, 커패시터를 연결하여 공진기로써의 성능을 기본적인 루프형의 수신 공진기와 비교하였다. 제안된 슬릿 그라운드 공진기(slit ground resonator)는 가로 31 ㎝, 세로 20.5 ㎝, 두께 35 ㎛의 구리박판에 넓이 1 ㎝의 슬릿을 한 방향이 열린 십자 형태로 설계하였으며, 열린 방향 양단에 6.78 ㎒에서 공진하도록 최적의 커패시터가 연결되어 공진기 역할이 가능하다. 수신 공진기는 스위치를 연결하여 열림형(open mode)과 닫힘형(short mode)일 때를 측정하고, 최고 전송효율을 표시하였다. 측정 결과, 수신 공진기가 루프 공진기일 때 가장 높은 전송효율을 보였다. 그러나 노트북 모델의 수신부에 그라운드를 삽입했을 때, 전송효율이 0 %에 가깝게 감소하였다. 반면, 슬릿 그라운드 공진기를 수신 공진기로 사용했을 때, 전송효율은 가장 높았던 루프 공진기의 67 % 회복하였다. 제안된 슬릿 그라운드 공진기는 슬릿을 통해 자기장을 통과시키며, 커패시터를 연결이 공진기로 동작하게 하여 주변 공진기 간 자기결합을 통해 전력을 전송해 주는 역할을 수행한다.

#Magnetic Resonance #Wireless Power Transfer #Slit Ground Resonator #Transfer Efficiency #Practical Applications

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Y. Huang, J. Wang, T. Sun, X. Xie, G. Li, Y. Gu, and Z. Wang, An efficiency-enhanced wireless power transfer system with segmented transmitting coils for endoscopic capsule, in Circuits and Systems(ISCAS), 2013 IEEE International Symposium on, pp. 2279-2282, May 2013. B. C. Park, Y. H. Son, B. J. Jang, and J. H. Lee, Realization of alignment-free WPT system, The Journal of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 14, no. 4, pp. 329-331, Dec. 2014. A. Kurs, A. Karalis, R. Moffatt, J. D. Joannopoulos, P. Fisher, and M. Solja??i?, Wireless power transfer via strongly coupled magnetic resonances, Science, vol. 317, no. 83, pp. 83-86, May 2007. G. B. Lee, W. S. Park, Analysis and comparison for a 4-coil magnetic resonance wireless power transfer system, The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, vol. 24, no. 2, pp. 168-179, Feb. 2013. A. P. Sample, D. A. Meyer, and J. R. Smith, Analysis, experimental results, and range adaptation of magnetically coupled resonators for wireless power transfer, Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 58, no. 2, pp. 544-554, Jan. 2011.

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