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Jirapong Jittakort (King Mongkut’s University of Technology) Anawach Sangswang (King Mongkut’s University of Technology) Sumate Naetiladdanon (King Mongkut’s University of Technology) Chayant Koompai (King Mongkut’s University of Technology) Saichol Chudjuarjeen (Rajamangala University of Technology Krungthep)
저널정보
전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.17 No.5
발행연도
2017.9
수록면
1,150 - 1,159 (10page)

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Flexibility in the power control of ultrasonic transducers has remained a challenge for cleaning applications. This paper introduces a modification of the existing piezoelectric ceramic transducer (PCT) circuit to increase the range of operation through its impedance characteristics. The output power is controlled using the asymmetrical voltage-cancellation (AVC) method. Together with a phase-locked loop control, the switching frequency of the inverter is automatically adjusted to maintain a lagging phase angle under load-parameter variations during the cleaning process. With the proposed modification, the region of the zero-voltage switching (ZVS) operation is extended, which results in a wider range of output power control. A hardware prototype is constructed and the control algorithm is implemented using an STM32F4 microcontroller. Simulation and experimental results are provided to verify the proposed method for a 50-W PCT. The operating frequency and output power ranges under study are 37 - 41 kHz and 15.8 - 50 W, respectively.
#Asymmetrical control #Resonant inverter #Ultrasonic cleaner

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. THE PIEZOELECTRIC CERAMIC TRANSDUCER
III. LCCL RESONANT INVERTER TOPOLOGY
IV. AVC WITH PLL CONTROL
V. SIMULATION AND EXPERIMENTAL RESULTS
VI. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (24)

참고문헌 신청
S. H. Wong, M. Kupnik, R. D. Watkins, K. Butts-Pauly, and B. T. Khuri-Yakub, “Capacitive micromachined ultrasonic transducers for therapeutic ultrasound applications,” IEEE Trans. Biomed. Eng., Vol. 57, No. 1, pp. 114-123, Jan. 2010. L. F. Brown, “Design considerations for piezoelectric polymer ultrasound transducers,” IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., and Freq. Control, Vol. 47, No. 6, pp. 1377-1396, Nov. 2000. L. Parrini, “Design of advanced ultrasonic transducers for welding devices,” Trans. Ultrason., Ferroelectr., and Freq. Control, Vol. 48, No. 6, pp. 1632-1639, Nov. 2001. L. C. Cheng, Y. C. Kang, and C. L. Chen, “A resonance-frequency-tracing method for a current-fed piezoelectric transducer,” IEEE Trans. Ind. Electron., Vol. 61, No. 11, pp. 6031-6040, Nov. 2014. F. J. Lin, R.Y. Duan, and J. C. Yu, “An ultrasonic motor drive using a current-source parallel-resonant inverter with energy feedback,” IEEE Trans. Power Electron., Vol. 14, No. 1, pp. 31-42, Jan. 1999.

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