核心期刊网首页> 外文期刊> 电子学 & 通信

Characterization of LTCC-based electromagnetic microgenerators


In this paper we present the system for characterization the electromagnetic microgenerators fabricated in Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) technology as well as fabrication and electrical properties of such microgenerators. Electromagnetic microgenerators include planar multilayer multipole coils, and a multipole permanent magnet. In our experiment the coils with 6, 8,10 and 12 layers and outer diameter of 50 mm were designed and fabricated. To create alternating magnetic field a 28-pole permanent magnet secured on rotor three-phase Brushless Direct Current (BLDC) motor was used. System for control and drive of such type of motor was realized with Atmega microcontroller, which was necessary to generate PWM (Pulse Width Modulation) signal for motor phase commutating. System was working in three modes. First of them was sensorless work called BEMF (Back ElectroMotive Force). In the second mode the delay time between commutation and motor current was set manually. Such solution was chosen to smooth the motor work at low rotary speed. In the third mode both the delay time as well as the value of current were declared in microcontroller program as constant. The rotor rotary speed was measured with a self-made tachometer consisting of Atmega microcontroller and transoptor for motion sensing. The system was used for characterization of self-made LTCC-based electromagnetic microgenerators. The induced voltage of structure with 12-layer coils was 2.47 V (open circuit measurement). Generator provided 1.99 mA of constant current (short circuit) at maximum rotary speed of about 11990 rpm. A Graetz rectifying bridge and a proper smoothing capacitor were used to convert AC output signal to DC one.%W artykule przedstawiono system do charakteryzacji mikrogeneratorów elektromagnetycznych wykonanych w technologii LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) oraz proces wytwarzania i właściwości takich mikrogeneratorów. Mikrogeneratory elektromagnetyczne zawierają planarne, przestrzenne, wielowarstwowe cewki oraz przestrzenne magnesy stałe. W eksperymencie zaprojektowano i wykonano cewki z 6, 8, 10 oraz 12 warstw o średnicy zewnętrznej 50 mm. Do wytworzenia zmiennego pola magnetycznego wykorzystano 28 magnesów stałych umieszczonych na rotorze trójfazowego silnika bezszczotkowego - BLDC (Brushless Direct Current). System do sterowania tego typu silnikiem zrealizowano w oparciu o mikrokontroler ATmega, który umożliwił generowanie sygnału PWM (Pulse Width Modulation) koniecznego do komutacji faz silnika. System pracuje w trzech trybach. Pierwszy z nich umożliwiający pracę bez udziału czujnika położenia nazwano BEMF (Back ElectroMotive Force). W drugim trybie czas pomiędzy komutacjami oraz wartość prądu ustawiane są manualnie. Takie rozwiązanie umożliwiło wygładzenie pracy silnika przy niskich prędkościach obrotowych. W trzecim trybie czas pomiędzy komutacjami oraz wartość prądu zostały przypisane na stałe w pamięci mikrokontrolera. Pomiar prędkości obrotowej silnika zrealizowano w oparciu o prędkościomierz zbudowany również w oparciu o mikrokontroler ATmega oraz transoptor. System pomiarowy został użyty do charakteryzacji mikrogeneratorów elektromagnetycznych opartych na technologii LTCC. Indukowane napięcie ze struktury 12-warstwowej wynosi 2,47 V (pomiar w obwodzie otwartym). Generowany prąd stały (zamknięty obwód) przy maksymalnej prędkości obrotowej ok. 11990 rpm to 1,99 mA. Sygnał zmienny zamieniono na stały poprzez użycie mostka Graetza oraz kondensatora wygładzającego.......

【作者名称】: MIROSLAW GIERCZAK, PAWEL WALASEK, PIOTR MARKOWSKI
【作者单位】: Wroclaw University of Technology, Faculty of Microsystem Electronics and Photonics, Wroclaw University of Technology, Faculty of Microsystem Electronics and Photonics, Wroclaw University of Technology, Faculty of Microsystem Electronics and Photonics
【关 键 词】: LTCC, electromagnetic, microgenerator
【期刊名称】: Electronics
【期刊论文数据库】: [DBS_Articles_01]
【期刊论文编号】: 108,691,437
【摘要长度】: 3,523
【上篇论文】: 外文期刊 - Wybrane zagadnienia szeregowania zadan wieloprocesorowych dla dedykowanych procesorow THE CHOSEN PROBLEMS OF MULTIPROCESSOR TASK SCHEDULING FOR DEDICATED PROCESSORS
【下篇论文】: 外文期刊 - International Telecom

【论文下载】: 免费获取 该期刊&论文全文内容