haku: @keyword toimilaite / yhteensä: 14
viite: 7 / 14
| Tekijä: | Vanhalakka, Juha |
| Työn nimi: | Power Supply for Piezoelectic Actuator |
| Teholähde pietsosähköiselle toimilaitteelle | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2014 |
| Sivut: | ix + 58 s. + liitt. 4 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Sähkötekniikan korkeakoulu |
| Oppiaine: | Tehoelektroniikka (S3016) |
| Valvoja: | Kyyrä, Jorma |
| Ohjaaja: | Kostamo, Jari |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201501221262 |
| OEVS: | Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossaOppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa. Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/ Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.
Kirjautuminen asiakaskoneille
Opinnäytteen avaaminen
Opinnäytteen lukeminen
Opinnäytteen tulostus
|
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 1621 | Arkisto |
| Avainsanat: | piezoelectic actuator SiC driver pietso toimilaite piikarbiidi ohjauselektroniikka |
| Tiivistelmä (fin): | Tässä työssä tutkittiin teholähderatkaisuja korkeajännitepietsotoimilaitteelle. Tavoitteena oli saada pietsotoimilaitteen jännite muuttumaan -200 voltista 1000 volttiin ajassa 0.5 ms. Pietsotoimilaitteen lataamiseen vaadittavan suuren virran takia työssä tutkittiin vain jännitettä nostavia topologioita. Lineaarisen teholähteen hyötysuhde olisi ollut ratkaisevasti huonompi. Useita eri vaihtoehtoja simuloitiin SPICE -simulaatio-ohjelmistolla. Mittauksia varten suunniteltiin ja valmistettiin prototyypplaite, jotta voitiin tutkia teholähteen käyttäytymistä oikealla pietsokuormalla. Koska teholähteessä tehopuolijohdekomponenttien kytkentätaajuus valittiin välillä 50 - 100 kHz, oli piikarbidi MOSFET -kytkinten käyttö perusteltua. Pietsopinoa ohjattiin avoimessa ja suljetussa silmukassa. Testeissä käytettiin kokosiltahakkuria, jonka ulostulo oli biasoitu. Näin kokosillan koko jännitealue saatiin hyödynnettyä pietsopinon ohjauksessa. Avoimen silmukan ohjauksessa pystyttiin ohjaamaan pietsopino -190 voltista 950 volttiin 0,6 ms (10% - 90%). Muutosten aikana huippuvirta oli 36 ampeeria. Tavoitteet lähes täyttyivät jännitteiden ja muutosnopeuden osalta. Teholähteellä pystyttiin todentamaan, että pietsopinoa voidaan ohjata halutulla nopeudella. |
| Tiivistelmä (eng): | This thesis presents a process of design, prototyping and testing of a power supply for high voltage piezoelectric actuator. And switch-mode converter topologies were examined while they provide better efficiency than their linear counter parts.The goal was to charge a piezoelectric stack from -200 V to 1000 V in under 0.5 ms. The most interesting topologies were simulated with SPICE-simulation software to gain knowledge and reference. A prototype device was designed and build in order to examine topologies with actual a piezoelectric actuator. Since the switching frequency of the converter was 50 - 100 kHz, high speed SiC MOSFET modules were utilized. The piezo stack was driven with open-loop and close-loop operation. A biased output full-bridge topology was used in actual measurements. In open-loop operation maximum output voltage difference of -190 to 950 V was reached while Rise and fall times (10 % - 90 %) was 0.6 ms. The peak current during transitions was 36 amperes. The requirements were almost reached and the power supply proved that the piezo stack actuator can be driven with such a high speeds. |
| ED: | 2014-08-03 |
INSSI tietueen numero: 49496
+ lisää koriin
INSSI