Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Radosław Oliński

Analiza pracy transformatorów piezoelektrycznych w układach impulsowych


Analysis of piezoelectric transformers operation in switching mode circuits


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Krzysztof Tomalczyk
Dodatkowy opiekun pracy dyplomowej: mgr inż. Jerzy Gołaszewski

Praca dyplomowa magisterska obroniona 2017-03-27
Streszczenie pracy dyplomowej:
Praca obejmuje zagadnienia związane analizą pracy transformatorów piezoelektrycznych w układach impulsowych. Swoją pracę podzieliłem na dwie części - teoretyczną oraz praktyczno-symulacyjną. Część teoretyczna zawiera 4 rozdziały. W pierwszym rozdziale omówiłem podstawowe definicje i wielkości opisujące zjawisko piezoelektryczności. Opisane w nim zostały takie pojęcia jak zjawisko piezoelektryczne proste i odwrotne, anizotropowość materiałów piezoelektrycznych oraz wielkości które je opisują. W następnym rozdziale opisuję typowe materiały piezoelektryczne syntetyczne i naturalne, ceramikę piezoelektryczną oraz polimery piezoelektryczne. W kolejnym rozdziale przedstawiłem typowe zastosowania materiałów piezoelektrycznych, czyli czujniki, siłowniki i transformatory piezoelektryczne. W ostatnim rozdziale części teoretycznej omówiłem przykładowe układy przetwornic z transformatorami piezoelektrycznymi oraz ich możliwe zastosowania. W części projektowo-symulacyjnej badałem szereg transformatorów typu Rosena, dla których przeprowadziłem symulacyjną weryfikację podanych przez producenta parametrów modelu obwodowego. Dla wybranego transformatora wyznaczyłem pomiarowe charakterystyki częstotliwościowe, dokonałem korekty modelu dla rezonansu podstawowego oraz rozbudowałem model o jeden z rezonansów wtórnych. Tak opracowany model posłużył do symulacji pracy transformatora z pobudzeniem sygnałem prostokątnym, co pozwoliło odtworzyć warunki zbliżone do rzeczywistych, panujących w układach impulsowych.
Abstract:
The work covers issues related to the analysis of piezoelectric transformers operation in switching mode circuits. I divided my work into two parts - theoretical and practical-simulation. The theoretical part contains 4 chapters. In the first chapter I discussed the basic definitions and quantities describing piezoelectricity. The concepts described here are: direct and inverse piezoelectric effects, anisotropy of piezoelectric materials and the quantities describing them. In the next chapter I describe typical synthetic and natural piezoelectric materials, piezoelectric ceramics and piezoelectric polymers. In the next chapter I presented typical applications of piezoelectric materials, i.e. sensors, actuators and piezoelectric transformers. In the last chapter of the theoretical part I discussed examples of piezoelectric transformer circuits and their possible applications. In the design and simulation part, I studied a series of Rosen transformers for which I performed a simulation verification of the circuit model parameters given by the manufacturer. For the selected transformer I have determined the frequency response characteristics, corrected the model for the basic resonance and expanded the model with one of the secondary resonances. This model was used to simulate transformer operation with square wave stimulation, which allowed reconstructing conditions similar to real switching mode power conversion circuits.