T E L KO M N I KA  T e lec om m u n icat ion ,   Com p u t i n g,   E lec t r on ics   an d   Cont r ol   Vol.   1 8 ,   No.   3 J une   2020 ,   pp.   1567 ~ 1572   I S S N:  1693 - 6930,   a c c r e dit e F ir s G r a de   by  Ke me nr is tekdikti ,   De c r e e   No:   21/E /KP T /2018   DO I 10. 12928/ T E L KO M NI KA . v1 8 i 3 . 14334     1567       Jou r n al  h omepage ht tp: // jour nal. uad . ac . id/ index . php/T E L K OM N I K A   C om p a r is on  b e t w e e n  p i e z oe le c t r i c  t r a n sf o r m e r  a n d   e le c t r om ag n e t ic  t r an s f or m e r   u se d  i n  e le c t r on i c  c ir c u its       We d ian   Had i   Abd   Al   Am e e r M u s t af A .   F ad e Al - Qai s i Am m ar   Al - Gi z i   D ep ar t men t   E l ec t ri ca l   E n g i n eer i n g ,   Co l l eg o E n g i n eer i n g Mu s t a n s i ri y a h   U n i v er s i t y ,   Iraq       Ar t icle   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e ived   O ct   15 ,   2019   R e vis e M a r   3 ,   2019   Ac c e pted  M a r   12 2019       T h i s   p ap er  p res e n t s   s t u d y ,   m o d e l i n g   a n d   s i m u l a t i o n   o t h p i ezo e l ect r i c   mat eri a l   w o r k s   as   t ran s fo rmer  (p i ezo el ec t ri t ra n s f o r mer  (PT ))  i n   p o w er   el ect r o n i ci rcu i t s ,   co mp ari s o n s   are  mad w i t h   t h e   reg u l ar  t ran s fo rmer     (i ro n   co re)  w o rk s   i n   t h s ame  c i rcu i t ,   t h t e s t e d   ci rc u i t   i s   t h fu l l   b ri d g e   co n v ert er  w h i ch   u s ed   i n   t h e   s i mu l at i o n   as   d p o w er  s u p p l y   ci rc u i t .     A s   res u l t ,   d et ai l ed   s i mu l at i o n   fo b o t h   t h p i ez o el e ct ri t ran s fo rmer  an d   t rad i t i o n al   t ra n s f o rmer  are  ach i ev e d ,   as   w el l   as   t h o u t p u t   v o l t ag fro t h d c   p o w er  s u p p l y   i s   t e s t e d   b y   v ary i n g   t h l o a d   res i s t an ce.   T h d p o w er  s u p p l y   ci rcu i t   h a s   b een   s i mu l at e d   u s i n g   PSIM  (V 9 . 1 p o w er  el ect ro n i ci rc u i t   s i mu l a t i o n   s o ft w are.   K e y w o r d s :   P iez oe lec tr ic  mate r ial   P iez oe lec tr ic  tr a ns f or mer   P Z T   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i ce n s e .     C or r e s pon din A u th or :   W e dian  Ha di  Abd  Al  Ame e r   De pa r tm e nt  E lec tr ica E nginee r ing C oll e ge   of   E n ginee r ing,     M us tans ir iyah  Unive r s it y,   B a ghda d,   I r a q .   E mail:   mus taf a _1988a bba s @uomus tans ir iyah. e du. iq       1.   I NT RODU C T I ON   R e ne wa ble  r e s our c e s   a r e   s our c e s   that  pr oduc e   c lea n,   c lea r   a nd  c os e f f e c ti ve   e ne r gy   without   making   a ny  ha r m   to   e nvir onment   ( poll uti on ) ,   the   mos c o mm on  r e ne wa ble  r e s our c e s   a r e   s unli ght,   wind ,   ti de s ,   wa ve s ,   ge other mal  he a a nd  a mbi e nt  vibr a ti ons .   R e ne wa ble  e ne r gy  ha s   h igh  e f f icie nc a nd  r e li a bil it y.     T he   piez oe lec tr ic   mate r ials   a r e   mate r ials   that   pr o duc e   e lec tr ica e ne r gy   whe n   e xpos e to   e xter na l   a mbi e nt  inf luenc e   ( vib r a ti ons ) ,   the   piez oe lec tr ic  mate r ials   a r e   wide ly   us e thes e   da ys   due   to   thei r   a bil it y   to   pr oduc ti on  of   r e ne wa ble  e ne r gy  [ 1,   2] .   T he   a ppli c a ti on  pos s ibi li ti e s   of   piez o’ s   a r e   a lm os e ndles s ,   s u c a s   s c a nning  pr obe   mi c r os c ope   s c a nne r s ,   powe r   s uppli e s ,   s ti c k - s li mot or s   a nd   ult r a s onic  c lea ning  e tc.   T he   f ir s t   e mpi r ica mani f e s tation  o f   a   r e lation  be twe e mi c r os c opic  piez oe lec tr ic  phe no menon  a nd  c r ys tallogr a phic   body   wa s   r e lea s e by   J a c que s   C ur ie  a n P ie r r e   in  1880   [ 3 ] .   T he y   pr e pa r e d   s pe c ial  c r ys tals   us ing  ( qua r tz,   tour maline,   s uga r - c a ne ,   t opa z   a nd  R oc he ll e - s a lt )   a nd  mea s ur e   the  c ha r ge s   on  the  s ur f a c e   of   the  c r ys tals   whe a   mec ha nica s tr e s s   s ubje c ted  to  it .   T he r e   a r e   many  known  mate r ials   that  own  pi e z oe lec tr ic  f e a tur e s ,   s uc a s   mate r ials   mad e   of   c e r a mi c     ( e . g.   L e a z ir c ona te  ti tana te  ( P Z T ) )   a nd  c r ys tal  ( e . g.   Qua r tz)   a nd  [ 4 - 6] .     T he   e f f e c o f   piez oe lec tr ic  outcome   f r om   the  e lec t r o - mec ha nica int e r a c ti on  in  the  c r ys tal  mate r ials ,   whic ha ppe ne be twe e n   the  e lec tr ica a nd   mec h a nica s tate s   of   the   c r ys tal  [ 7] .   T he   piez oe lec tr ic  mate r ials   a r e   mate r ials   that  ge ne r a te  c ha r ge   whe n   they  a r e   s que e z e or   pos it ioned  unde r   mec ha nis ti c   s tr a in.     T he   ope r a ti on  of   P Z   mate r ials   is   a ls r e ve r s ibl e ,   s if   a e lec tr ic  f ie ld   is   a ppli e to  thes e   mate r ials ,   t he will   s tar vibr a ti ng  a nd   their   s ha pe   will   c ha nge   s li ghtl ( mec ha nica s tr a in) ,   P Z   mate r ials   a ls k nown  a s     e lec tr o - mec ha nica mate r ials ,   whic c a s im ply  d e f ine  a s   a   de vice   c onve r ts   mec ha nic a e ne r gy  to  e lec tr ica Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   3 J une   2020:    1567   -   1572   1568   e ne r gy  [ 8,   9] .   T he   inver s e   piez oe lec tr ic  e f f e c is   us e in  the  pr oduc ti on  of   ult r a s onic  s ound  wa ve s   wh ich  ha ve   many  a ppli c a ti ons   us e in  thes e   da ys   li ke   c lea ning,   r oc b r e a king,   c utt ing   e tc.   [ 10,   11] .   F igur e   1   s hows   that   the   piez oe lec tr ic  mate r ials   a r e   c ompos e of   a n   a r r a nge ment   of   a   polar ize d   mate r ial  that  is   in  a   ne ut r a s tate   due   to  a   s ymm e tr ica dis tr ibut ion   of   c ha r ge .   B de f or mi ng   the  mate r ial,     a   c ha r ge   c a be   c r e a ted  f r om  a   r e a li gnment  of   the  polar ize s tr uc tur e .   T his   pr oduc e s   a   volt a g e   a c r os s     a   s e pa r a ti on  dis tanc e   whic c a a ls be   de s c r ibed  a s   a e lec tr ic  f ield.   P Z   mate r ials   s hows   ve r s tr ong   f r e que nc r e li a nc e   whe the   mec ha nica a nd  e lec tr ica e ne r gy  a r e   c oupled  [ 12] .             F igur e   1.   P iez oe lec tr ic  e f f e c in   qua r tz       As   pr e vious   s tate   of   a r t,   a uthor s   in  [ 13]   d is c us s   the  e s s e nti a bounda r ies   on  e lec tr o - mec ha nica l   e ne r gy  tr a ns f or mation  c a pa bil it of   piez oe lec tr ic  t r a ns f or mer s   ( P T s ) .   I pa pe r   [ 14 ]   a uthor s   pr opos e method  in  or de r   to   r a is e   the   powe r   de ns it y   of   P T s   by   c on ta c he a tr a ns f e r   s tr uc tur e   to   the   P T s .   I n   [ 15]   the  a uthor s   pr e s e nted  the  be ha vior   of   the  piez oe lec tr ic  a c tuator   in  ter ms   of   mec ha nica dis plac e ment.   T he   a uthor s   in  [ 16]   of f e r s   a   de s ign  of   a   P Z   l ter   modul e   us e f or   r e movi ng  ha r moni c   f r e que nc ies   in  P T s   a nd  c ompar e   the  de s igned  f i lt e r   with   a   c onve nti ona l   inducto r   lt e r .   I n   [ 17]   a uthor s   us e   mul ti ple - c onne c ted  P ie z oe lec tr ic  T r a ns f or mer s   in   or de r   to  a c hieve   higher   output   powe r   a nd  r e duc e the   mec ha nica los s .   T his   pa pe r   is   or ga nize a s   f oll ows .   S e c ti on  s hows   ba s ic  int r oduc ti on  a nd  modelli ng  o f   P T s .   S e c ti on  pr e s e nts     the  c ompar is on  a nd  dis c us s ion  f or   the  de ve loped  powe r   s upply  us ing  P T   a nd  tr a dit ional  tr a ns f o r mer ,   whic is   ve r ifi e thr ough   s im ulation  r e s ult s ,   f oll owe by   th e   c onc lus ions   a nd  f utur e   wor k   in  s e c ti on  4.       2.   RE S E AR CH  M E T HO D   2. 1.   P iez oe lec t r ic  t r an s f or m e r   b as ics   T he   piez oe lec tr ic  in f luenc e   is   quit e   s tudi e d   the s e   da ys   due   to   it s   huge   a ppli c a ti ons   in   powe r   c onve r s ion  c ir c uit s   [ 14] .   P T s   a r e   s oli d - s tate   de vice s   that  tr a ns f or the  e lec tr ica l   e ne r gy   f r o on e   s ide  to   a nother   by  mea ning  of   a   mec ha nica vibr a ti on .   T he s e   de vice s   a r e   f a br ica ted  us ing  P Z   mate r ials   that  a r e   wor king  a r e s ona nc e .   B us ing  s uit a ble  de s ign  a nd  layout,   it   is   c onc e ivable   to  s tep - down  a nd  s tep - up     the  volt a ge s   be twe e the  input   a nd   output   ter mi na ls   of   the  P T ,   without   us ing  a ny   magne ti c   mate r ials     ( li ke   i r on   c or e   tr a ns f or mer )   a nd   ga ini ng   ve r y   h igh  t r a ns f or mation   e f f icie nc y   [ 18] .   P T s   a r e   low   we ight ,   c ompac t,   not   a f f e c ted  by   e lec tr ica l   nois e ,   a nd   c a pr oduc e   high   powe r   de ns it ies   [ 15]   a ls the   P T s   ha s   no   e lec tr omagne ti c   int e r f e r e nc e   ( E M I )   a nd   it s   not   c o n tain  a ny   windings   l ike  t r a dit ional   tr a ns f or me r   [ 17 ] .   T he s e   be ne f it s   make   P T   ve r y   he lpf ul   f o r   a   lot   o f   a ppli c a ti ons   including  the   DC   a nd   AC   powe r   s uppli e s   us e in   e lec tr onic  de vice s   [ 19 ,   20 ] ,   s tep - up  tr a ns f or m e r s ,   plas ma   s our c e s   [ 2 1 ] ,   a nd   in   inver ter s   f or   d is play     ba c k - li ghti ng,   dus c lea ning   c oll e c tor s ,   pr int ing   m a c hines   a nd  im a ge   mac hines .   T he   f i r s noti on   of   a   R os e type  P Z   c e r a mi c   tr a ns f or mer   wa s   of f e r e d   by   C ha r les   A.   R os e in  1956   [ 2 2 ] .   S ince   then ,   the   de ve lo pment  of   P T s   thr ough  h is tor ha s   be e li nke to   the  pe r ti ne nt  wor of   s ome  e xc e ll e nt  inves ti ga tor s   a s   we ll   a s   to     the  gr owth  in   mate r ials ,   indus tr ializa ti on  p r a c ti c a bil it y,   a nd   dr ivi ng   c ir c uit   mec ha nis m.   F igur e   2   s hows   the  s tudi e type  of   c e r a mi c   P T s ,   w hich  c ons is ts   of   pr i mar a nd   s e c onda r e lec tr ode on  the  P Z   c e r a mi c .   T he   pr i mar s ide  is   polar iz e in  the  thi c kne s s   dir e c ti on  a nd  the  s e c onda r y   s ide  in    the  dir e c ti on  o f   the   length.   W he volt a ge   s ignal  ( Vin)   with   r e s ona nc e   f r e que nc ( f r )   is   de li ve r e d   o the  P T   pr im a r s ide,   a   powe r f ul   mec ha nica vibr a ti on   is   pr oduc e by  inver s e   P Z   e f f e c t,   a nd   a   high   volt a g e   ( Vo)   is   a ppe a r e a the  output   f r om   the  P T   s e c onda r s ide,   matc hing  it s   vib r a ti on  by   dir e c P Z   e f f e c [ 13] .     T he   P T   p r im a r y   s ide  is   e xc it e by   a n   e lec tr ica A C   volt a ge ,   whic h   make s   a   de f o r mation   of   th e   P T s   s tr uc tur e .   T he   de f or mation   of   the   s e c onda r s ide   ge ne r a tes   a output   volt a ge   [ 2 3 ].   T he   e lec tr ica l   e quivale nt  c ir c uit   o f   the  piez oe lec t r ic   tr a ns f or me r   is   s hown  i F igu r e   3 ,   whic I t   c a be   s e e that   it   c ons is ts   of   a n   R L C   br a nc ( R 1,   L 1,   a nd  C 1)   a nd  c a pa c it a nc e   a the   pr im a r y   s ide  C 01  a nd  C 02  is   the  output   c a pa c it a nc e   a   the  s e c onda r s ide  [ 2 4 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         C ompar is on  be tw e e piez oe lec tr i c   tr ans for me r   and  e lec tr omagne ti c   …  ( W e dian  Hadi   A bd   A l   A me e r )   1569       F igur e   2.   C e r a mi c   type   P T           F igur e   3.   P T s   e quivale nt  c ir c uit       2. 2.     P iez oe lec t r ic  t r an s f or m e r   m od e ll i n g   P T   uti li z e s   two  int e r c onne c ted  piez oe lec tr ic  e leme nts .   One   is   s e int mot ion,   by  the  inver s e   piez oe lec tr ic  e f f e c t,   a nd   the   other   is   ha r ve s ti ng  the   powe r   f r om   the  mot ion   by   the  d ir e c t   P Z   e f f e c t.   B pr ope r   de s ign  the  P T   is   c a pa ble  o f   tr a ns f e r r ing   e ne r gy .   T he   c onve r s ion  r a ti is   given   by   ge ometr y,   polar iza ti on  a nd   plac e ment  of   e lec tr ode s .   T he   P Z   main   e qua ti ons   i s tr e s s   c ha r ge   f or is   s hown  by  the  ( 1)   a nd  ( 2) .   T he   two  e qua ti ons   c ha r a c ter ize   the   c onne c ti on  be twe e n   t he   mec ha nica a nd   the   e lec tr ica l   s tate s .   Althoug va r ious   vibr a ti on  mode  a nd   mec ha nica s tr uc tur e   a r e   in  P T s ,   but  s ti ll   the  r e leva nc e   be twe e dif f e r e nt   pa r ts   of   P Z T   is   s a me.   Ac c or ding  to   the  e qua ti ons   o f   P Z ,   bounda r c ondit ions   a nd  wa ve   e qua ti on ,   the   e qua ti ons   s ubs ta nti ve   the  P Z T   is   given   be low  [ 2 1 ,   3 ] :     =     ( 1)     = +   ( 2)     whe r e ,   the  P Z   mate r ial  s tr e s s   is   r e pr e s e nted  by  s y mbol   ( T )   mea s ur e in  [ N/m 2 ] ,   the  s tr a in  in  the  P Z   mate r ial  is   r e pr e s e nted  by  the  s ymbol   ( S ) ,   the  e lec tr ic  f ield  is   r e pr e s e nted  by  the  s ymbol   ( E )   mea s ur e in   [ V/m] ,     the  e lec tr ic  dis plac e ment  is   r e pr e s e nted  by  s ymb ol  ( D)   mea s ur e in   [ C /m 2 ] ,   the  e las ti c   s ti f f ne s s   t e ns or   is   r e pr e s e nted  by  ( c E )   mea s ur e d   in   [ N/m 2 ] ,   the   P Z   p e r mi tt ivi ty   a t   c ons tant  s tr a in   is   r e pr e s e nted  by   ( εS )   a nd   ( e )   i s   the  piez oe lec tr ic  c ons tant  [ 2 5 ].       3.   RE S UL T S   A ND   AN AL YSI S   I thi s   pa pe r   the   P T   is   tes ted  a s   s tep - up  tr a ns f or mer   in   the  DC /DC   f ull   br idge   c onve r ter   c ir c uit ,     the  modeling  of   P T   c onve r ter s   by   u s ing  R os e type  is   s hown  in   F igur e   4.   T he   pa r a mete r s   of   the  P T   c onve r ter s   r e pr e s e nted  in  T a ble  1.   T he   va lues   of   P T   c ir c uit   pa r a mete r s   a r e   take f r om  the  S pe c if ic a ti ons   of   the  P T   model  AP - 313T P .   T he   s im ulation  is   mad e   us ing  P S I M   s of twa r e   ve r s ion   9. 1 ,   by  us ing  th e   va lues     in  T a ble  the  s im ulation   c ir c uit   diagr a m   is   s hown  in  F igur e   5 ,   the  s im ulation   is   done   a s   two  pa r ts ,   the  f ir s t   pa r is   us e   the  P T   a s   s tep - up  tr a ns f or mer   in  the  D C /DC   c onve r ter   c ir c uit   a nd  the   obtaine r e s ult s   a r e   s hown     in  T a ble   2 ,   the  s e c ond  pa r is   us e   r e gular   tr a ns f or m e r   ( ir on   c or e )   ins tea the   P T   in   the  s a me   DC /DC   c onve r ter   c ir c uit   a nd  the   obtaine r e s ult s   a r e   s hown  in   T a ble  3.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   3 J une   2020:    1567   -   1572   1570     T a ble  1.   P owe r   s upply   pa r a mete r s   P a r a me te r   V a lu e   V in   12 ( V )   C 01   L 1   C 1   R 1   C 02   Φ   f S   C F   L   400 ( pF )   50 ( mH)   20 ( pF )   150 ( )   3 ( pF )   5 ( - )   50 ( K H z )   1 ( nF )   2.03 ( mH)       F igur e   4.   C ir c uit   diagr a o f   f u l b r idge  c onve r ter   u s ing  P T             F igur e   5 .   S im ulation   c ir c uit   diagr a f or   DC /DC   f u ll   br idge  c onve r ter   us ing  R os e type  P T       T a ble  2.   DC /DC   powe r   s upply  r e s ult s   us ing  P T   I nput  V ol ta ge   ( V ol t)   L oa d R e s is ta nt   ( K  Ω )   O ut put  V ol ta ge   ( V ol t)   O ut put  C ur r e nt   ( A mpe r e )   O ut put  P ow e r   ( W a tt )   T H D     (%)   12   300   54.53   0.0001733   0.00896003   1.20524   12   12   12   12   400   500   700   1000   56.77   59.45   59.89   60.01   0.0001411   0.0001189   0.0000892   0.0000636   0.00786678   0.00698858   0.00519658   0.00402404   1.15634   1.13817   1.09394   1.04899       T a ble  3.   DC /DC   powe r   s upply  r e s ult s   us ing  r e gular   tr a ns f or me r   I nput  V ol ta ge   ( V ol t)   L oa d R e s is ta nt   ( K  Ω )   O ut put  V ol ta ge   ( V ol t)   O ut put  C ur r e nt   ( A mpe r e )   O ut put  P ow e r   ( W a tt )   T H D   (%)   12   300   58.03   0.0001988   0.01186207   3.15394   12   12   12   12   400   500   700   1000   59.02   59.25   59.46   59.75   0.0001489   0.0011856   0.0000849   0.0000596   0.00097471   0.00710329   0.00512556   0.00366717   2.13576   1.26831   1.13546   1.03245       C ompar is on  is   made   be twe e the  obtaine r e s ult s   f r om  the  two  c i r c uit s   ( powe r   s upply  c ir c uit )   onc e   by  us ing  P T   a nd  a ga in  by  us ing  ir on  c or e   tr a ns f or mer ,   both  wo r ks   a s witching  f r e que nc ( f S   =   50KH z ) ,   whic s hows   that  f or   va r iable   wide   r a nge   load  r e s is tanc e   ( R L )   the  output   volt a ge   ( V o )   is   a lm os c on s tant  f or   both  c ir c uit s   with   tr a ns f or mation   r a ti o   ( Φ = 5) ,   a nd   a lt hough  low   powe r   obtaine d   a the   powe r   s uppl output   but  the  P T   wor ks   a s   pe r f e c s tep - up  tr a ns f or mer   with  low  tot a ha r moni c   dis tor t ion  ( T HD )   in  th e   output   c ur r e nt  s ignal  les s   than  1. 3% ,   high   c onve r s ion  e f f icie nc ( a bout   94% ) ,   a nd  h igh  r e li a bil it y.   F or   a ll     the  be ne f it s   mentions ,   a ls the   P T   ha s   no  c or e   los s e s   a ppe a r e ( ir on  los s e s   a nd  e ddy  c ur r e nt  lo s s e s )   no  e lec tr oma gne ti c   int e r f e r e nc e   ( E M I ) ,   a nd   good  inp ut output   is olation   F ig ur e   6   s hows   the  s im ulatio r e s ult s   f or   DC /DC   powe r   s upply  ba s e on   P T   with   R L   =   7 00  KΩ .   a n   output   volt a ge   o f   ( V o   =   60  vo lt )   is   a c hie ve a nd  output   c ur r e nt   inj e c ted  to  the   load  by   ( I o   =   8. 92 *10 - 5   Amp . )   with  T HD   =   1 . 0939% ,   whic r e s ult s   output   powe r   r e c e ived  (P o   5. 195  mW) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l         C ompar is on  be tw e e piez oe lec tr i c   tr ans for me r   and  e lec tr omagne ti c   …  ( W e dian  Hadi   A bd   A l   A me e r )   1571       ( a )     ( b)         ( c )     ( d)         ( e )   (f)     F igur e   6.   DC /DC   powe r   s upply  ba s e on   P T   s im ul a ti on  r e s ult s   f o r   R L = 700  KΩ ,   ( a )   Vo lt a ge   a the   pr i mar s ide  of   P T ,   ( b)   C u r r e nt  a t   the  p r im a r s ide  o f   P T ,   ( c )   Volt a ge   a the   s e c onda r s ide  of   P T ,     ( d)   C ur r e nt  a the   s e c onda r y   s ide  of   P T ,   ( e )   Output   volt a ge ,   ( f )   Output   c ur r e nt       4.   CONC L USI ON   I thi s   pa pe r ,   P T   a s   s tep - up  tr a ns f or me r   wor ks   i DC /DC   powe r   s upply   is   s im ulate us ing   P S I M   s of twa r e ,   the   r e s ult s   f r om   s im ulation   c ompar e d   with   tr a dit ional   e lec tr omagne ti c   tr a ns f or mer s   ( i r on  c or e   tr a ns f or mer ) .   T he   r e s ult s   s how  that   P T s   a r e   pr om is ing  be c a u s e   they  ha ve   a   ve r y   low   T HD ,   no  c o r e   los s e s   a ppe a r e d,   high   e f f icie nc ( a bove   94 % ) .   Als o   t he ha ve   many   a dva ntage s   on   the   r e gular   t r a ns f or mer     s uc inf lammable ,   lea ka ge   f lux  not   a ppe a r s ,   high   r e li a bil it y,   s mall  s ize   a nd  thi c kne s s ,   f lexible   tr a ns f or mi ng   r a ti o,   e lec tr omagne ti c   im muni ty   incombus ti bil i ty,   good  is olation  a nd   low   ha r moni c   c ur r e n nois e .     T he   indus tr ializa ti on   pr oc e s s   f or   P T s   is   much  s im pler   than   f or   i r on  c o r e   t r a ns f or mer s   a s   the r e   is   no  windings   or   a s s e mbl e c or e s   a r e   r e quir e a ls with  r e duc e e l e ment  s ize   a nd  we ight .   As   f utur e   wor a   mu l ti ple  P T s   c a be   us e in  pa r a ll e in  or de r   to   incr e a s e   the  pow e r   s upply  output   powe r   de li ve r e d   a the  load.       AC KNOWL E DGE M E NT S     T he   a uthor s   would   li ke   to   thank  the  I r a qi  gov e r nment  r e pr e s e nted  by  the  mi nis tr y   of   h igher   e duc a ti on  a nd  s c ientif ic  r e s e a r c h,   M us tans ir iyah  Unive r s it ( ww w. uomus tans ir iyah. e du. iq )   B a ghda d I r a f o r   it s   s uppor in  the   pr e s e nt  wor k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   1693 - 6930   T E L KO M NI KA   T e lec omm un   C omput   E C ontr o l Vol.   1 8 ,   No .   3 J une   2020:    1567   -   1572   1572   RE F E RE NC E S     [1   T emi t o p A . ,   Rames h   C.   B. ,   A p p l i cat i o n   o Re n ew ab l E n er g y   Res o u r ce s   i n   Mi cr o g r i d   P o w er  Sy s t e m,     Th Jo u r n a l   o f   E n g i n ee r i n g ,   v o l .   2 0 1 9 ,   n o .   1 8 ,   p p .   5 3 0 8 - 5 3 1 3 ,   2 0 1 9 .   [2   J ap h et   A .   D .   et   al . ,   D e v e l o p men t   o D C - D Co n v er t er  w i t h   Cu rr en t   Mo d C o n t ro l   fo M u l t i - S o u rce  Re n ew a b l e   E n er g y   H ar v es t i n g   S y s t em,   2 0 1 6   IE E E   R eg i o n   1 0   C o n f er en ce  (TE NC O N) ,   Si n g ap o re,   p p .   5 5 6 - 5 5 9 ,   2 0 1 6 .   [3   L o k es h   V . ,   Co mp ar i s o n   o T ech n i q u e s   fo D e s i g n i n g   an d   Mo d el i n g   o H i g h - Po w er   Pi ez o el ec t ri D ev i ces ,   2 0 1 7   4 t h   I E E E   U t t a r   P r a d es h   S ec t i o n   In t er n a t i o n a l   C o n f er en ce  o n   E l ec t r i ca l ,   Co m p u t er   a n d   E l ec t r o n i cs   ( U P C O N) Mat h u ra,   p p .   4 0 5 - 4 0 9 ,   2 0 1 7 .   [4   Fei   C. ,   et   al . ,   H i g h   Perfo rman c Pi ezo e l ect r i Cry s t a l   A l p h a - Bi b o   f o Ph o t o ac o u s t i G as   D et e ct i o n ,   2 0 1 9   1 3 t h   S ym p o s i u m   o n   P i ez o el ec t r c i t y,   A c o u s t i W a v es   a n d   D evi ce  A p p l i c a t i o n s   ( S P A W D A ) ,   p p .   1 - 4 ,   2 0 1 9 .   [5   T o u fi k   M . ,   A b d el h afi d   C. ,   St u d y   an d   Si m u l a t i o n   w i t h   V H D L - A MS  o t h E l ec t ri ca l   Im p ed a n ce  o a   Pi ez o el ec t ri c   U l t ras o n i T ra n s d u cer,   In t er n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o we r   E l e ct r o n i c s   a n d   D r i ve  S ys t em   (I JP E D S ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   2 ,     p p .   1 0 6 4 - 1 0 7 1 ,   J u n 2 0 1 9 .   [6   Sh u ai   P. ,   W e n b i n   L . ,   J i an g mi n g   K . ,   Si m u l a t i o n   A n a l y s i s   o I n t erface  C i rcu i t s   f o Pi ez o el ect r i E n erg y   H arv e s t i n g   w i t h   D amp e d   Si n u s o i d a l   Si g n a l s   a n d   Ra n d o Si g n a l s ,   TE LK O M NIK A   Tel ec o m m u n i c a t i o n ,   Co m p u t i n g ,   E l ec t r o n i cs   a n d   C o n t r o l ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   7 6 7 - 7 7 5 ,   Se p t em b er  2 0 1 5 .   [7   G au t s c h i   G . ,   Pi ezo e l ect r i Sen s o r i cs :   Fo rce  S t rai n   Pres s u re  A ccel era t i o n   a n d   A co u s t i E mi s s i o n   S en s o r s   Mat er i al s   an d   A m p l i fi er s ,   S p r i n g e r - V e r l a g   B er l i n   H ei d el b er g ,   2 0 0 2 .   [8   Ma  S. ,   et   al . ,   E x p eri me n t a l   In v e s t i g a t i o n   o Pi ezo e l ect r i ci t y   o N ear  Fi el d   E l ect r o s p u n   PV D N an o fi b e rs ,   TE LKO M NIK A   Tel ec o m m u n i c a t i o n ,   Co m p u t i n g ,   E l ect r o n i cs   a n d   Co n t r o l ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 A ,   p p .   1 4 5 - 1 5 1 ,   2 0 1 6 .   [9   N .   H .   M.   H an i f,   et   al . ,   Po w er  E s t i ma t i o n   fo W earab l e   Pi ezo e l ec t ri E n er g y   H ar v es t er,   TE LKO M N IKA   Tel eco m m u n i ca t i o n ,   Co m p u t i n g ,   E l ec t r o n i cs   a n d   C o n t r o l v o l .   1 6 ,   n o .   3 ,   p p .   9 8 3 - 9 8 8 ,   J u n 2 0 1 8 .   [1 0   K rau t k rämer  J . ,   K rau t k rämer  H . ,   “U l t ras o n i T es t i n g   o Mat eri a l s ,   S p r i n g er - V er l a g   B e r l i n   H e i d e l b e r g ,   1 9 9 0 .   [1 1   Sal eh   G .   et   al . ,   E v al u a t i o n   o Pi ez o e l ect r i E n er g y   H arv es t er  O u t co m e s   i n   Ro a d   T raff i A p p l i cat i o n s ,   4 t h   IE T   Cl ea n   E n e r g a n d   Tech n o l o g C o n f er e n ce  (CE A 2 0 1 6 ) ,   K u al L u mp u r,   p p .   1 - 5 ,   2 0 1 6 .     [1 2   A n i s   A . ,   et   al . ,   Po w er  G en erat i o n   b y   U s i n g   P i ezo el ect r i T ra n s d u c er  w i t h   Be n d i n g   Mech a n i s Su p p o rt ,”   In t e r n a t i o n a l   Jo u r n a l   o f   P o wer   E l ec t r o n i cs   a n d   D r i ve  S ys t e m   (IJP E D S ) v o l .   1 0 ,   n o .   1 ,   p p .   5 6 2 - 5 6 7 ,   March   2 0 1 9 .   [1 3   A n i t M. ,   an d   Set h   R. ,   Fu n d ame n t a l   L i mi t s   o n   E n e rg y   T ra n s fer  an d   Ci rcu i t   Co n s i d era t i o n s   fo Pi ez o el ec t r i c   T ran s fo rmer s ,   IE E E   Tr a n s a ct i o n s   o n   P o wer   E l ec t r o n i c s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   1 ,   p p .   8 - 1 4 ,   J a n u ar y   2 0 0 2 .   [1 4   W ei   W .   e t   al . ,   Po w er  D e n s i t y   o Pi ez o el ec t ri T ran s fo rmers   Imp ro v e d   U s i n g   Co n t ac t   H ea t   T ra n s fer  S t ru c t u re,   in  IE E E   T r a n s a ct i o n s   o n   U l t r a s o n i cs ,   F er r o e l ect r i c s ,   a n d   F r e q u e n cy  Co n t r o l ,   v o l .   5 9 ,   n o .   1 ,   p p .   7 3 - 8 1 ,   2 0 1 2 .   [1 5   Bas h i B.   M. ,   H ab i b u R. ,   an d   Mo h d   R. ,   Mo d e l l i n g   an d   Si m u l a t i o n   o Pi ez o el ec t ri c   A c t u a t o fo V i b ra t i o n   Co n t r o l ,”   2 0 1 5   1 0 t h   A s i a n   Co n t r o l   Co n f er e n ce  (A S CC),   K o t K i n ab a l u ,   p p .   1 - 6 ,   2 0 1 5 .   [1 6   Bi n   J . ,   W ei w e i   S. ,   an d   Z h i h u F. ,   Pi ezo el ec t ri Fi l t er  Mo d u l U s e d   i n   H arm o n i cs   E l i m i n a t i o n   f o H i g h - E ffic i en cy   Pi ezo e l ect r i c,   in  IE E E   T r a n s a ct i o n s   o n   P o wer   E l ect r o n i cs , v o l .   3 1 ,   n o .   1 ,   p p .   5 2 4 - 5 3 2 ,   J a n u ar y   2 0 1 6 .   [1 7   J .   H .   P a r k   e t   a l . ,   A n a l y s i s   o f   T h e   T h e r m a l   B a l a n c e   C h a r a c t e r i s t i c s   f o r   M u l t i p l e - C o n n e c t e d   P i e z o e l e c t r i c   T r a n s f o r m e r s ,   2 0 0 7   S i x t e e n t h   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   S y m p o s i u m   o n   t h e   A p p l i c a t i o n s   o f   F e r r o e l e c t r i c s ,   p p .   8 0 1 - 8 0 4 ,   2 0 0 7 .   [1 8   A l fre d o   V .   C. ,   Pi ezo e l ect r i T ra n s f o rmers :   A n   H i s t o ri c al   Rev i e w ,   M D P A c t u a t o r s ,   v o l .   5 ,   n o .   2 ,   p p .   1 - 2 2 ,   2 0 1 6 .   [1 9   D o n g   F.   W .   et   a l . ,   A   Bal l - Imp a ct   P i ezo e l ect r i Co n v ert er  W ra p p e d   b y   C o p p er  Co i l ,   in  I E E E   Tr a n s a c t i o n s   o n   Na n o t ec h n o l o g y ,   v o l .   1 7 ,   n o .   4 ,   p p .   7 2 3 - 7 2 6 ,   2 0 1 8 .   [2 0   Mu s t a fa  A .   F.   Al - Q ai s i   e t   al . ,   H i g h   Perf o rman ce  D C/ D Bu c k   Co n v er t er  U s i n g   S l i d i n g   Mo d Co n t r o l l er , ”  In t e r n a t i o n a l   Jo u r n a l   o f   P o wer   E l ec t r o n i cs   a n d   D r i ve  S ys t e m   (IJP E D S ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   4 ,   p p .   1 8 0 6 - 1 8 1 4 ,   2 0 1 9 .   [2 1 K W O K   K .   F.   et   a l . ,   G en eral   St u d y   o n   P i ez o el ec t ri T ran s fo rmer,   P r o ceed i n g s .   2 0 0 4   F i r s t   In t er n a t i o n a l   Co n f er e n ce  o n   P o we r   E l ec t r o n i cs   S ys t em s   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   2 0 0 4 ,   H o n g   K o n g ,   Ch i n a,   p p .   2 1 6 - 2 2 0 ,   2 0 0 4 .   [2 2   Pras ad   A . ,   an d   Ch a l l B. ,   Mo d el i n g   an d   Si m u l a t i o n   o T h ree  L ev el   Pi ez o el ec t ri T ra n s f o rmer  Co n v ert ers ,   A d v a n ce s   i n   R o b o t i c s   A u t o m a t i o n ,   v o l .   3 ,   n o .   2 ,   2 0 1 3 .   [2 3   M a r t i n   S .   R . ,   M i c h a e l   W .   a n d   M i c h a e l   A .   E . ,   F o r w a r d   C o n d u c t i o n   M o d e   C o n t r o l l e d   P i e z o e l e c t r i c     T r a n s f o r m e r - B a s e d   P F C   L e d   D r i v e ,   in  I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   P o w e r   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 0 ,   p p .   4 8 4 1 - 4 8 4 9 ,   2 0 1 3 .   [2 4   Mo h amma d   G . ,   S.   Mo t ak ab b er  an d   Mu h amma d   I. ,   D es i g n   an d   A n a l y s i s   o Bu c k - Bo o s t   Co n v ert er  Ci r cu i t   fo r   Pi ezo e l ect r i E n er g y   H arv e s t i n g   Sy s t em,   2 0 1 6   In t e r n a t i o n a l   C o n f er e n ce  o n   Co m p u t er   a n d   Co m m u n i ca t i o n   E n g i n eer i n g   (ICCCE ) K u a l L u mp u r,   p p .   2 0 4 - 2 0 7 ,   2 0 1 6 .   [2 5   T .   A n d er s en ,   M .   A .   E .   A n d er s en ,   O .   C.   T h o ms e n ,   Si mu l at i o n   o Pi ezo e l ect r i T ran s fo rmer s   w i t h   CO MS O L ,   CO M S O Co n f e r en ce  i n   M i l a n ,   2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.