Falownik klasy DE 8 MHz/300 W z rezonansowym sterownikiem klasy D o sinusoidalnym kształcie napięcia bramkowego

• Autorzy: Kasprzak M.

Warianty tytułu

EN

8 MHz/300 W Class DE Inverter with Class D sinusoidal gate voltage resonant driver

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano podstawy działania falownika klasy DE oraz ideę sterowania napięciem sinusoidalnym. Obwód główny falownika klasy DE o strukturze półmostka zawiera RF Power Mosfet 501N21A a falownik sterujący klasy D bazuje na drajwerze scalonym DEIC 420. Przedstawiono najważniejsze oscylogramy oraz zmierzone charakterystyki sterowania mocy oraz sprawności: drenowej (83-85%) i całkowitej (80-82%). Przedyskutowano ograniczenia zastosowania sterowania sinusoidalnego oraz podano wytyczne projektowe dla falownika klasy DE.

EN

Principle of operation of Class DE inverter and idea of sinusoidal driving of transistors have been presented in the paper. The power board of Class DE inverter contains RF Power Mosfet 501N21A, Class D driving inverter is based on IC driver DEIC 420. Oscillograms, measurements of output power characteristics and the inverter efficiency, drain (83-85%) and total (80-82%), were depicted. Limits of application of sinusoidal driving and design guidelines of DE inverter were discussed.(8 MHz/300 W Class DE Inverter with Class D sinusoidal gate voltage resonant driver.

Słowa kluczowe

PL

falownik klasy DE; MOSFET mocy w.cz.; drajwer sinusoidalny; sprawność falownika

EN

class DE inverter; RF power Mosfet; sinusoidal driver; inverter efficiency

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 2a
• Strony: 28--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., il., schem., wykr.

Twórcy

autor

Kasprzak M.

• Politechnika Śląska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Koizumi H., Suetsugu T., Fuji M., Shinoda K., Mori S., Ikeda K., Class DE High-Efficiency Tuned Power Amplifier, IEEE Transactions on Circuits and Systems – I: Fundamental Theory and Application, vol. 43, no.1, (1996), 51-60
• [2] Koizumi H., Iwadare M., Mori S., Ikeda K., A class D type high frequency tuned power amplifier with Class E switching conditions, Int. Symp. on Circuits and Systems, London, vol. 5, (1994), 105-108
• [3] Oshikawa S., Sekiya H., Lu J., Yahagi T., Design of Class DE Amplifier with Any Output Q, Any Duty Ratio and Switch on Resistance, Proceedings of the 2003 International Symposium on Circuits and Systems, ISCAS 2003, Vol. 3, 280-283
• [4] Ezawa T., Sekiya H., Yahagi T., Design of class DE amplifier with nonlinear shunt capacitances for any output Q, IEEE International Symposium on Circuits and Systems ISCAS 2008, 2190-2193
• [5] Sekiya H., Watanabe T., Suetsugu T., Kazimierczuk M.K., Analysis and Design of Class DE Amplifier With Nonlinear Shunt Capacitances, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, Volume: 56 , Issue: 10, 2009, 2362-2371
• [6] Sekiya H., Sagawa N., Kazimierczuk M.K., Analysis of Class DE Amplifier With Nonlinear Shunt Capacitances at Any Grading Coefficient for High Q and 25 % Duty Ratio, IEEE Transactions on Power Electronics, 2010, Volume: 25, Issue: 4, 924 – 932
• [7] Kasprzak M., Falowniki rezonansowe klasy D i DE o częstotliwościach pracy do 13,56 MHz, monografia habilitacyjna w trakcie recenzji wydawniczych, Politechnika Śląska, Zeszyty Naukowe
• [8] Kasprzak M., Możliwości realizacji falownika klasy DE 13,56 MHz / 500 W przy pracy optymalnej, Prace Naukowe Politechniki Śląskiej nr 1853, seria Elektryka, 2011 R., z. 2 (218), przyjęte do druku
• [9] Kasprzak M., Rędzia D., Falownik klasy DE 13,56 MHz/500 W z drajwerem typu flyback, Przegląd Elektrotechniczny, PL ISSN 0033-2097, 2’2010, 243-246
• [10] Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M., 1 MHz Sinusoidal Gate Driver for Class DE Inverter Operating with Variable Load and Frequency, 31st IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC’00, Galway (Ireland) 18-23.06.2000, 817-822
• [11] Kasprzak M., Falownik rezonansowy klasy DE 8 MHz z drajwerem sinusoidalnym, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Elektryka, zeszyt 192, Gliwice, (2004), 85-90
• [12] El-Hamamsy S., Design of High-Efficiency RF Class-D Power Amplifier, IEEE Transactions of Power Electronics, vol. 9, no. 3, (1994), 297-308
• [13] Theodoridis M.P., Mollov S.V., Robust MOSFET Driver for RF Class-D Inverters, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 55, no. 2, February 2008, 731-740
• [14] RF Power MOSFET, IXIS RF Company, Noty Aplikacyjne, http://www.ixys.com, 2009, (dostęp 18.11.2012)
• [15] Types MC and MCN Multilayer RF Capacitors, Cornell Dubilier, www.cde.com
• [16] Kasprzak M., Falownik klasy DE 13,56 MHz / 450 W – wpływ nieliniowej pojemności wyjściowej tranzystora MOSFET na sterowanie metodą AM, Przegląd Elektrotechniczny, ISSN 0033-2097, R. 88, NR 4b/2012, 123-127