Metoda optymalizacji parametrów falownika klasy E

• Autorzy: Legutko P.

Identyfikatory

DOI

10.12915/pe.2014.05.05

Warianty tytułu

EN

Optimization of class E inverter parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano metodę optymalizacji parametrów falownika rezonansowego klasy E przeprowadzoną z wykorzystaniem oprogramowania ANSYS Simplorer. Dokonano opisu topologii podstawowej falownika rezonansowego, przedstawiono podstawowe zależności pozwalające wyznaczyć wartości elementów układu dla stanu ustalonego. Ponadto zaprezentowano nowatorski sposób poprawy własności energetycznych tego typu falowników wykorzystujący procedurę optymalizacyjną opartą o algorytm genetyczny. Przedstawiono zdefiniowaną na potrzeby analizy funkcję celu oraz zaprezentowano przebiegi czasowe przed i po optymalizacji modelu falownika klasy E.

EN

This paper presents a new method of selection and optimization class E inverter parameters. Optimization was made of using a Genetic algorithm built-in a ANSYS Simplorer software. These class E amplifiers have features such as incorporation of the transistor parasitic capacitance into the circuit, exact truly-switching time-domain solutions and allowance for Zero Voltage Switching (ZVS) operation. Experimental waveforms and characteristics measured at 1 MHz with an IXZ316N60 MOSFET are given for the amplifier that can operate under zero-voltage switching conditions for load resistances ranging from a short circuit to an open circuit.

Słowa kluczowe

PL

falownik rezonansowy; algorytm genetyczny; właściwości energetyczne; analiza

EN

inverter; genetic algorithm; analysis; energy properties; optimization

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 90, nr 5
• Strony: 25--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., schem., tab., wykr.

Twórcy

autor

Legutko P.

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

Bibliografia

• [1] Buła D., Pasko M., Zastosowanie algorytmów genetycznych do syntezy kompensatorów RLC w układach z przebiegami okresowymi odkształconymi. Śląskie Wiadomości Elektryczne, (2005), nr 2, 13 – 16
• [2] Citko T., Tunia H., Winiarski B., Układy rezonansowe w energoelektronice. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej. Tom 1. 2001.
• [3] Iwadare M., Mori S.: Even Harmonic Resonant Class E Tuned Power Amplifier without RF Choke. Japan January 1995, 79 – 85
• [4] Jurczak W., Analiza właściwości falownika klasy E przy maksymalnych częstotliwościach przełączania tranzystorów mocy MOSFET. Praca doktorska, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, Politechnika Śląska, Gliwice 2010
• [5] Kaczmarczyk Z., Analiza energoelektronicznych falowników rezonansowych klasy E wysokiej częstotliwości. Praca doktorska, Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Przemysłowej, Politechnika Śląska, Gliwice 1996
• [6] Kaczmarczyk Z., Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E przez maksymalizację wykorzystania tranzystora. Monografia habilitacyjna, Prace Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Elektryka z. 200, Gliwice 2007
• [7] Kaczmarczyk Z., Jurczak W., Falownik klasy E 27 MHz, 500 W o podwyższonej sprawności Przegląd Elektrotechniczny, 86 (2010) nr 2
• [8] Kazimierczuk M., Puczko K.: Exact Analysis of Class E Tuned Power Amplifier at any Q and Switch Duty Cycle. IEEE Transactions on Circuits and Systems, CAS-34 (February 1987) n. 2, 149 – 159
• [9] Kendir G.A., Liu W., Wang G., Sivaprakasam M., Bashirullah R., Humayun M.S., Weiland J.D., An optimal design methodology for inductive power link with Class-E amplifier. IEEE Transactions on Circuits and Systems. Regular papers, 52 (May 2005), n.5, 857 – 866
• [10] Mediano A., Molina-Gaudó P., Bernal C., Design technique for class E RF/MW amplifiers with linear equivalent of transistor`s output capacitance. IEEE Transactions on Circuits and Systems – Fundamental Theory and Applications, 05 (2005), n.1
• [11] http://www.ixys.com/ - dane z dnia 10 maja 2013 r.