Analiza transformatorowego wzmacniacza klasy E

• Autorzy: Mikołajewski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2015.9.2

Warianty tytułu

EN

An analysis of a transformer Class E amplifier

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (14 ; 08-12.06.2015 ; Darłówko Wschodnie, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie transformatora o istotnym rozproszeniu magnetycznym we wzmacniaczu klasy E umożliwia zredukowanie liczby elementów indukcyjnych w układzie przy jednoczesnym zapewnieniu izolacji galwanicznej pomiędzy wejściem i wyjściem. Pozwala to zwiększyć stopień miniaturyzacji wzmacniacza oraz obniżyć koszty jego wykonania. W artykule przeanalizowano pracę transformatorowego wzmacniacza klasy E w warunkach nominalnych dla dowolnego unormowanego czasu D włączenia klucza i sinusoidalnego prądu w wyjściowym obwodzie rezonansowym. Wyniki przeprowadzonej analizy wykorzystano do zaprojektowania i zbudowania układu o unormowanym czasie włączenia D = 0,4 oraz 0,5 przy napięciu zasilania V_I = 28 V, mocy wyjściowej P _OMAX = 50 W i częstotliwości pracy f = 300 kHz. Otrzymane zależności opisujące pracę transformatorowego wzmacniacza klasy E umożliwiają zaprojektowanie układu z uwzględnieniem wybranych parametrów transformatora jak i optymalizację wzmacniacza ze względu na parametry klucza tranzystorowego.

EN

Class E amplifier with a transformer features a reduced number of inductive components combined with input-to-output isolation necessary in many applications. This simplifies miniaturization of the circuit and decreases its cost. The paper presents an analysis of the Class E amplifier with a transformer for the nominal operation at any on -duty cycle of the transistor switch and a sinusoidal output current. A practical design example and experimental results are given for the Class E transformer amplifiers operating with duty cycles D=0.4 and 0.5 output power P_O =50 W, supply voltage V_I = 28 V and the switching frequency f = 300 kHz. Results of the analysis are also valid for transformerless Class E amplifiers with a shunt capacitor and a series resonant circuit with a sinusoidal output current.

Słowa kluczowe

PL

wzmacniacz klasy E; falownik rezonansowy

EN

class E amplifier; class E inverter

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 56, nr 9
• Strony: 12--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Mikołajewski M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

Bibliografia

• [1] G. H. Smith and R. E. Zulinski, “An Exact Analysis of Class E Power Amplifiers with Finite DC-Feed Inductance at Any Output Q”, IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. CAS-37, pp. 530-534, April 1990.
• [2] A. V. Grebiennikov and N. O. Sokal, “Switchmode RF power amplifiers”, Newnes, pp. 241-261, 2007.
• [3] M. K. Kazimierczuk, “RF power amplifiers”, Wiley, pp. 179-238, 2008.
• [4] M. Mikołajewski, “A Transformer Class E Amplifier”, Archives of Electrical Engineering, PAN, vol. 63, nr 4, str. 621-633, 2014.
• [5] M. Mikołajewski, „Rezonansowa przetwornica napięcia typu E2 z prostownikiem synchronicznym”, Elektronika – konstrukcje, technologie, zastosownia, nr. 10, str. 12–14, 2013.