Falownik klasy DE 13,56 MHz/450 W – wpływ nieliniowej pojemności wyjściowej tranzystora Mosfet na sterowanie metodą AM

• Autorzy: Kasprzak M.

Warianty tytułu

EN

13.56 MHz/450 W Class DE Inverter - Influence of Nonlinear Mosfet Output Capacitance on AM Modulation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań falownika klasy DE sterowanego metod. AM. Wyznaczono teoretyczne charakterystyki sterowania mocy wyjściowej uwzględniające wpływ nieliniowej pojemności wyjściowej tranzystora. Opisano elementy falownika: układ sterowania, półmostek tranzystorow Mosfet oraz odbiornik rezonansowy z opornikiem 50 �[omega]. Przedstawiono oscylogramy dla kilku napięć zasilania, zmierzone charakterystyki sterowania mocy oraz wyniki obliczeń sprawności (71-81%). Podano wytyczne projektowe dla falownika sterowanego metod. AM.

EN

Results of study of AM controlled Class DE inverter have been presented in the paper. The output power control theoretical characteristics with influence of nonlinear Mosfet output capacitance have been determined. Modules of the inverter were described: control circuit, half-bridge Mosfet power board and resonant load with 50[omega] resistor. Oscillograms, measurements of output power characteristics and inverter efficiency calculation (71-81%) were presented.

Słowa kluczowe

PL

falownik klasy DE; MOSFET; AM; pojemność nieliniowa

EN

AM; class DE inverter; MOSFET; nonlinear capacitance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 4b
• Strony: 122--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., 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] Sekiya H., Koizumi H., Mori S., Sasase I., Jianming Lu, Yahagi T., FM/PWM control scheme in class DE inverter, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, Vol. 51, Issue 7, 2004, 1250 – 1260
• [4] Sekiya H., Nemoto S., Jianming Lu, Yahagi T., Phase control for resonant DC-DC converter with class-DE inverter and class- E rectifier, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, Vol. 53, No. 1, Feb 2006, 254 – 263
• [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] Stauth J.T., Sanders S.R., A 2.4GHz, 20dBm class-D PA with single-bit digital polar modulation in 90nm CMOS, IEEE Custom Integrated Circuits Conference CICC 2008, 737-740
• [8] El-Hamamsy S., Design of High-Efficiency RF Class-D Power Amplifier, IEEE Transactions of Power Electronics, vol. 9, no. 3, (1994), 297-308
• [9] 3kW and 5kW Half-Bridge Class-D RF Generators at 13.56MHz with 89% Efficiency and Limited Agility, Directed Energy, Inc., An IXIS Company, (2002), Nota Aplikacyjna Doc #9300-0008 Rev 1
• [10] Modzelewski J., Mikolajewski M., Output Voltage Control by Frequency Regulation in Class-DE Power Amplifier, EUROCON 2007 The International Conference on "Computer as a Tool", Warsaw, Sept 9-12, 2007, 1423-1428
• [11] Matysik J., Szymanski B., Charge Controlled Class DE Series Resonant Converter - New Concept, EUROCON 2007 The International Conference on "Computer as a Tool", Warsaw, Sept 9-12, 2007, 1355 - 1359
• [12] Kasprzak M., Falownik rezonansowy klasy DE 8 MHz z drajwerem sinusoidalnym, Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, seria Elektryka, zeszyt 192, Gliwice, (2004), 85-90
• [13] Kasprzak M., Jurczak W., Falownik klasy DE 8MHz 300W do nagrzewania pojemnościowego, materiały konferencji Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, Łódź, (2005), 261-265
• [14] Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M., Wybrane właściwości rezonansowego falownika klasy DE w warunkach komutacji optymalnej, IV Konferencja “Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE’99 ”, Łódź – Arturówek, 17-19 listopada 1999, Tom I, 223-228
• [15] 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.
• [16] The ARRL Handbook 2004 for radio communications
• [17] DE 150-501N04A - RF Power MOSFET, IXIS Company, (2003), Nota Aplikacyjna
• [18] DE 375-102N10A - RF Power MOSFET, IXIS Company, (2009), Nota Aplikacyjna
• [19] DEIC420 – 20A Low-Side Ultrafast RF Mosfet Driver, IXIS Company, (2003), Nota Aplikacyjna
• [20] RF Directional Thruline® Wattmeter Model 43, Bird Electronic Corporation, Instruction Book Part Number 920-43 Rev. F, Cleveland (Solon), Ohio, USA.
• [21] Types MC and MCN Multilayer RF Capacitors, Cornell Dubilier, www.cde.com