Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy e przez maksymalizację wykorzystania tranzystora

Kaczmarczyk, Z.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy e przez maksymalizację wykorzystania tranzystora

Autorzy

Kaczmarczyk Z.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Improvement of power capabilities of class e inverters by maximizing transistor utilization

Języki publikacji

Abstrakty

Przedmiotem pracy są energoelektroniczne, rezonansowe falowniki klasy E i problematyka dotycząca ich właściwości energetycznych. Zasadniczym celem pracy jest kompleksowe przeanalizowanie możliwości zwiększenia mocy wyjściowej oraz sprawności falownika klasy E przez lepsze wykorzystanie parametrów pracy tranzystora. Do realizacji tego celu zastosowano odpowiednią analizę teoretyczną i weryfikujące badania laboratoryjne. Najważniejszymi założeniami obowiązującymi w ramach pracy są: zachowanie parametrów pracy tranzystora oraz dominacja strat mocy przewodzenia nad pozostałymi stratami tranzystora. Na początku pracy dokonano przeglądu stanu aktualnego zagadnienia (rozdz. 2). Następnie scharakteryzowano właściwości statyczne i dynamiczne tranzystorów mocy MOSFET, istotne z punktu widzenia ich stosowania w falownikach klasy E (rozdz. 3). Wskazano parametry tranzystorów ograniczające sprawność i moc wyjściową falowników. Ponieważ porównanie właściwości energetycznych oraz przeprowadzenie maksymalizacji sprawności falowników klasy E wymaga użycia odpowiednich współczynników, dlatego zdefiniowano sprawność drenową r\D, sprawność całkowitą rj, współczynnik mocy zainstalowanej tranzystora kvi oraz zmodyfikowany współczynnik wydajności mocy wyjściowej falownika CPQ (rozdz. 4). Wykazano, że kształt przebiegów napięcia i prądu tranzystora (wartość współczynnika &OT) ma wpływ na osiągane sprawności oraz moce wyjściowe falowników rezonansowych. W kolejnej części pracy wyjaśniono i uporządkowano terminologię z zakresu falowników klasy E (rozdz. 5) oraz dokonano systematycznego przeglądu i rozbudowanego porównania wybranych właściwości falowników klasy E (rozdz. 7). Zaproponowano nową, uogólnioną definicję układów klasy E, w której jako główny warunek podano maksymalnie miękkie przełączanie zaworu (diody, tyrystora, tranzystora). Znane z literatury klasy układów, uwzględniając ich specyficzne właściwości i charakterystyczne nazewnictwo, pogrupowano w klasy podstawowe, odwrotne, niepełne i mieszane. Następnie wyjaśniono współzależność pomiędzy wartościami parametrów falownika klasy E a realizowanym rodzajem pracy (pracą optymalną, suboptymalną lub nieoptymalną). Pokazano również możliwe, użyteczne lub całkowicie nieprzydatne praktycznie przypadki pracy optymalnej falownika klasy E. W celu oceny właściwości energetycznych różnych falowników rezonansowych wstępnie porównano pod tym względem wszystkie falowniki klasy E, falowniki klasy EF2 i E/F3 oraz kilka powszechnie znanych falowników klasy DE, D i D"1. Wymagane wartości ich parametrów obliczono na podstawie modeli komputerowych falowników. Modele te bazowały na równaniach stanu i ich rozwiązaniu za pomocą metody macierzy przejścia w programie Matlab (rozdz. 6, dodatek). Szczegółowa analiza właściwości falownika klasy E w funkcji jego parametrów wykazała (rozdz. 8), że niewielkie podwyższenie jego sprawności i kilkuprocentowe zwiększenie mocy wyjściowej można uzyskać stosując płytką pracę nieoptymalną, zmniejszając współczynnik wypełnienia przewodzenia tranzystora lub dołączając kondensator różnicowy w falowniku symetrycznym. Dlatego kontynuowano poszukiwania innych, bardziej efektywnych metod poprawy właściwości energetycznych falownika klasy E. Korzystniejszy kształt przebiegów napięcia i prądu tranzystora oraz wyższe sprawności i większe moce wyjściowe uzyskuje się w falownikach klasy EF2 i E/F3 (rozdz. 9). Falowniki te można utworzyć z dowolnego falownika klasy E. Wymagane jest jedynie dołączenie równoległe do tranzystora dodatkowego, szeregowego obwodu rezonansowego oraz właściwy dobór parametrów falownika. W falowniku klasy EF2 obwód ten dostrojony jest w przybliżeniu do częstotliwości drugiej harmonicznej, natomiast w falowniku klasy E/F3 do częstotliwości trzeciej harmonicznej. W obu falownikach tranzystor przełączany jest maksymalnie miękko, typowo dla układów klasy E. Na podstawie wyników analizy właściwości falowników klasy EF2 i E/F3 stwierdzono, że maksymalny przyrost ich mocy wyjściowych względem mocy falownika klasy E wynosi odpowiednio około 43% i 25% przy zachowaniu parametrów pracy tranzystora. Następnie kontynuowano analizę właściwości falowników klasy E, E?2 i E/F3. Przedstawiono i przedyskutowano pewne aspekty wpływu zmian parametrów falowników na ich właściwości. Na zakończenie pracy wybrane wyniki analizy teoretycznej potwierdzono eksperymentalnie (rozdz. 11). Skonstruowano oraz przebadano laboratoryjne falowniki klasy E, EF2 i E/F3, pracujące optymalnie z częstotliwością l MHz. Podczas pomiarów straty mocy (6,5 W) oraz wartość szczytową napięcia (455 V) tranzystora mocy MOSFET typu SPP20N65C3 utrzymywano na w przybliżeniu jednakowym poziomie. Dla kolejnych falowników klasy E, EF2 i E/F3 uzyskano następujące wyniki: sprawności drenowe 96,7%, 97,1%, 97,5%, sprawności całkowite 96,1%, 96,7%, 97,0% oraz moce wyjściowe 365,3 W, 525,3 W, 448,0 W. Stosunki mocy wyjściowych falowników klasy EF2 i E/F3 do mocy wyjściowej falownika klasy E wynosiły 1,44 oraz 1,23. Porównując wyniki obliczeń teoretycznych i pomiarów, pozytywnie zweryfikowano opracowane i wykorzystane w pracy modele komputerowe falowników klasy E, EF2 i E/F3. Falowniki klasy E i EF2 przebadano również przy częstotliwości pracy 16 MHz. Stosując specjalizowany tranzystor MOSFET typu DE375-102N10A, uzyskano odpowiednio: sprawności drenowe 88%, 91%, sprawności całkowite 86%, 89% oraz moce wyjściowe 800 W, 970 W. Praca zawiera również zestawienie ważniejszych określeń i terminów oraz dodatek, w którym zamieszczono szczegółowy opis modeli falowników klasy E, EF2 i E/F3 w programie Matlab.

Power electronic, resonant Class E inverters and problems concerning their power capabilities are the subject of the work. The main aim is to carefully analyze the possibilities of increasing the output power and efficiency of a Class E inverter by improving the utilization of transistor parameters. With this end in view, a proper theoretical analysis and verifying laboratory research have been applied. The theoretical analysis has been carried out on the assumption that the transistor parameters are constant and conduction power losses dominate the rest of transistor power losses. At the beginning of the work, the state of the art of the subject was presented (Chapter 2). Next, the static and dynamic properties of power MOSFET transistors were described, which are particularly important when the transistors are used in Class E inverters (Chapter 3). The transistor parameters limiting efficiency and output power of inverters were indicated. In order to compare the power capabilities of Class E inverters and to maximize their efficiency, the following factors were defined: drain efficiency tjD, overall efficiency tj, factor of transistor installed power kui, and modified power output capability CPO (Chapter 4). It was shown, that the shape of the transistor voltage and current waveforms (the values of factor kui) determines the efficiency and the output power of resonant inverters. In the next part of the work, the terminology concerning Class E inverters (Chapter 5) was explained and arranged. Moreover, the systematic overview and the extended comparison of some properties of Class E inverters were carried out (Chapter 7). A new, generalized definition of Class E circuits was proposed, including in it as a fundamental condition maximum softswitching of a switch (a transistor, a thirstier or a diode). The known classes of circuits were grouped into basic, inverse, sub-, and mixed classes, taking into account their specific properties and nomenclature. Next, the correlation between selected parameters of the Class E inverter and its operation mode (optimum, suboptimum or non-optimum operation) was explained. There were also shown some possible and useful or totally useless modes of the optimum operation of the Class E inverter. In order to evaluate the power capabilities of different resonant inverters, all members of the Class E inverter family, Class E2 and EfF inverters, and several well-known Class DE, D, and D"1 inverters were compared in this regard. The required values of their parameters were computed by means of the computer models of the inverters. These models based on the state equations and their solutions using the method of matrix exponential in the Matlab program (Chapter 6, Appendix). The detailed analysis of the Class E inerter properties as a function of its parameters proved (Chapter 8), that a small increase in the efficiency and a few percent increase in the output power of the inverter can be obtained by applying its limited non-optimum operation, decreasing a transistor on-duty cycle or adding a differential capacitor in a symmetric inverter. Therefore, there were continued the further explorations of different, more effective methods to improve the power capabilities of a Class E inverter. The more beneficial shape of the transistor voltage and current waveforms, the higher efficiency and output power are obtained in Class EF2 and E/F3 inverters (Chapter 9). These inverters can be created from any Class E inverter. With this aim in view, an additional, series resonant circuit should be connected in parallel with the transistor and the inverter parameters should be properly adjusted. In the Class EF2 inverter this circuit resonates approximately at the second harmonic, and in the Class E/F3 inverter at the third harmonic. In both inverters the transistor is maximally soft-switched, which is typical of Class E circuits. Basing on the analysis of the properties of the Class EF2 and E/F3 inverters, it was found that the maximum increase in their output powers was approximately equal to 43% and 25%, respectively, in comparison with the Class E inverter performance. These results were obtained keeping the same transistor parameters for all the inverters. Next, the analysis of the properties of the Class E, EF2, and E/F3 inverters was continued. Some aspects of the influence of changing parameters on their properties were presented and discussed. In the last part of the work, selected results of the theoretical analysis were confirmed experimentally (Chapter 11). The laboratory Class E, EF2, and E/F3 inverters were designed and tested at the operating frequency of l MHz. During the measurements, the power losses (6.5 W) and the peak voltage (455 V) of a SPP20N65C3 MOSFET transistor were approximately kept at the constant level. The following results were obtained for the Class E, EF2, and E/F3 inverters, respectively: drain efficiency of 96.7%, 97.1%, 97.5%, overall efficiency of 96.1%, 96.7%, 97.0%, and output power of 365.3 W, 525.3 W, 448.0 W. The ratios of the output powers of the Class EF2 and E/F3 inverters to the Class E output power were equal to l .44 and l .23, respectively. The computer models of the Class E, EF2, and E/F3 inverters were successfully verified by comparing the results of their calculations and the measurements of the laboratory inverters. The Class E and EF2 inverters were also tested at the operating frequency of 16 MHz. Applying as a switching device a DE375-102N10A MOSFET transistor, the following results were obtained, respectively: drain efficiency of 88%, 91%, overall efficiency of 86%, 89%, and output power of 800 W, 970 W. The work also includes a set of relevant definitions and terms, and the appendix, where the computer models of the Class E, EF2, and E/F3 inverters in the Matlab program were detailed.

Słowa kluczowe

falownik klasy E tranzystor MOSFET falownik symetryczny falownik rezonansowy właściwości energetyczne falownika

class E inverter MOSFET transistor symmetric inverter resonant inverter power capabilities of inverter

Wydawca

Wydawnictwo Politechniki Śląskiej

Czasopismo

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

Rocznik

2007

Tom

z. 200

Strony

1--177

Opis fizyczny

bibliogr. 112 poz.

Twórcy

autor

Kaczmarczyk Z.

Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji i Techniki Odpylania 44-100 Gliwice, ul.Konarskiego 18 tel.: (032) 237-28-40, zkaczmarczyk@polsl.pl

Bibliografia

1. Albulet M.: RFpower amplifiers. Noble Publishing, Atlanta 2001.
2. Carter G. W., Richardson A.: Techniques of circuit analysis. Cambridge University Press, London 1972.
3. Chua L. O., Lin P. M.: Komputerowa analiza układów elektronicznych (algorytmy i metody obliczeniowe). WNT, Warszawa 1981.
4. Citko T., Tunia H., Winiarski B.: Układy rezonansowe w energoelektronice. Wydawnictwa Politechniki Białostockiej, Białystok 2001.
5. Ewing G. D.: High-Efficiency Radio-Frequency Power Amplifiers. Ph.D. Thesis, Oregon State University, Corvallis 1964.
6. Grant D. A., Gowar J.: Power MOSFETs. Theory and applications. John Wiley & Sons, New York 1989.
7. Kaczmarczyk Z.: Analiza energoelektronicznych falowników rezonansowych klasy E wysokiej częstotliwości. Rozprawa doktorska, Politechnika Śląska, Gliwice 1996.
8. Kazimierczuk M.: Tranzystorowy wzmacniacz mocy wielkiej częstotliwości o podwyższonej sprawności. Rozprawa doktorska, Instytut Radiotechniki, Warszawa 1977.
9. Kazimierczuk M.: Wysokosprawne źródła energii wielkiej częstotliwości. Monografia habilitacyjna. Prace Naukowe Pol. Warszawskiej, Elektronika, z. 66, Warszawa 1984.
10. Kazimierczuk M. K., Czarkowski D.: Resonant power converters. John Wiley & Sons, New York 1995.
11. Kee S.: The Class E/F family of harmonic-tuned switching power amplifiers. Ph.D. Thesis, California Institute of Technology, Pasadena 2001.
12. Krauss H. L., Bostian Ch. W., Raab F. H.: Solid state radio engineering. John Wiley & Sons, New York 1980.
13. Mohan N., Undeland T. M., Robbins W. P.: Power electronics: converters, applications and design. 2nd ed, John Wiley & Sons, 1995.
14. Napieralski A., Napieralska M.: Polowe półprzewodnikowe przyrządy dużej mocy. WNT, Warszawa 1995.
15. Rashid M. H. (Editor): Power electronics handbook. Academic Press, 2001.
16. Albulet M.: Analysis and design of the Class E frequency multipliers with RF choke. IEEE Trans. Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, vol. 42, no. 2, pp. 95-104, February 1995.
17. Albulet M., Radu S.: Exact Analysis of Class E Frequency Multiplier with Finite DCFeed. Archiv für Elektronik und Übertragungstechnik, vol. 50, no. 3, pp. 215-221, 1996.
18. Albulet M., Zulinski R. E.:„ Effect of switch duty ratio on the performance of Class E amplifiers and frequency multipliers. IEEE Trans. Circuits and Systems I: FundamentalTheory and Applications, vol. 45, no. 4, pp. 325-335, April 1998.
19. Artym A. D.: Klyuchevoy rezhim raboty generatorov vysokoy chastoty. Radiotekhnika, vol. 24, no. 6, pp. 58-64,1969. Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E... 157
20. Avratoglou C. P., Voulgaris N. C, Ioarmidou F. I.: Analysis and design of a generalized Class E tuned power amplifier, IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. CAS-36, pp. 1068-1079, August 1989.
21. Baxandall P. J.: Transistor sine-wave LC oscillators, some general considerations and new development. In Proc. IEE, vol. 106, part B, suppl. 16, pp. 748-758, May 1959.
22. Blanchard J. A. Yuan J. S.: Effect of collector current exponential decay on power efficiency for Class E tuned power amplifier. IEEE Trans. Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, vol. 41, no. 1, pp. 69-72, January 1994.
23. Chernov D. V., Kazimierczuk M. K., Krizhanovski V .G.: Class-E MOSFET low-voltage power oscillator. In Proc. IEEE Int. Symp. Circuits and Systems (ISCAS'02), vol. 5, Phoenix, AZ, pp. V-509-V-512, May 2002.
24. Chudobiak M. J.: The use of parasitic nonlinear capacitors in Class E amplifiers. IEEE Trans. Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, vol. 41, no. 12, pp. 941-944, December 1994.
25. Citko T., Jałbrzykowski S.: Sposób sterowania rezonansowym przekształtnikiem mostkowym eliminujący generację zakłóceń elektromagnetycznych. V Krajowa Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE'01, ss. 191-196,14-16 listopada 2001.
26. Davis J. F., Jtutledge D. B.: Industrial Class-E power amplifiers with low-cost power MOSFETs and sine-wave drive. RF Design 1997.
27. Davis J. F., Rutledge D. B.: A low-cost Class-E power amplifier with sine-wave drive. IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., pp. 1113-1116, Baltimore 1998.
28. Ebert J., Kazimierczuk M.: High efficiency r.f power transistor amplifier. Bull. Acad. Polon. Sci., Ser. Sci. Techn., vol. 25, no. 2, pp. 13-16 (135-138), 1977.
29. Ebert J., Kazimierczuk M.: Nowy sposób podwyższenia sprawności rezonansowego wzmacniacza mocy wielkiej częstotliwości. Przegląd Telekomunikacyjny, t. 40, nr 6, ss. 165-168, 1977.
30. Ebert J., Kazimierczuk M.: Class E high-efficiency tuned power oscillator. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-16, no. 2, pp. 62-66, April 1981.
31. El-Hamamsy S.: Design of High-Efficiency RF Class-D Power Amplifier. IEEE Trans. Power Electron.," vol. 9, no. 3, pp. 297-308, May 1994.
32. Felder J., Rembold B.: Flexible multivariable design procedure for optimum operation of the Class-E amplifier using state space techniques. IEEE Trans. Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, vol. 50, no. 2, pp. 264-268, February 2003.
33. Grebennikov A. V.: Class E High-Efficiency Power Amplifiers: Historical Aspect and Future Prospect. Applied Microwave & Wireless, vol. 14, pp. 64-72, August 2002.
34. Grebennikov A. V.: Exact time-domain analysis of Class E power amplifiers with quarterwave transmission line. High Frequency Electronics (http://www.highfrequencyelectronics.com), vol. 3, no. 7, pp. 1-20, July 2004.
35. Grebennikov A. V.: Load network design techniques for Class E RF and microwave amplifiers. High Frequency Electronics (http://www.highfrequencyelectronics.com), vol. 3,no. 7, pp. 18-32, July 2004.
36. Gruzdev V. V.: K raschetu parametrov kontura odnotaktnogo klyuchevogo generatora. Trudy MEIS, vol. 2, pp. 124-128,1969.
37. Grzesik B., Junak J., Kaczmarczyk Z.: Przestrzeń parametrów falownika klasy E z kondensatorem równoległym a realizowany rodzaj pracy. PPEE'97, VII Symp. Podstawowe Problemy Energoelektroniki i Elektromech., Ustroń, ss. 184-189,17-20 marca 1997.
38. Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Junak J.: The simplified model of the Class E inverter with the PWL model of the MOSFET turn-off. The International Journal for Computation 158 Zbigniew Kaczmarczyk and Mathematics iii Electrical and Electronic Engineering, COMPEL, vol. 16, no. 2, pp. 84-91, 1997.
39. Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Junak J.: Characteristics of Class E inverter with variable load in suboptimum mode. XV Symposium on Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits, Poznań-Liege, pp. 188-191, 22-24 September 1998.
40. Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M.: Wybrane właściwości falowników klasy E (ERC, ESc) Przy zmiennym wypełnieniu D i zmiennych pojemnościach C\, C2. PPEE'99, VIII Symp. Podstawowe Problemy Energoelektroniki i Elektromech., Wisła, ss. 149-154, 22-25 marca 1999.
41. Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M.: Control of Class E inverter with variable parameters of the load. In Proc. 20th International Conference, Power Conversion Intelligent Motion, PCIM'99, pp. 193-198, Nürnberg (Germany) 22-24 June 1999.
42. Grzesik B., Kaczmarczyk Z.: Możliwości realizacji pracy optymalnej falownika klasy E. IV Krajowa Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, SENE'99, Łódź, ss. 217-222, 17-19 listopada 1999.
43. Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M.: Praca falownika klasy E z powielaniem częstotliwości. V Szkoła - Konferencja Elektrotechnika Prądy Niesinusoidalne, Zielona Góra, ss. 147-154, 26-28 czerwca 2000.
44. Haixing Hu, Yongming Li, Zhihua Wang: An improved push-pull Class-E RF tuned power amplifier with low maximum transistor current. In Proc. 4th International Conference (ASIC'01), pp. 322-325, 2001.
45. Kaczmarczyk Z., Grzesik B.: Porównanie właściwości falowników klasy E podwajających częstotliwość. IX Sympozjum Podstawowe Problemy Energoelektroniki i Elektromechaniki, PPEE'2000, Wisła, ss. 74-79, 11-14 grudnia 2000.
46. Kaczmarczyk Z., Grzesik B., Kasprzak M.: Falownik klasy E z powielaniem częstotliwości. Jakość i Użytkowanie Energii Elektrycznej, tom 7, z. 1, ss. 153-158, czerwiec 2001.
47. Kaczmarczyk Z.: Zależność rodzaju pracy falowników klas D, DE, E od wartości parametrów obciążenia L, R. V Krajowa Konferencja Naukowa Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, SENE'01, ss. 235-240, 14-16 listopada 2001.
48. Kaczmarczyk Z., Grzesik B.: Optimum control of Class E inverter with variable load. Electronics (YU ISSN 1450-5843), pp. 91-95, vol. 5, no. 1-2, December 2001.
49. Kaczmarczyk Z.: Overview of Class E inverters. In Proc. 17th Symposium Electromagnetic Phenomena in Nonlinear Circuits, pp. 167-170, Leuven (Belgium) 1-3 July 2002.
50. Kaczmarczyk Z.: Analiza numeryczna właściwości falownika klasy E. Seria Wydawnicza Postępy Napędu Elektrycznego i Energoelektroniki, Polska Akademia Nauk, Komitet Elektrotechniki, Zeszyt nr 47, ss. 69-84, Lublin 2002.
51. Kaczmarczyk Z., Grzesik B.: 800 W, 16 MHz laboratory Class E inverter. In Proc. 10th European Conference on Power Electronics and Applications, EPE'03, CD-ROM, Toulouse (France), 2-4 September 2003.
52. Kaczmarczyk Z.: Modele laboratoryjne rezonansowych falowników klasy E (16 MHz; 300 W, 800 W, 1 kW). VI Krajowa Konferencja Naukowa, Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, SENE'03, ss. 229-234, 19-21 listopada 2003.
53. Kaczmarczyk Z.: Improving properties of high-frequency Class E inverters. Archives of Electrical Engineering, vol. LIII, no. 4, pp. 449-459, 2004.
54. Kaczmarczyk Z., Grzesik B., Kasprzak M.: Falowniki laboratoryjne klas E, "EF i DE. IX Sympozjum „Energoelektronika w Nauce i Dydaktyce - ENiD 2004", Politechnika Poznańska, Poznań, ss. 87-94, 20-22 września 2004.
55. Kaczmarczyk Z.: Overview of Class E inverters. Jakość i Użytkowanie Energii Elektrycznej, tom 10, zeszyt 1/2, ss. 25-31, grudzień 2004. Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E... 159
56. Kaczmarczyk Z.: Weryfikacja eksperymentalna właściwości falowników klas E, EF2, EF3. VII Krajowa Konferencja Naukowa, Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, SENE'05, Łódź, ss. 231-236, 23-25 listopada 2005.
57. Kaczmarczyk Z.: Falowniki klasy E podwajające częstotliwość. Zeszyt ELEKTRYKA nr 172, ss. 99-110, Gliwice 2000.
58. Kaczmarczyk Z.: Falowniki klasy E o podwyższonej sprawności. Zeszyt ELEKTRYKA nr 198, ss. 49-60, Gliwice 2006.
59. Kaczmarczyk Z.: High-efficiency Class E, EF2 and E/F3 inverters. IEEE Trans. Industrial Electronics, vol. 53, no. 5, pp. 1584-1593, October 2006.
60. Kawahara T., Suetsugu T.: Class E frequency multiplier driving Class E amplifier. In Proc. 19th International Telecommunications Energy Conference, INTELEC 97, pp. 617-621, 19-23 October 1997.
61. Kazimierczuk M.: Teoria wzmacniacza mocy wielkiej częstotliwości klasy E. Rozpr. Elektrotechniczne t. 25, z. 4, ss. 957-986, 1979.
62. Kazimierczuk M.: Teoria wzmacniacza mocy wielkiej częstotliwości klasy E z szeregową cewką. Archiwum Elektrotechniki, t. 24, z. 1, ss. 207-228,1980.
63. Kazimierczuk M.: Teoria wzmacniacza mocy wielkiej częstotliwości klasy E z szeregowym kondensatorem. Archiwum Elektrotechniki, t. 24, z. 2, ss. 467-490,1980.
64. Kazimierczuk M. K.: Effects of the collector current fall time on the Class E tuned power amplifier. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-18, no. 2, pp. 181-193, April 1983.
65. Kazimierczuk M.: Exact analysis of Class E tuned power amplifier with only one inductor and one capacitor in load network. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-18, no. 2, pp. 214-221, April 1983.
66. Kazimierczuk M. K.: Generalization of conditions for 100-percent efficiency and nonzero output power in power amplifiers and frequency multipliers. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. CAS-33, no. 8, pp. 805-807, August 1986.
67. Kazimierczuk M., Puczko K.: Exact Analysis of Class E tuned power amplifier at any Q and switch duty cycle. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. CAS-34, no. 2, pp. 149-159, February 1987.
68. Kazimierczuk M. K., Tabisz W. A.: Class C-E high-efficiency tuned power amplifier. IEEE Transí Circuits and Systems, vol. 36, no. 3, pp. 421-428, March 1989.
69. Kazimierczuk M. K., Puczko K.: Class E tuned power amplifier with antiparallel diode or series diode at switch, with any loaded Q and switch duty cycle. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. 36, no. 9, pp. 1201-1209, September 1989.
70. Kazimierczuk M. K., Jóźwik J.: Class-E zero-voltage-switching and zero-current-switching rectifiers. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. 37, no. 3, pp. 436-444, March 1990.
71. Kee S., Aoki I., and Rutledge D.: 7MHz, l.lkW demonstration of the new E/F2,0dd switching amplifier Class. In Proc. IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., Phoenix, AZ, pp. 1505-1508, May 2001.
72. Kee S., Aoki I., Hajimiri A., and Rutledge D.: The Class E/F family of ZVS switching amplifiers. IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. 51, no. 6, pp. 1677-1690,June 2003.
73. Kessler D. J., Kazimierczuk M. K.: Power losses and efficiency of Class E power amplifier at any duty ratio. IEEE Trans. Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 51, no. 9, pp. 1675-1689, September 2004.
74. Koizumi H., Sekiya H., Matsuo M., Mori S., Sasae I.: Resonant DC/DC converter with Class DE inverter and Class E rectifier using thinned-out method (deleting some of the pulses to the rectifier). IEEE Trans. Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, vol. 48, no. 1, pp. 123-126, January 2001. 160 Zbigniew Kaczmarczyk
75. Kozyrev V. B.: Odnotaktnyy klyuchevoy generator s fil'truyushchim konturom. Poluprovodnikovyepribory v tekhnike elektrosvyazi, vol. 8, pp. 152-166, 1971.
76. Lohrmann D. R.: Amplifier has 85% efficiency while providing up to 10 watts power over a wide frequency band. Electronic Design, vol. 14, pp. 38-43, March 1966.
77. Mandojana J. C, Herman K. J., Zulinski R. E.: A discrete/continuous time-domain analysis of a generalized Class E amplifier. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. 37, no. 8 pp. 1057-1060, August 1990.
78. Mandojana J. C, Zulinski R. E.: Computer-aided design of Class E amplifiers. In Proc. 34th Midwest Symposium on Circuits and Systems, pp. 866-869, 14-17 May 1991.
79. Molnar B.: Basic limitations on waveforms achievable in single-ended switching-mode tuned (Class E) power amplifiers. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 19, no. 2, pp. 144-146, February 1984.
80. Popov I. A.: Klyuchevoy rezhim odnotaktnogo tranzistornogo generatora. Poluprovodnikovye pribory v tekhnike elektrosvyazi, vol. 5, pp. 15-35,1970.
81. Raab F. H.: Idealized operation of the Class E tuned power amplifier. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. CAS-24, no. 12, pp. 725-735, December 1977.
82. Raab F. H.: Effects of circuit variations on the Class E tuned power amplifier. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-13, no. 2, pp. 239-247, April 1978.
83. Raab F. H., Sokal N. O.: Transistor power losses in the Class E tuned power amplifier. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 13, no. 6, pp. 912-914, December 1978.
84. Raab F. H.: Class-E, Class-C, and Class-F Power Amplifiers Based Upon a Finite Number of Harmonics. IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. 49, no. 8, pp. 1462-1468, August 2001.
85. Raab F. H.: RF and microwave power amplifier and transmitter technologies - part 1. High Frequency Electronics, vol. 2, no. 3, pp. 22-36, May 2003.
86. Raab F. H.: RF and microwave power amplifier and transmitter technologies - part 2. High Frequency Electronics, vol. 2, no. 4, pp. 22-36, July 2003.
87. Siu-Chung Wong, Tse C. K.: Design of symmetrical Class E power amplifiers for very low harmonic-content applications. IEEE Trans. Circuits and Systems I, vol. 52, no. 8, pp. 1684-1690, August 2005.
88. Sokal N. O., Sokal A. D.: Class E - a new class of high-efficiency tuned single-ended switching power amplifiers. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC-10, no. 3, pp. 168-176, June 1975.
89. Sokal N. O.: Class E high-efficiency switching-mode tuned power amplifier with only one inductor and one capacitor in load network — approximate analysis. IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 16, no. 4, pp. 380-384, August 1981.
90. Sokal N. O.: Class-E RF power amplifiers. QEX Communications Quarterly, no. 204, pp. 9-20, January/February 2001.
91. Suetsugu T., Kazimierczuk M. K.: Voltage-clamped Class E amplifier with a Zener diode across the switch. In Proc. IEEE Int. Symp. Circuits and Systems (ISCAS'02), vol. 4, Phoenix, AZ, pp. 361-364, May 2002.
92. Suetsugu T., Kazimierczuk M. K.: Voltage-clamped Class E amplifier with a Zener diode across the choke coil. In Proc. IEEE Int. Symp. Circuits and Systems (ISCAS'02), vol. 5, Phoenix, AZ, pp. 505-508, May 2002.
93. Suetsugu T., Kazimierczuk M. K.: Analysis and design of Class E amplifier with shunt capacitance composed of nonlinear and linear capacitances. IEEE Trans. Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 51, no. 7, pp. 1261-1268, July 2004. Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E... 161
94. Suetsugu T., Kazimierczuk M. K.: Design procedure for lossless voltage-clamped Class Eamplifier with a transformer and a diode. IEEE Trans. Power Electron., vol. 20, no. 1, pp. 56-64, January 2005.
95. Tan L. S., Tan D. G. H., McMahon R. A., Carter D. R. H.: Fifth-order state-space modeling of Class E amplifiers with finite-series inductance and an antiparallel diode at the switch. IEEE Trans. Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, vol. 48, no. 9, pp. 1141-1146, September 2001.
96. Voulgaris N., Avratoglou C: The use of a thyristor as a switching device in a Class E tuned power amplifier. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. CAS-34, no. 10, pp. 1248-1250, October 1987.
97. Zhukov S. A., Kozyrev V. B.: Dvukhtaktnyy klyuchevoy generator bez kommutativnykhpoter'. Poluprovodnikovye pribory v tekhnike elektrosvyazi, vol. 15, pp. 95-106, 1975.
98. Zulinski R. E., Steadman J. W.: Class E power amplifiers and frequency multipliers with finite DC-feed inductance. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. CAS-34, no. 9, pp. 1074-1087, September 1987.
99. Zulinski R. E., Smith G. H.: An exact analysis of Class E amplifiers with finite DC-feed inductance at any output Q. IEEE Trans. Circuits and Systems, vol. 37, no. 4, pp. 530-534, April 1990.
100. Explanation of data sheet parameters (http://www.infineon.com, sipk02b.pdf).
101. Frey R.: 500W, Class E 27.12MHz amplifier using a single plastic MOSFET. Application Note APT9903, Advanced Power Technology.
102. Krausse G. J.: IkW Class-E 13.56MHz single device RF generator for industrial applications. Application Note #9300-0001, Directed Energy, Inc. (DEI).
103. Pelly B. R.: The do 's and don 'ts of using power HEXFETs. Application Note AN-936A, HEXFET Designer's Manual, International Rectifier.
104. Kaczmarczyk Z., Kasprzak M., Grzesik B.: Eksperymentalno-teoretyczne wyznaczenie maksymalnych częstotliwości pracy falowników rezonansowych klas D, DE, E zbudowanych na tranzystorach MOSFET o najkorzystniejszych właściwościach dynamicznych. Raport końcowy z projektu badawczego KBN nr 4 T10A 065 24, 24.03.2003-23.08.2004.
105. Sokal N. O.: RF power amplifiers, Classes A through S - how they operate, and when to use each. Electronics Industries Forum of New England, Professional Program Proceedings, pp. 179-252, 6-8 May 1997.
106. Wyrażanie niepewności pomiaru. Przewodnik. Główny Urząd Miar, Warszawa 1999.
107. www.advancedpower.com
108. www.infineon.com
109. www.irf.com
110. www.ixys.com
111. www.ixysrf.com
112. www.mathworks.com

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BSL5-0016-0002