Możliwości realizacji falownika klasy DE 13,56 MHz 500 W przy pracy optymalnej

• Autorzy: Kasprzak M.

Warianty tytułu

EN

The possibility of realization of 13.56 Mhz/500 W class DE inverter at optimum commutation mode

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zamieszczono analizę możliwości realizacji falownika klasy DE 13,56MHz/500 W. Założono zasilanie napięciem 300 V DC, stan pracy optymalnej oraz zastosowanie najnowszych tranzystorów serii RF Power Mosfet. Omówiono stan aktualny tematyki falowników klasy DE. Opisano charakterystyki granicznych parametrów realizacji komutacji optymalnej. Zestawiono typy i parametry najnowszych RF Power Mosfet. Opisano procedurę oceny wartości pojemności dren-źródło i uzyskane wyniki. W konkluzji stwierdzono, że realizacja przedmiotowego falownika jest możliwa, gdy pojemność dren-źródło jest mniejsza niż 150 pF.

EN

The possibility of realization of 13.56 MHz/500 W inverter at optimum commutation mode is presented in the paper. The 300 V DC power supply, optimum commutation mode and utility of the latest RF Power Mosfet are assumed. The actual class DE inverter literature state is discussed. Characteristics of limited values of inverter parameters ensures optimal commutation mode are described. Types and parameters of latest RF Power Mosfet are presented in the table. Procedure of evaluation of drain to source capacitance and it results are presented too. The conclusion is, that realization of the inverter is possible only if drain to source capacitance is lover than 150 pF.

Słowa kluczowe

PL

falownik klasy DE; przełączanie miękkie; wielka częstotliwość; MOSFET; driver

EN

class DE inverter; soft switching; high frequency; MOSFET; driver

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 1
• Strony: 93--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Kasprzak M.

• Politechnika Śląska, Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. 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” 1996, Vol. 43, No. 1, p. 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, 1994, Vol. 5, p. 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” 2004, Vol. 51, Issue 7, p. 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” 2006, Vol. 53, No. 1, p. 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” 2009, Vol. 56 , Iss. 10, p. 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, Vol. 25, Iss. 4, p. 924-932.
• 7. Stauth J.T., Sanders S.R.: A 2.4GHz, 20dBm class-D PA with single-bit digital polar mo-dulation in 90 nm CMOS, IEEE Custom Integrated Circuits Conference 2008, p. 737-740.
• 8. El-Hamamsy S.: Design of High-Efficiency RF Class-D Power Amplifier. „IEEE Transactions of Power Electronics” 1994, Vol. 9, No. 3, p. 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, p. 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, p. 1355-1359.
• 12. Kasprzak M.: Falownik rezonansowy klasy DE 8 MHz z drajwerem sinusoidalnym. Kwartalnik „Elektryka” 2004, z. 192, s. 85-90.
• 13. Kasprzak M., Jurczak W.: Falownik klasy DE 8MHz 300 W do nagrzewania pojemnościowego. Materiały konferencji „Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE’2005” Łódź 2005, s. 261-265.
• 14. Grzesik B., Kaczmarczyk Z., Kasprzak M.: Wybrane właściwości rezonansowego falownika klasy DE w warunkach komutacji optymalnej. Konferencja „Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym SENE’99 ”, Łódź 1999, Tom I, s. 223-228.
• 15. Kasprzak M., Rędzia D.: Falownik klasy DE 13,56 MHz/500 W z drajwerem typu flyback. „Przegląd Elektrotechniczny” 2010, Nr 2, s. 243-246.
• 16. The ARRL Handbook 2004 for radio communications.
• 17. RF Power MOSFET, IXIS Company, Noty Aplikacyjne 2009, www.ixys.com (2011).
• 18. RF Power MOSFET, Microsemi, Noty Aplikacyjne 2010, www.microsemi.com (2011).
• 19. DEIC420, DEIC421, DEIC515-Low-Side Ultrafast RF Mosfet Drivers, IXIS RF Company, Noty Aplikacyjne 2004-2010, www.ixys.com (2011).