Rezonansowa przetwornica napięcia stałego typu E² z prostownikiem synchronicznym

• Autorzy: Mikołajewski M.

Warianty tytułu

EN

A resonant Class-E² DC/DC converter with a synchronous rectifier

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (12 ; 10-13.06.2013 ; Darłówko Wschodnie ; Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rozwiązanie rezonansowej przetwornicy napięcia stałego typu E² ze wzmacniaczem klasy E oraz rezonansowym synchronicznym prostownikiem klasy E. W prezentowanym układzie zredukowano liczbę elementów indukcyjnych stosowanych we wzmacniaczu klasy E poprzez zastosowanie transformatora pełniącego jednocześnie funkcje dławika zasilania, cewki obwodu rezonansowego, elementu dopasowującego impedancję i zapewniającego separację galwaniczną pomiędzy wejściem i wyjściem. Umożliwia to uproszczenie konstrukcji i obniżenie kosztu wykonania przetwornicy. Układ doświadczalny proponowanej przetwornicy (E_Z = (36-48) V, V_O = 12 V, l_OMAX = 5 A, f_MIN = 480 kHz) został zaprojektowany, zbudowany oraz przeprowadzono pomiary jego podstawowych parametrów elektrycznych uzyskując dobrą zgodność z obliczeniami, w tym wysoką sprawność energetyczną η_MAX ≈ 90%.

EN

A resonant Class- E² DC/DC converter with a Class E amplifier and a resonant synchronous rectifer is introduced. In the circuit the number of used inductive components has been reduced and replaced by an isolation transformer which is also a supply choke, a resonant inductor as well as a matching component. This simplifies the converter design and reduces its cost. The experimental circuit (E_Z = (36-48) V, V_O = 12 V, l_OMAX = 5 A, f_MIN = 480 kHz) has been designed, built and tested demonstrating high efficiency η_MAX ≈ 90% and a good agreement of experimental and theoretical results.

Słowa kluczowe

PL

wzmacniacz klasy E; konwerter DC/DC; prostownik rezonansowy; przetwornica napięcia stałego

EN

class E amplifier; DC/DC converter; resonant rectifier

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 10
• Strony: 12--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr.

Twórcy

autor

Mikołajewski M.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

Bibliografia

• [1] R. Redl, N. O. Sokal, „A new Class-E dc/dc converter family with reduced parts count: derivation, topologies, and design consideration”, HFPC, pp. 395-415, 1989.
• [2] M. K. Kazimierczuk, J. J. Jóźwik, „Analysis and design of Class-E2 dc/dc converter”, IEEE Trans, on Ind. Electron., vol. 36, no. 4, pp. 568-578, 1989.
• [3] I. Boonyaroonate, S. Mori, „Analysis and design of Class E isolated converter using Class E low dv/dt PWM synchronous rectifier”, PESC 2001, vol. 1, pp. 404-409.
• [4] Y. -F. Liu, P. C. Sen, „New Class-E dc-dc converter topologies with constant switching frequency”, IEEE Trans, on Ind. Appl. vol. 32, no. 4, pp. 961-969, 1996.
• [5] M. Mikołajewski, „Class D synchronous rectifiers”, IEEE Trans. Circuits Syst., vol. 38, no. 7, pp. 694-697, 1991.
• [6] M. Mikołajewski, „Wysokosprawne układy przetwarzające energię w. cz. z regulatorami synchronicznymi”, KKE’02, Kołobrzeg 2002.
• [7] M. K. Kazimierczuk, K. Puczko, „Class E low dv/dt synchronous rectifier with controlled duty ratio and output voltage”, IEEE Trans. Circuits Syst., vol. 38, no. 10, pp. 1165-1172, 1991.
• [8] M. K. Kazimierczuk, K. Puczko, „Exact analysis of Class E tuned power amplifier at any Q and switch duty cycle”, IEEE Trans. Circuits Syst., vol. 34, no. 2, pp. 149-159.