Metoda projektowania wysokoczęstotliwościowych falowników klasy E

• Autorzy: Kaczmarczyk Z.

Warianty tytułu

EN

Design method of high-frequency Class E inverters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono metodę projektowania wysokoczęstotliwościowych falowników klasy E. Ze zwiększaniem częstotliwości pracy falowników rezonansowych konieczne staje się stosowanie bardziej złożonych (dokładniejszych) metod ich projektowania, uwzględniających istotne parametry pasożytnicze (np. nieliniową pojemność wyjściową tranzystora MOSFET). Zaproponowana metoda została wyjaśniona oraz zweryfikowana. Zaprojektowano i przebadano laboratoryjnie dwa falowniki klasy E (30 MHz, 300 W).

EN

A design method of high-frequency Class E inverters is presented in the article. With increasing operating frequency of resonant inverters, more complex (more accurate) methods for their design are required. In this case, inverter parasitic parameters (e.g. nonlinear output capacitance of MOSFET transistor) are taken into consideration. The proposed method is explained and verified. Two Class E inverters (30 MHz, 300 W) were designed and laboratory tested.

Słowa kluczowe

PL

falownik rezonansowy; falownik klasy E; wysoka częstotliwość; wysoka sprawność; miękkie przełączanie

EN

resonant inverter; class E inverter; high-frequency; high-efficiency; soft switching

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 4
• Strony: 53--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Kaczmarczyk Z.

• Politechnika Śląska. Wydział Elektryczny, Katedra Energoelektroniki, Napędu Elektrycznego i Robotyki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice, Tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Jałbrzykowski S., Bogdan A., Citko T.: A dual full-bridge resonant Class-E bidirectional DC–DC converter. “IEEE Trans. Ind. Electron.”, Sep. 2011, vol.58, no. 9, p. 3879-3883.
• 2. Lam J. C. W., Jain P. K.: A high-power-factor single-stage single-switch electronic ballast for compact fluorescent lamps. “IEEE Trans. Power Electron.”, Aug. 2010, vol. 25, no. 8, p. 2045-2058.
• 3. 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”, Jun. 1975, vol. SSC-10, no. 3, p. 168-176.
• 4. Suetsugu T., Kazimierczuk M. K.: Comparison of Class-E amplifier with nonlinear and linear shunt capacitance. “IEEE Trans. Circuits Syst. I, Fundam. Theory and Appl.”, Aug. 2003, vol. 50, no. 8, p. 1089-1097.
• 5. Low Z. N., Chinga R. A., Tseng R., Lin J.: Design and test of a high-power highefficiency loosely coupled planar wireless power transfer system. “IEEE Trans. Ind. Electron.”, May 2009, vol. 56, no. 5, p. 1801-1812.
• 6. Mediano A., Molina-Gaudo P., Bernal C.: Design of Class E amplifier with nonlinear and linear shunt capacitances for any duty cycle. “IEEE Trans. Microw. Theory Tech.”, Mar. 2007, vol. 55, no. 3, p. 484-492.
• 7. Kazimierczuk M. K., Puczko K.: Exact analysis of Class E tuned power amplifier at any Q and switch duty cycle. “IEEE Trans. Circuits and Syst.”, Feb. 1987, vol. CAS-34, no. 2, p. 149-159.
• 8. Kaczmarczyk Z., Jurczak W.: Falownik klasy E – 27 MHz, 500. Prace Naukowe Politechniki Śląskiej „Elektryka” 2008. Zeszyt 4 (208), s. 207-218.
• 9. Kaczmarczyk Z.: Poprawa właściwości energetycznych falowników klasy E przez maksymalizację wykorzystania tranzystora. Zeszyty Naukowe Pol. Śl., 2007, z. 200.
• 10. Kaczmarczyk Z.: Model i metoda projektowania wysokoczęstotliwościowego falownika klasy EF. “Przegląd Elektrotechniczny” 2014, R. 90, nr 6, s. 73-78.
• 11. Kazimierczuk M. K.: Effects of the collector current fall time on the Class E tuned power amplifier. “IEEE J. Solid-State Circuits”, Apr. 1983, vol. SC-18, p. 181-193.
• 12. Chua L. O., Lin P. M.: Komputerowa analiza układów elektronicznych (Algorytmy i metody obliczeniowe). WNT, Warszawa 1981.
• 13. Woo Y.-J., Lee M.-C., Lee K.-C., Cho G.-H.: One-chip Class-E inverter controller for driving a magnetron. “IEEE Trans. Ind. Electron.”, Feb. 2009, vol.56, no. 2, p. 400-407.
• 14. Cheng H.-L., Cheng C.-A., Fang C.-C., Yen H.-C.: Single-switch high-power-factor inverter driving piezoelectric ceramic transducer for ultrasonic cleaner. “IEEE Trans. Ind. Electron.”, Jul. 2011, vol. 58, no. 7, p. 2898-2905.
• 15. Sokal N. O.: Class E RF power amplifiers. “QEX”, Jan./Feb. 2001, no. 204, p. 9-20.