Details

Title: Достижение стабильной выходной мощности и эффективности усилителя мощности класса E при изменении собственной индуктивности частотного фильтра и сопротивления нагрузки // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2022. – Т. 27, № 6. — С. 753-762
Creators: Гуров К. О.; Миндубаев Э. А.; Данилов А. А.
Imprint: 2022
Collection: Общая коллекция
Subjects: Радиоэлектроника; Усилительные устройства; усилители мощности; выходная мощность усилителей; частотные фильтры; индуктивность частотных фильтров; изменение собственной индуктивности; сопротивление нагрузок; стабильная выходная мощность; power amplifiers; output power of amplifiers; frequency filters; frequency filter inductance; self-inductance change; load resistance; stable output power
UDC: 621.375
LBC: 32.846
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-6-753-762
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Additionally: New arrival
Record key: RU\SPSTU\edoc\69793

Allowed Actions: View

Annotation

Высокая эффективность усилителей мощности (УМ) класса Е позволяет использовать их в портативных устройствах, так как при больших уровнях выходной мощности можно достичь более длительного срока службы химического элемента питания. Существенная проблема усилителя мощности класса Е - изменение выходной мощности вследствие отклонения достигнутого режима работы даже при небольших изменениях номиналов собственной индуктивности частотного фильтра и сопротивления нагрузки. В работе предложен вариант решения данной проблемы с помощью динамического изменения емкостей конденсаторов в нагрузочной цепи УМ класса Е, которые зависят от номиналов собственной индуктивности частотного фильтра и сопротивления нагрузки. Исследована возможность достижения номинального и двух типов субноминальных режимов работы УМ класса Е при динамическом изменении емкостей конденсаторов в нагрузочной цепи в диапазоне номиналов частотного фильтра и сопротивления нагрузки. Обнаружено, что существуют такие номиналы емкостей конденсаторов, с помощью которых всегда можно достичь номинального или субноминальных режимов работы при любых значениях остальных компонентов схемы. При этом изменение номиналов частотного фильтра и сопротивления нагрузки с последующим достижением режима работы позволяет стабилизировать требуемую выходную мощность в УМ класса Е. Предложенная схема УМ класса Е стабилизирует выходную мощность (0,65 Вт) с эффективностью не менее 85 % при изменяемых сопротивлении нагрузки от 5 до 30 Ом и собственной индуктивности частотного фильтра от 5 до 15 мкГн.

High efficiency of the class E power amplifiers (PA) allows their use in portable devices because at high level of output power the chemical cells can reach longer lifetime. A significant problem of class E PA is the change in output power due to the deviation of the achieved operating mode even with small changes in the values of the self-inductance of the frequency filter and the load resistance. In this work, a solution to this problem is proposed by dynamically changing the capacitor capacitances in the load circuit of class E PA, which depend on the values of the self-inductance of the frequency filter and the load resistance. The possibility of achieving nominal and two types of subnominal operation modes of class E PA has been studied by dynamically changing the capacitor capacitances in the load circuit of class E PA in the values range of the frequency filter and the load resistance. It was found that there are such values of capacitor capacitances, with the help of which it is always possible to achieve nominal or subnominal operating modes for any values of the remaining components of the circuit. At the same time, changing the values of the frequency filter and the load resistance with the subsequent achievement of the operating mode makes it possible to stabilize the required output power in the class E PA. The proposed class E PA scheme allows the output power stabilization at 0.65 W with an efficiency of at least 85 % with a variable load resistance from 5 to 30 Ohm and a self-inductance of the frequency filter from 5 to 15 muH.

Usage statistics

stat Access count: 0
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics