电工电能新技术
電工電能新技術
전공전능신기술
ADVANCED TECHNOLOGY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND ENERGY
2014年
4期
1-5,10
,共6页
储江龙%李玉玲%杨仕友
儲江龍%李玉玲%楊仕友
저강룡%리옥령%양사우
无线电能传输%E类功率放大器%ADS%MOM
無線電能傳輸%E類功率放大器%ADS%MOM
무선전능전수%E류공솔방대기%ADS%MOM
wireless power transfer%class-E power amplifier%ADS%MOM
功率放大器作为无接触电能传输系统的功率输入源,是该传输系统的关键构成部件。为了提高整个无接触电能传输系统的效率,适应不同传能线圈结构,以及保证线圈距离变化下稳定的运行,本文设计了一款高效的E类功率放大器。设计中采用矩量法( MOM)来获取功率放大器版图的S参数,对功放进行电磁分析,同时,考虑了设计中的电磁兼容问题并制作了一款屏蔽盒。论文给出了E类功率放大器的设计步骤和ADS软件仿真结果,并进行了实物制作。实测结果显示,设计的功率放大器能够输出的最大功率附加效率为93%,同时输出功率增益和功率分别达19?9 dB和43?9 dBm。考虑不同谐振频率的线圈结构时,能够获得19 dB的功率增益和89%以上的功率附加效率;对于不同内阻和不同线圈距离的线圈结构,测试结果也有60%以上的功率附加效率。实验结果证实了设计的正确性和可行性。
功率放大器作為無接觸電能傳輸繫統的功率輸入源,是該傳輸繫統的關鍵構成部件。為瞭提高整箇無接觸電能傳輸繫統的效率,適應不同傳能線圈結構,以及保證線圈距離變化下穩定的運行,本文設計瞭一款高效的E類功率放大器。設計中採用矩量法( MOM)來穫取功率放大器版圖的S參數,對功放進行電磁分析,同時,攷慮瞭設計中的電磁兼容問題併製作瞭一款屏蔽盒。論文給齣瞭E類功率放大器的設計步驟和ADS軟件倣真結果,併進行瞭實物製作。實測結果顯示,設計的功率放大器能夠輸齣的最大功率附加效率為93%,同時輸齣功率增益和功率分彆達19?9 dB和43?9 dBm。攷慮不同諧振頻率的線圈結構時,能夠穫得19 dB的功率增益和89%以上的功率附加效率;對于不同內阻和不同線圈距離的線圈結構,測試結果也有60%以上的功率附加效率。實驗結果證實瞭設計的正確性和可行性。
공솔방대기작위무접촉전능전수계통적공솔수입원,시해전수계통적관건구성부건。위료제고정개무접촉전능전수계통적효솔,괄응불동전능선권결구,이급보증선권거리변화하은정적운행,본문설계료일관고효적E류공솔방대기。설계중채용구량법( MOM)래획취공솔방대기판도적S삼수,대공방진행전자분석,동시,고필료설계중적전자겸용문제병제작료일관병폐합。논문급출료E류공솔방대기적설계보취화ADS연건방진결과,병진행료실물제작。실측결과현시,설계적공솔방대기능구수출적최대공솔부가효솔위93%,동시수출공솔증익화공솔분별체19?9 dB화43?9 dBm。고필불동해진빈솔적선권결구시,능구획득19 dB적공솔증익화89%이상적공솔부가효솔;대우불동내조화불동선권거리적선권결구,측시결과야유60%이상적공솔부가효솔。실험결과증실료설계적정학성화가행성。
Power amplifier as the power source of wireless power transfer system is a critical part in this system, al?so called witricity. To improve the efficiency of the whole system and adapt to different coil structure, a high effi?ciency class?E power amplifier is developed. To determine the S?parameters in modelling board layout for electro?magnetic analysis, the method of moments ( MOM) is employed. Also the electromagnetic compatibility issues in designing are carefully considered. This paper provides the design steps and simulation results. The practical am?plifier can provides a peak Power?Added?Efficiency of 93% with a power gain of 19?9 dB at an output power of 43?9 dBm. A power gain of 19 dB and PAE of 89% can be achieved for different coil structure. A PAE more than 60% can be got for different internal resistance or coil distance coil structure. Those experimental results confirm positively the feasibility of the proposed work.