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전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집, 2007 Nov. 30, 2007년, pp.79 - 81
이영섭 (건국대학교 전자공학과) , 오경태 (건국대학교 전자공학과) , 구현철 (건국대학교 전자공학과) , 목형수 (건국대학교 전기공학과) , 허정 (건국대학교 전자공학과) , 이강윤 (건국대학교 전자공학과)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| Class E 전력 증폭기란 무엇인가? | Class E 전력 증폭기는 1975년 Nathan O. Sokal에 의해 소개되었으며,[1] 트랜지스터가 이상적인 스위치로 동작할 시에는 트랜지스터에서 소모되는 전력이 발생하지 않으며 이상적으로 100%의 전력 효율을 이룰 수 있다. Class E 전력 증폭기의 기본 회로는 그림1과 같다. | |
| 수백 kHz∼수 MHz 대역에서 동작하는 소나용 고출력 송신기의 효율을 향상시키기 위하여 Class E 설계 기법을 적용하여 전력증폭기를 설계하여 실험한 결과는 어떠한가? | 모의실험에서는 400kHz 주파수 신호에 대해서 500W급 이상의 Class E 전력증폭기를 설계하고 성능을 검증하였다. 전력 소자에서 ZVS가 일어나는 것을 확인 할 수 있었으며 DC 입력과 출력 신호의 비로 정의되는 효율은 97%가 됨을 확인하였다. | |
| Class E 전력 증폭기의 특징은 무엇인가? | Class E 전력 증폭기는 트랜지스터의 상태가 ‘ON' 상태로 변환되는 경우 높은 전류가 흐르는 것과 반대로 전압은 ’0‘에 가깝게 나타난다. 이러한 경우 트랜지스터는 작은 값을 갖는 저항과 같은 역할을 하여 닫힌 스위치로 동작하게 된다. 반면에 트랜지스터의 상태가 'OFF' 상태로 변화되는 경우 높은 전압이 강하 되는 것에 반해 '0'에 가까운 전류가 흐르게 되며 트랜지스터는 큰 값을 갖는 저항과 같은 역할을 하게 되고 열린 스위치로 동작하게 된다. 즉, 전압과 전류의 값을 순차적으로 0으로 만들어줌으로써 트랜지스터에서 소모되는 전력 값을 0으로 만들어 준다. Switching transition time에서의 전력 소모를 최소화하기 위하여 트랜지스터에 흐르는 전류의 값이 ‘0’이 될 때까지 전압 강하는 없어야 하며, 트랜지스터에 전압 강하가 이루어지는 경우 강하되는 전압 값이 ‘0’이 되기 전까지는 전류가 흐르지 않도록 하는 것을 ZVS라 하며, 이는 Class E 설계의 기본 내용이다.[2][3] |
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