• 제목/요약/키워드: Power Added Efficiency

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Highly Linear and Efficient Microwave GaN HEMT Doherty Amplifier for WCDMA

  • Lee, Yong-Sub;Lee, Mun-Woo;Jeong, Yoon-Ha
    • ETRI Journal
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    • 제30권1호
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    • pp.158-160
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    • 2008
  • A highly linear and efficient GaN HEMT Doherty amplifier for wideband code division multiple access (WCDMA) repeaters is presented. For better performance, the adaptive gate bias control of the peaking amplifier using the power tracking circuit and the shunt capacitors is employed. The measured one-carrier WCDMA results show an adjacent channel leakage ratio of -43.2 dBc at ${\pm}2.5$-MHz offset with a power added efficiency of 40.1% at an average output power of 37 dBm, which is a 7.5 dB back-off power from the saturated output power.

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광대역 특성의 LPF를 이용한 도허티 증폭기의 전력 효율 향상에 관한 연구 (Research on PAE of Doherty Amplifier with Low-pass Filter of Wide Stopband)

  • 정두원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권1호
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    • pp.107-111
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    • 2009
  • 본 논문에서는 PBG 특성을 갖는 새로운 Low-pass Filter(LPF)를 증폭기의 출력정합단에 적용하여 도허티 증폭기의 효율을 향상하였다. 제안된 LPF 적용된 도허티 증폭기는 고조파 성분들이 저지됨으로 선형성은 그대로 유지하면서 출력 전력의 증가와 소비 전류의 감소로 일반적인 도허티 증폭기와 비교하여 35%의 효율을 증가시켰다. 또한 PBG 특성을 사용함으로써 LPF의 크기를 줄였다. 이를 통해 일반적인 마이크로 스트립 라인의 LPF를 사용한 도허티 증폭기보다 전체적인 도허티 증폭기의 크기를 줄일 수 있었다.

Sub-GHz 근거리 무선통신을 위한 0.18 μm CMOS 전력증폭기 (0.18 μm CMOS Power Amplifier for Subgigahertz Short-Range Wireless Communications)

  • 임정택;최한웅;이은규;최선규;송재혁;김상효;이동주;김완식;김소수;서미희;정방철;김철영
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.834-841
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    • 2018
  • 본 논문은 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용한 Sub-GHz 근거리 무선통신을 위한 전력증폭기 설계에 관한 내용이다. 가상접지 노드를 용이하게 형성하며, 출력전력을 키울 수 있는 차동구조로 설계하였으며, breakdown으로 인한 문제를 최소화하기 위하여 cascode 구조로 설계하였다. 또한 출력전력과 Power Added Efficiency(PAE)가 최대가 되도록 트랜지스터 게이트 폭을 결정하고, matching network으로 인한 손실이 최소화하기 위해 EM simulation을 통하여 balun을 최적화하였다. 제작된 전력증폭기는 크기가 $2.14mm^2$이며, 860~960 MHz의 주파수 범위에서 49.5 dB 이상의 이득과 26.7 dBm의 최대출력을 가지며, 최대효율은 20.7 %이다.

계통연계형 멀티스트링 3상 3레벨 태양광 인버터의 MPPT 제어방법에 관한 연구 (A Study on the MPPT Control Method for Grid-connected Multi-String Three-Phase Three-Level PV Inverter)

  • 김진수;양오
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.43-48
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    • 2014
  • Two-level inverter has some disadvantages like high harmonics contained in the output current, efficiency limit and stress to switching device as IGBT and FET. Many researches have reported multi-level inverter to complement two-level inverter of problems. In this paper, we suggest MPPT algorithm of multi-string three-level solar inverter that considered nowadays. We added midpoint controller in order to implement the MPPT algorithm because the three-level inverter has to need midpoint controller and procured the stability of direct current link. We verify the superiority of multi-string T-Type inverter and the algorithm we suggested with solar irradiance variation experiment and MPPT efficiency measurement. The MPPT efficiency was confirmed with a high efficiency more than 99.97%.

플라즈마 응용을 위한 선택적 감쇠기를 사용한 고안정 고효율 전력증폭기 (High Stability and High Efficiency Power Amplifier with Switchable Damper for Plasma Applications)

  • 김지연;이동헌;전상현;유호준;김종헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-11
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    • 2009
  • 본 논문에서는 플라즈마 응용을 위 한 고효율 및 고안정성을 가지는 RF 발생기용 1 kW급 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 전력증폭기는 푸쉬풀 MOSFET 1개와 고전류 구동 IC로 구성하였으며, E급 증폭기의 구조를 사용함으로써 효율을 개선하였다. 플라즈마 응용에 적합하도록 전력증폭기에 선택적 감쇠기를 사용하여 3가지 모드로 동작하게 함으로써 효율과 안정성을 선택적으로 고려할 수 있도록 하였다. 초기 방전 구간의 불안정성을 개선하기 위하여 RF 발생기의 출력 안정영역을 선택적 감쇠기를 사용하여 전압정재파비(VSWR)를 3.8:1 미만보다 개선된 4.5:1 미만으로 확장하였다. 또한 기존에 적용되는 증폭기에 비하여 크기를 30 % 줄였으며, 주파수 13.56 MHz, 출력 1 kW에서 효율 80 %를 얻으므로 기존에 비하여 효율을 약 13 % 개선하였다.

Design of a Highly Efficient Broadband Class-E Power Amplifier with a Low Q Series Resonance

  • Ninh, Dang-Duy;Nam, Ha-Van;Kim, Hyoungjun;Seo, Chulhun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제16권3호
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    • pp.143-149
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    • 2016
  • This work presents a method used for designing a broadband class-E power amplifier that combines the two techniques of a nonlinear shunt capacitance and a low quality factor of a series resonator. The nonlinear shunt capacitance theory accurately extracts the value of class-E components. In addition, the quality factor of the series resonator was considered to obtain a wide bandwidth for the power amplifiers. The purpose of using this method was to produce a simple topology and a high efficiency, which are two outstanding features of a class-E power amplifier. The experimental results show that a design was created using from a 130 to 180 MHz frequency with a bandwidth of 32% and a peak measured power added efficiency of 84.8%. This prototype uses an MRF282SR1 MOSFET transistor at a 3-W output power level. Furthermore, a summary of the experimental results compared with other high-efficiency articles is provided to validate the advantages of this method.

고효율 전력증폭기 설계를 위한 가변 바이어스 기법 (Variable Bias Techniques for High Efficiency Power Amplifier Design)

  • 이영민;김경민;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.358-364
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    • 2009
  • 본 논문에서는 설계된 전력증폭기에서 가변 바이어스 기법을 이용하면 전력부가효율을 증가시킬 수 있다는 것을 보였다. 서로 다른 출력전력을 갖는 이중 모우드에서 높은 효율을 얻기 위하여 가변 바이어스 기법을 이용하고 바이어스 변화에 따른 영향을 시뮬레이션 하였다. 게이트 전압을 고정하고 드레인 바이어스를 시뮬레이션으로 최적값을 구하여 이를 변화하여 전력증폭기의 효율을 향상시킬 수 있었다. 또한 전력증폭기의 비선형 특성을 분석하고 디지털 사전왜곡 기법을 이용하여 이중 대역 증폭기의 송신기의 ACPR 특성을 최대 10dB 개선되었다.

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GaN HEMT를 이용한 고효율 스위칭 모드 도허티 전력증폭기 설계 (Design of High Efficiency Switching-Mode Doherty Power Amplifier Using GaN HEMT)

  • 최길웅;김형종;최진주;김선주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.72-79
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    • 2010
  • 본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-E 스위칭 모드를 적용한 S-대역 레이더용 고효율 스위칭 도허티 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 도허티 전력증폭기는 캐리어 증폭기와 피킹 증폭기가 고효율 특성을 갖는 Class-E 스위칭 모드로 구성되었다. 측정을 위한 입력 RF 신호는 $100\;{\mu}s$의 펄스폭과 1 kHz의 PRF (Pulse Repetition Frequency)인 duty 10%인 펄스 신호를 사용하였다. 2.85 GHz의 주파수 대역에서 스위칭 도허티 전력증폭기 측정결과 포화전력에서 6 dB 떨어진 지점의 전력부가 효율 (power-added efficiency, PAE) 및 드레인 효율 (drain efficiency)은 각각 64%와 80.6%로 측정되었다.

다중대역 RRH를 위한 Class-J 전력증폭기의 광대역과 고효율 특성분석 (An Analysis of Wideband and High Efficiency Class-J Power Amplifier for Multiband RRH)

  • 최상일;이상록;이영철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.276-282
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    • 2015
  • 지금까지 LDMOS를 사용한 전력증폭기는 AB-급 및 도허티 방식으로 60 MHz 대역폭의 협대역에서 55 %의 효율을 보여주고 있으나, 기지국의 전력증폭 모듈의 RRH의 적용에 따라 100 MHz 이상의 대역폭 확장과 60 % 이상의 고효율 전력증폭기를 요구하고 있으므로, 본 연구에서는 GaN 소자를 이용하여 2차 고조파 부하가 순수한 리액턴스 성분만을 포함하고, 광대역 특성을 갖도록 출력단 정합회로를 최적화하여 J-급 전력증폭기를 설계하였다. 측정 결과, W-CDMA 주파수 대역을 포함한 1.6~2.3 GHz에서 연속파 신호를 입력하였을 때 60~75 %의 전력 부가 효율 특성을 갖는 45 W급 J-급 전력증폭기를 구현하였다.

고성능 절연형 벅-부스트 컨버터의 특성 해석에 관한 연구 (A Study on the Characteristic analyses of High Performance Buck-Boost Converter added Electric Isolation)

  • 곽동걸;정도영;이봉섭;김춘삼;심재선;양기철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.142-144
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    • 2008
  • This paper is studied on the characteristic analyses of a high performance buck-boost converter added electric isolation by using a soft switching method. To be achieved of a high performance system, the proposed buck-boost converter is constructed by using a partial resonant circuit. The control switches using in the converter are operated with soft switching for a Partial resonant method. The controlling switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching technology. The result is that the switching loss is very low and the converter efficiency is high. And the proposed converter is added in a electric isolation. When the power conversion system is required to electric isolation, the proposed converter is adopted with the system development of high efficiency. The soft switching operation and system efficiency of the proposed converter is verified by digital simulation and experimental results.

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