Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Wireless Power Transmission High-gain High-Efficiency DC-AC Converter Using Harmonic Suppression Filter

고조파 억제 필터를 이용한 무선전력전송 고이득 고효율 DC-AC 변환회로

  • Hwang, Hyun-Wook (Information and Telecommunication Engineering, Soongsil University) ;
  • Choi, Jae-Won (Information and Telecommunication Engineering, Soongsil University) ;
  • Seo, Chul-Hun (Information and Telecommunication Engineering, Soongsil University)
  • 황현욱 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 최재원 (숭실대학교 정보통신전자공학부) ;
  • 서철헌 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • Received : 2012.02.08
  • Accepted : 2012.02.17
  • Published : 2012.02.25
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Abstract

In this paper, high-efficiency DC-AC converter is implemented for the wireless power transmission. The DC-AC converter is implemented by combining the oscillator and power amplifier. Because the conversion efficiency of wireless power transmitter is strongly affected by the efficiency of power amplifier, the high-efficiency power amplifier is implemented by using the Class-E amplifier structure. Also, because the output power of oscillator connected to the input stage of power amplifier is low, high-gain two-stages power amplifier using the drive amplifier is implemented to realize the high-output power DC-AC converter. The dual band harmonic suppression filter is implemented to suppress 2nd, 3rd harmonics of 13.56 MHz. The output power and conversion efficiency of DC-AC converter are 40 dBm and 80.2 % at the operation frequency of 13.56 MHz.

본 논문에서는 무선전력전송을 위한 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. DC-AC 변환 회로는 발진기와 전력증폭기를 결합시켜 구현하였다. 전력증폭기의 전력 효율은 무선전력전송 송신 시스템의 효율에 크게 영향을 주기 때문에 Class-E 증폭구조를 이용하여 고효율 전력증폭기를 구현하였다. 또한, 전력증폭기의 입력 단에 연결되는 발진기의 출력 전력이 작기 때문에 높은 출력의 DC-AC 변환 회로를 구현하기 위하여 구동 증폭기를 이용한 고이득 이단 전력증폭기를 구현하였다. 고이득 고효율 이단 Class-E 전력증폭기의 입력 단에 발진기를 연결하여 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. 13.56MHz의 2차, 3차 고조파 성분을 억제하기 위해 이중대역 저지 필터를 설계하여 결합하였다. DC-AC 변환 회로의 출력 전력과 변환 효율은 13.56 MHz에서 40 dBm과 80.2 %이다.

Keywords

References

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