The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

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A Selective Wireless Power Transfer Architecture Using Reconfigurable Multiport Amplifier

재구성 다중포트 전력증폭기를 이용한 선택적 무선 전력 전송 구조

  • Park, Seung Pyo (Electrical and Computer Engineering, University of Seoul) ;
  • Choi, Seung Bum (Electrical and Computer Engineering, University of Seoul) ;
  • Lee, Seung Min (Electrical and Computer Engineering, University of Seoul) ;
  • Lee, Moon-Que (Electrical and Computer Engineering, University of Seoul)
  • 박승표 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학과) ;
  • 최승범 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학과) ;
  • 이승민 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학과) ;
  • 이문규 (서울시립대학교 전자전기컴퓨터공학과)
  • Received : 2015.03.23
  • Accepted : 2015.05.11
  • Published : 2015.05.31
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Abstract

This letter presents a selective wireless power transfer architecture using a reconfigurable multi-port amplifier. The proposed wireless power transfer architecture is composed of a phase shifter part controlled by FPGA, two class-E power amplifiers, a four-port power combiner and two coil loads. Depending on the phase control of FPGA, the power ratio of outputs at the two coil loads becomes 1:1, 2:0 and 0:2. The manufactured system has delivered 1W DC power to loads at 125 kHz. The total DC-to-DC conversion efficiency shows more than 40 % including PA efficiency of 79 %.

본 논문에서는 재구성이 가능한 다중포트 전력증폭기를 이용해 선택적으로 무선 전력 전송을 할 수 있는 구조를 제안한다. 제안된 무선 전력 전송 구조는 FPGA에 의해 제어되는 입력 위상 가변부, 두 개의 Class-E급 전력증폭기, 4-포트 직교전력 결합기, 두 개의 부하 코일로 구성된다. FPGA에 의해 제어되는 입력 위상부에 의해 두 코일에 전력이 선택적으로 1:1, 2:0, 0:2의 비율로 분배된다. 제작한 시스템은 측정 결과, 125 kHz에서 1 W DC 전력을 전달하였다. 각 개별 전력증폭기는 79 % 효율을 가졌으며, 정류변환을 포함한 최종 DC-DC 변환효율은 40 % 이상을 보였다.

Keywords

References

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