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

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13.56 MHz High Efficiency Class E Power Amplifier with Low Drain Voltage

낮은 드레인 전압을 가지는 13.56 MHz 고효율 Class E 전력증폭기

  • Yi, Yearin (Department of Electronic Engineering, Sogang University) ;
  • Jeong, Jinho (Department of Electronic Engineering, Sogang University)
  • 이예린 (서강대학교 전자공학과) ;
  • 정진호 (서강대학교 전자공학과)
  • Received : 2015.04.14
  • Accepted : 2015.05.19
  • Published : 2015.06.30
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Abstract

In this paper, we design a high efficiency class E power amplifier operating at low drain bias voltage for wireless power transfers. A 13.56 MHz power amplifier is designed at drain bias voltage of 12.5 V using Si MOSFET with the breakdown voltage of 40 V. High quality-factor solenoidal inductor is designed and fabricated for use in output matching circuit to improve output power and efficiency. Input matching circuit simply consists of resistor and inductor to reduce the circuit area and improve the stability. The fabricated power amplifier shows the measured output power of 38.6 dBm with the gain of 16.6 dB and power added efficiency of 89.3 % at 13.56 MHz.

본 논문은 무선전력전송 시스템에 활용할 수 있도록 낮은 드레인 전압에서 높은 효율을 가지는 class E 전력증폭기를 설계하였다. 붕괴전압이 40 V인 Si MOSFET을 이용하여 드레인 바이어스 전압이 12.5 V인 13.56 MHz 전력증폭기를 설계하였다. 출력 전력 및 효율을 개선하기 위하여 품질계수가 우수한 솔레노이드 인덕터를 제작하여 출력 정합회로에 사용하였다. 발진 방지와 간단한 회로 구성을 위하여 인덕터와 저항으로 입력 정합회로를 구성하였다. 측정 결과, 제작된 전력증폭기는 13.56 MHz에서 38.6 dBm의 출력전력과 16.6 dB의 전력이득, 그리고 89.3 %의 높은 전력부가효율을 보였다.

Keywords

References

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