• 제목/요약/키워드: Power-Added Efficiency

검색결과 375건 처리시간 0.021초

Metamaterial CRLH 전송선로를 이용한 이중대역 Class-E 전력증폭기 설계 (Design of a Dual-band Class-E Power Amplifier using Metamaterial CRLH Transmission Lines)

  • 임성규;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
    • /
    • 제48권9호
    • /
    • pp.54-58
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 Composite Right-/Left-Handed (CRLH) 전송선로 (TL)와 PIN 다이오드를 이용한 이중대역 Class-E 전력증폭기를 구현하였다. CRLH 전송선로를 이용하여 이중대역 주파수 조절 특성을 갖는 Metamaterial CRLH 전송선로를 구현하였으며, CRLH 전송선로의 이중대역 동작은 전력증폭기의 정합 회로에 이용된 주파수 오프셋과 CRLH 전송선로의 비선형 위상 기울기에 의해 얻을 수 있었다. 제안된 이중대역 전력증폭기의 효율을 향상시키기 위하여 출력 정합회로뿐만 아니라 입력 정합회로를 이용하여 구현하였으며, PIN 다이오드를 이용하여 각각의 독립된 주파수에서 전력증폭기가 동작할 수 있게 하였다. 전력증폭기의 출력 전력과 전력효율은 각각 800 MHz에서 42.17 dBm, 62.24 %, 1900 MHz에서 41.50 dBm, 60.73 % 이었으며, 이중대역에서 비교적 균등한 결과를 얻었다.

위성 통신 시스템 응용을 위한 우수한 성능의 Ku 대역 2W MMIC 전력증폭기 (High Performance Ku-band 2W MMIC Power Amplifier for Satellite Communications)

  • 류근관;안기범;김성찬
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제18권11호
    • /
    • pp.2697-2702
    • /
    • 2014
  • 본 논문에서는 위성 통신 시스템 응용을 위하여 Ku 대역에서 동작 가능한 2W MMIC (monolithic microwave integrated circuit) 전력증폭기를 개발하였다. 2W MMIC 전력증폭기는 WIN (wireless information networking) semiconductor Corp.의 GaAs 기반 PHEMT (pseudomorphic high electron mobility transistor) 공정을 사용하여 개발되었다. 개발된 Ku 대역 2W MMIC 전력증폭기의 측정결과, 13.75 GHz ~ 14.5 GHz의 동작주파수 범위에서 29 dB 이상의 이득, 33.4 dBm 이상의 포화 출력전력을 얻었다. 특히 전력부가효율은 29 %로 기존에 발표된 GaAs 기반 Ku 대역 2W MMIC 전력증폭기 상용 제품들에 비하여 높은 결과를 얻을 수 있었다.

Ultra-small Form-Factor Helix on Pad-Type Stage-Bypass WCDMA Tx Power Amplifier Using a Chip-Stacking Technique and a Multilayer Substrate

  • Yoo, Chang-Hyun;Kim, Jung-Hyun
    • ETRI Journal
    • /
    • 제32권2호
    • /
    • pp.327-329
    • /
    • 2010
  • A fully integrated small form-factor HBT power amplifier (PA) was developed for UMTS Tx applications. For practical use, the PA was implemented with a well configured bottom dimension, and a CMOS control IC was added to enable/disable the HBT PA. By using helix-on-pad integrated passive device output matching, a chip-stacking technique in the assembly of the CMOS IC, and embedding of the bulky inductive lines in a multilayer substrate, the module size was greatly reduced to 2 mm ${\times}$ 2.2 mm. A stage-bypass technique was used to enhance the efficiency of the PA. The PA showed a low idle current of about 20 mA and a PAE of about15% at an output power of 16 dBm, while showing good linearity over the entire operating power range.

파형 분석을 통한 대신호 전력증폭기의 설계 (The design of large-signal power amplifier using waveform analysis)

  • 이승준;김병성;남상욱
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.1121-1133
    • /
    • 1998
  • 본 논문에서는 출력측의 전류 및 전압 파형 분석을 통한 대신호 전력증폭기의 새로운 설계 방법을 제시하였다. 기존의 고효율 이론인 하모닉 로딩 이론을 좀더 실제 소자에 적합하도록 수정하여 적용하였으며, 전력증폭기의 대신호 동작시 발생하는 바이어스점의 변화를 고려하여 '대신호 입력시의 실제적인 바이어스점'의 개념을 제시하였다. 제시된 이론을 바탕으로 HEMT 소자를 사용하여 2GHz대의 전력증폭기를 제작하였으며, 제작된 증폭기는 2V의 바이어스 전압에 대해 14dBm의 출력과 46%의 드레인 효율, 38%의 전력부가효율 및 7.8dB의 전력이득의 특성을 나타냈다.

  • PDF

저토크리플 및 역률개선을 위한 수정된 단상 SRM 구동시스템 (Modified Single-Phase SRM Drive for Low Torque Ripple and Power Factor Improvement)

  • 안영주
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제31권8호
    • /
    • pp.975-982
    • /
    • 2007
  • The single-phase switched reluctance motor(SRM) drive requires DC source which is generally supplied through a rectifier connected with a commercial source. The rectifier is consist of a diode full bridge and a filter circuit. Usually the filter circuit uses capacitor with large value capacitance to reduce ripple component of DC power. Although the peak torque ripple of SRM is small, the short charge and discharge current of the filter capacitor draws the low power factor and system efficiency. A modified single phase SRM drive system is presented in this paper, which includes drive circuit realizing reduction of torque ripple and improvement of power factor. In the proposed drive circuit, one switching part and diode which can separate the output of AC/DC rectifier from the filter capacitor is added. Also, a upper switch of drive circuit is exchanged a diode in order to reduce power switching device. Therefore the number of power switch device is not changed, two diodes are only added in the SRM drive. To verify the proposed system, some simulation and experimental results are presented.

Comparison of Conventional DC-DC Converter and a Family of Diode-Assisted DC-DC Converter in Renewable Energy Applications

  • Zhang, Yan;Liu, Jinjun;Ma, Xiaolong;Feng, Junjie
    • Journal of Power Electronics
    • /
    • 제14권2호
    • /
    • pp.203-216
    • /
    • 2014
  • In the conventional dc-dc converter, a pair of additional diode and the adjacent passive component capacitor/inductor can be added to the circuit with an X-shape connection, which generates a family of new topologies. The novel circuits, also called diode-assisted dc-dc converter, enhance the voltage boost/buck capability and have a great potential for high step-up/step-down power conversions. This paper mainly investigates and compares conventional dc-dc converter and diode-assisted dc-dc converter in wide range power conversion from the aspects of silicon devices, passive components requirements, electro-magnetic interference (EMI) and efficiency. Then, a comprehensive comparison example of a high step-up power conversion system was carried out. The two kinds of boost dc-dc converters operate under the same operation conditions. Mathematical analysis and experiment results verify that diode-assisted dc-dc converters are very promising for simultaneous high efficiency and high step-up/step-down power conversion in distributed power supply systems.

한국형 스마트 전력량계 부가서비스 적용방안 연구 (A Study of an Application Scheme for Smart Meter and Value Added Services Based on Korean Environment)

  • 김석곤;이한별;이영주;최용성
    • 전기학회논문지P
    • /
    • 제59권1호
    • /
    • pp.106-111
    • /
    • 2010
  • Electronic watt hour meters(WHM) for high pressure running in domestic were installed to the digital type meter and ones for low pressure are expected to complete within several years. Domestic power metering technology is being beyond a simple framework with an electronic type and is rapidly evolving to intelligent smart metering systems in conjunction with promotion of a national smart grid project. Major policy outlook of the world's major power company regarding Intelligent metering is the application of the fare structure diversification and is the improvement of level of service to customers. In addition, electric power companies should focus on the cost reduction and the improvement of management efficiency through an efficient operation of distribution facility. In this paper, we are about to make an observation of the additional services technology development trend of the overseas smart meter and to have a view of value-added services(VAS) system of smart meter suitable for the domestic environment based on the technology development of VAS utilizing electronic watt hour meter performed by recent research projects.

고효율 전력증폭기 설계를 위한 새로운 고조파 조절 회로 기반의 입출력 정합 회로 (In/Output Matching Network Based on Novel Harmonic Control Circuit for Design of High-Efficiency Power Amplifier)

  • 최재원;서철헌
    • 대한전자공학회논문지TC
    • /
    • 제46권2호
    • /
    • pp.141-146
    • /
    • 2009
  • 본 논문에서는 새로운 고조파 조절 회로를 이용한 Si LDMOSFET 고효율 전력증폭기를 구현하였다. 본 고조파 조절 회로는 2차, 3차 고조파 성분에 대하여 단락 임피던스를 갖으며, 입출력 정합 회로를 설계하기 위하여 사용된다. 제안된 고조파 조절 회로의 효율 개선 효과가 class-F 혹은 inverse class-F 고조파 조절 회로 보다 우수하다는 것을 증명하였다. 또한, 고조파 조절 회로가 출력 정합 회로뿐만 아니라, 입력 정합 회로에도 사용될 경우, 제안된 전력증폭기의 효율은 더욱 더 개선된다. 제안된 전력증폭기의 최대 전력 효율 (PAE)의 측정값은 1.71 GHz의 주파수 대역에서 82.68%이다. Class-F와 inverse class-F 전력증폭기와 비교할 때, 제안된 전력증폭기의 최대 PAE 측정값은 $5.08\;{\sim}\;9.91\;%$ 향상된다.

2.4GHz 대역폭을 갖는 온도 보상 기능 탑재 고전력부가효율의 2 단 차동 캐스코드 전력증폭기 설계 (Design of a Two-stage Differential cascode Power Amplifier with a Temperature Compensation function of High PAE with 2.4 GHz)

  • 박준형;장지성;김호원;이강윤
    • 반도체공학회 논문지
    • /
    • 제2권3호
    • /
    • pp.6-12
    • /
    • 2024
  • 본 논문에서는 130nm CMOS 공정을 이용하여 제작된 2.4GHz 차동 캐스코드 전력 증폭기에 대한 연구를 제시하고 있다. 이 전력증폭기는 무선 전력 전송 응용을 위해 설계되었으며, 단일 종단 출력을 위한 발룬 트랜스포머 설계로 구성된 두 개의 차동 스테이지를 갖추고 있다. 출력 단 뿐만 아닌 각 단 사이의 전력 매칭을 위해 발룬 트랜스포머를 활용하고 있으며, 온도 보상이 가능한 바이어스 회로를 추가하여 2.4GHz 주파수 대역에서 안정적인 바이어스 전압을 유지한다. 이를 통해 TT/40℃에서 출력 전력은 21.75 dBm 이고 전력부가효율은 40.9%를 달성한다.

보호 회로를 포함한 무선 전력 전송용 ISM 13.56 MHz 20 W Class-E 앰프 설계 (Design of 20 W Class-E Amplifier Including Protection for Wireless Power Transmission at ISM 13.56 MHz)

  • 남민영;김영식
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.613-622
    • /
    • 2013
  • 본 논문에서는 ISM 13.56 MHz 대역 무선 전력 전송을 위한 인덕티브 클램핑 class-E 전력증폭기를 설계 및 실험하여 특성을 분석하였다. 구현된 전력증폭기는 수신 안테나가 회전체에 붙는 경우와 같이 송수신 안테나 간의 정합 상태가 변화하는 시스템에서 부정합 상태에서 전력증폭기에 공급되는 전류를 줄여 트랜지스터를 손상시키지 않고 안정적으로 동작하도록 하는 인덕티브 클램핑 방식으로 설계되었으며, 정합 회로를 이용하여 기존의 class-E 전력증폭기보다 고조파 성분에 대한 Filtering 특성을 개선하였다. 구현된 전력증폭기의 입력 주파수는 13.56 MHz, 입력 전력 25 dBm, 동작 전압 DC 28 V에서 측정한 결과, 출력 전력은 43 dBm, 기본 주파수 성분과 2차 고조파 신호 간의 출력 전력 차이 55 dBc 이상, 소모 전류 830 mA으로 전력부가 효율(power added efficiency)은 85 %로 높게 측정됐다. 마지막으로, 수신 안테나를 회전체에 부착하고 구현된 전력증폭기로 송수신 안테나로 전력을 송출하는 실험을 진행하였으며, 송신 안테나의 부정합 상태에는 소모 전류가 420 mA까지 줄어들어 트랜지스터가 손상되지 않는 것을 확인하였다.