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J-GLOBAL ID：201702248695958450   整理番号：17A0027285

MOSFETの非線形ドレイン-ソース間容量及び非線形ゲート-ドレイン間容量を考慮したE級電力増幅器の設計

A Class-E Power Amplifier Design Considering MOSFET Nonlinear Drain-to-Source and Nonlinear Gate-to-Drain Capacitances at Any Grading Coefficient

著者 (4件)： Hayati Mohsen (Department of Electrical Engineering, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran) ,  Roshani Sobhan (Electrical Engineering Department, Faculty of Engineering, Razi University, Kermanshah, Iran) ,  Kazimierczuk Marian K. (Department of Electrical Engineering, Wright State University, Dayton, OH, USA) ,  Sekiya Hiroo (, Graduate School of Advanced Integration Science, Chiba University, Chiba, Japan)
資料名： IEEE Transactions on Power Electronics  (IEEE Transactions on Power Electronics)
巻： 31  号： 11  ページ： 7770-7779  発行年： 2016年 
JST資料番号： D0211B  ISSN： 0885-8993  CODEN： ITPEE8  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,MOSFETボディ接合ダイオードの任意のグレーディング係数におけるMOSFETの非線形ゲート-ドレイン間容量及び非線形ドレイン-ソース間容量を考慮した,E級電力増幅器の理論及び解析を提示した。MOSFETの寄生容量の非線形性の程度はグレーディング係数によって決まった。設計手順においてグレーディング係数を考慮しない場合,E級電力増幅器のスイッチ電圧波形はスイッチング条件を満たさず,電力変換効率が低下した。したがって,グレーディング係数は,E級のゼロ電圧スイッチング(ZVS)及びゼロ電圧勾配スイッチング(ZDS)条件を満たすための重要なパラメータであった。MOSFETのゲート-ドレイン間容量の非線形性は高く,ほとんどのMOSFETにおいてドレイン-ソース間容量の非線形性より高かった。いくつかのケースでは,ゲート-ドレイン間容量の変化が100倍にもなった。この結果は,この非線形性が,スイッチ電圧,出力性能,最大スイッチ電圧などのE級電力増幅器の特性に影響を与えることを示した。このため,ドレイン-ソース間容量とともに,ゲート-ドレイン間容量の非線形性も考慮する必要があった。設計手順を説明するために,4MHzの動作周波数での設計例を提示した。取得したスイッチ電圧において,ZVS及びZDSの条件を実現できた。PSpiceソフトウェアを使用して回路シミュレーションを実施した。提示した理論を検証するために,E級電力増幅器を作製した。測定結果をシミュレーション及び理論の結果によって検証した。Copyright 2017 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *電力増幅器 ,  *MOSFET ,  ドレイン【半導体】 ,  *漂遊容量 ,  非線形性 ,  零電圧スイッチング ,  回路シミュレーション ,  接合ダイオード ,  PSpiceソフトウェア
準シソーラス用語： *E級増幅器 ,  *寄生容量 ,  ゼロ電圧スイッチング ,  PSpice

分類 (4件)： 電力変換器  (NB08030B) ,  増幅回路  (NC05040U) ,  トランジスタ  (NC03070N) ,  ダイオード  (NC03050R)

タイトルに関連する用語 (6件)： MOSFET ,  非線形 ,  ドレイン ,  ソース ,  電力増幅器 ,  設計