13.56MHz 50W Load-Independent Synchronous Class E Rectifier using GaN devices for Space-Constrained Applications
13.56MHz 50W Load-Independent Synchronous Class E Rectifier using GaN devices for Space-Constrained Applications
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适用于空间受限应用的使用 GaN 器件的 13.56MHz 50W 负载无关同步 E 类整流器
DOI：
10.1109/wpt.2018.8639360
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Aldhaher S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Aldhaher S
本文介绍了一种独立于负载的同步E类整流器的设计和实现，可在无人机和笔记本电脑等空间受限的应用中实现快速高效的无线充电。负载无关操作允许E类电路在任何负载值下保持零电压开关（ZVS）和固有调节输出电压，而无需调整或更换元件。负载无关操作还允许E类整流器具有不随负载和耦合而变化的恒定输入电抗。该特征允许整流器向发射器侧呈现真实的阻抗，并且因此允许整个系统在不使逆变器或无线链路失谐的情况下操作。由于GaN等宽带隙器件的可用性，现在可以在MHz开关频率下工作，从而实现低轮廓、功率密度的转换器。在这里，我们提出了一个13.56 MHz的50 W负载无关的同步E类整流器的设计过程和实施，使用GaN器件的无线充电系统在13.56 MHz下工作。的开关信号和电路的推导，以实现这一点也将进行讨论，并将提出初步的实验结果。
This paper presents the design and implementation of a load-independent synchronous Class E rectifier to enable fast and efficient wireless charging in space-constrained applications such as drones and laptops. Load-independent operation allows Class E circuits to maintain zero-voltage switching (ZVS) and a inherently regulated output voltage for any load value without the need for tuning or replacement of components. Load-independent operation also the allows Class E rectifiers to have a constant input reactance that does not vary with loading and coupling. This feature allows the rectifier to present a real impedance to the transmitter side and therefore allows the complete system to operate without detuning of the inverter or the wireless link. Operating at MHz switching frequencies is now possible with the availability of wide-bandgap devices such as GaN resulting in low profile, power dense converters to be realised. Here we present the design process and implementation of a 13.56 MHz 50W load-independent synchronous Class E rectifier using GaN devices for a wireless charging system operating at 13.56 MHz. The derivation of the switching signal and the circuitry to achieve this will also be discussed and initial experimental results will be presented.
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作者：
Aldhaher S
通讯作者：
Aldhaher S