Flying-Capacitor Linear Amplifier With Capacitor Voltage Balancing for High-Efficiency and Low Distortion
Flying-Capacitor Linear Amplifier With Capacitor Voltage Balancing for High-Efficiency and Low Distortion
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具有电容器电压平衡功能的飞跨电容器线性放大器，可实现高效率和低失真
DOI：
10.1109/tia.2020.3034560
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发表时间：
2021
影响因子：
4.4
通讯作者：
Kawamura Atsuo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Obara Hidemine;Ohno Tatsuki;Katayama Masaya;Kawamura Atsuo
本文提出了一种高效率、低谐波失真和低电磁干扰的飞电容线性放大器。传统的b类线性放大器不能用于功率转换应用，因为在有源mosfet中产生的功率损耗比在开关操作中产生的损耗高。在所提出的FCLA中，使用多个串联的MOSFET，并且一次只有一个MOSFET在活动状态下工作。因此，可以降低mosfet中产生的功率损耗，并且FCLA可以在不执行开关操作的情况下实现高效率。本研究对FCLA和传统线性放大器的特性进行了理论比较和评价。提出了一种飞行电容器的电压平衡控制方法，并通过仿真和实验进行了验证。实验结果表明，原型12系列FCLA效率超过89%，产生低谐波和低电磁干扰。提出的结构有助于增加串联mosfet的数量，并有助于实现具有低谐波失真、低电磁干扰和高效率等优点的功率转换器。
This article presents a flying-capacitor linear amplifier (FCLA) that achieves high efficiency, low harmonic distortion, and low electromagnetic interference (EMI). A conventional class-B linear amplifier cannot be used in power conversion applications, because the power loss generated in active-state MOSFETs is high compared with the loss generated in switching operations. In the proposed FCLA, multiple series-connected MOSFETs are used, and only one MOSFET operates in the active state at a time. Thus, the power loss generated in the MOSFETs can be reduced, and the FCLA can achieve high efficiency without performing the switching operation. In this study, the features of the FCLA and conventional linear amplifiers are theoretically compared and evaluated. Moreover, a voltage balancing control for flying capacitors is proposed and verified through simulations and experiments. It is demonstrated that the prototype 12-series FCLA achieves over 89% efficiency and generates low harmonics and low EMI. The proposed configuration is useful for increasing the number of series MOSFETs, and it contributes to realizing a power converter with advantages such as low harmonic distortion, low EMI, and high efficiency.
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飞跨电容线性放大器可为需要高质量波形的电源转换应用实现高效率和低失真
DOI：
--
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
作者：
Tatsuki Ohno;Masaya Katayama;Hidemine Obara;and Atsuo Kawamura
通讯作者：
and Atsuo Kawamura
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10.1109/08ias.2008.325
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--
作者：
H. Fujita
通讯作者：
H. Fujita
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--
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通讯作者：
J. Cobos
DOI：
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--
作者：
M. Vasić;Ó. García;J. Oliver;P. Alou;D. Diaz;J. Cobos
通讯作者：
M. Vasić;Ó. García;J. Oliver;P. Alou;D. Diaz;J. Cobos
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